Настало время рассказать про принцип действия этой очень важной для полётов системы.
Как она работает?
На самолёты устанавливаются приёмоответчики, которые работают на протяжении всего полёта. Эти приёмоответчики отправляют в пространство сигналы и сканируют небо на наличие таких же сигналов от других приёмоответчиков, установленных на соседних самолётах. В сигнале, который излучают ответчики, содержится ключевая информация о полёте. Самое важное — высота.
Система сможет развести только те самолёты, на которых установлены зарубежные приёмоответчики RBS. С отечественными ответчиками, работающими в режиме УВД, TCAS ничего не сможет сделать — она просто не видит такие самолёты вокруг.
Зоны обнаружения TCAS
Существует несколько зон, в которых TCAS работает и решает, что делать с другими самолётами. Основные — это зона предупреждения (ТА) и зона непосредственной опасности столкновения (RA). Называются они:
- TA (Traffic Advisory) — предупреждение о конфликте
- RA (Resolution Advisory) — разрешение конфликта
- Зона TA — система выдаёт только предупреждение о возможном столкновении. Голосовой информатор произносит: «Traffic! Traffic!». Указаний к действиям нет. Пилоты оценивают ситуацию и готовятся к манёвру. До столкновения остаётся 35–48 секунд.
- Зона RA — TCAS выдаёт прямые команды: «Climb!» (набирай) или «Descend!» (снижайся). Все остальные дела откладываются, главная задача — избежать столкновения. До столкновения остаётся 20–35 секунд.
- Зона повышенного внимания — другой самолёт не представляет прямой опасности, но по траектории может возникнуть угроза.
- Безопасная зона — другой самолёт находится в ней, и на текущей траектории угрозы нет.
А что с диспетчером?
К сожалению, человеческий фактор, невнимательность и ошибки в расчётах — это слабые места любой системы безопасности. TCAS выступает последним барьером, который защищает от человеческой ошибки.
Раньше диспетчер был главнее компьютера. Его команды имели приоритет даже над TCAS. Это продолжалось долгие годы — и до 2002 года не было ни одного столкновения в воздухе благодаря этой системе.
Но 1 июля 2002 года над Боденским озером столкнулись Ту-154 «Башкирских авиалиний» и грузовой Boeing 757 DHL. Оба самолёта летели на одной высоте. Диспетчер заметил опасность слишком поздно. TCAS сработала на обоих бортах: Ту-154 получила команду набирать высоту, Boeing — снижаться. Экипаж Boeing начал снижаться, но диспетчер дал Ту-154 противоположную команду — снижаться. Экипаж российского лайнера выполнил указание диспетчера, а не TCAS. В итоге оба самолёта начали снижаться и столкнулись.
После этой катастрофы правила изменились навсегда:
При срабатывании RA экипаж обязан выполнять команды TCAS, а не диспетчера.
Современные голосовые команды TCAS
Со временем набор фраз расширился:
- CLIMB, CLIMB — набирать высоту (1500–2000 ft/min)
- DESCEND, DESCEND — снижаться (1500–2000 ft/min)
- MAINTAIN VERTICAL SPEED, MAINTAIN — держать текущую вертикальную скорость
- MAINTAIN VERTICAL SPEED, CROSSING MAINTAIN — держать скорость, будем пересекать высоту другого самолёта
- CLIMB/DESCEND, CROSSING CLIMB/DESCEND — набираем/снижаемся и пересечём высоту другого борта (он получит противоположную команду)
- CLIMB/DESCEND, CLIMB/DESCEND NOW! — срочно набирать/снижаться (2500–3000 ft/min)
- INCREASE CLIMB / INCREASE DESCENT — увеличить скорость набора/снижения
- ADJUST VERTICAL SPEED, ADJUST — уменьшить вертикальную скорость
- LEVEL OFF - необходимо выводить самолёт в горизонтальный полет
- CLEAR OF CONFLICT — опасность миновала (обязательно доложить диспетчеру)
Иногда TCAS поднимает нижний самолёт, если это безопаснее.
Что показывают значки на экране
- Красный ромб — RA (конфликт!)
- Жёлтый круг — TA (предупреждение)
- Белый полный ромб — самолёт приближается
- Белый пустой ромб — самолёт не опасен
Россия идёт своим путём
TCAS — зарубежная система, и в современных реалиях России нужен отечественный аналог.
В советское время существовала ССОС (система сигнализации опасного сближения) на Ту-134, Ту-154, Ил-62, Як-42. Она имела те же недостатки, что и ранняя американская BCAS, и в итоге была снята с производства.
Всё изменилось в 2020-х годах.
Российский институт «Навигатор» создал собственную СПСВ — систему предотвращения столкновений воздушных судов. Она успешно прошла лётные испытания и готова к установке на Ил-96, SSJ-100, МС-21, вертолёты и беспилотники.
СПСВ работает в пассивном и активном режимах, выдаёт команды экипажу и автопилоту и полностью закрывает вопрос импортозамещения в этой критически важной области.
Вывод
Компьютеры не отбирают работу у человека — и ещё очень долго этого не сделают. Но они создают дополнительный уровень безопасности там, где человек может ошибиться. Главное — найти правильный баланс между человеком и машиной.
И TCAS (а теперь и российская СПСВ) — яркий пример такого баланса.