Климович Андрей Анатольевич

17 лет

Муниципальное Автономное Образовательное Учреждение Уфимская Общеобразовательная Школа-интернат с Первоначальной Летной Подготовкой имени дважды Героя Советского Союза Мусы Гареева

Уфа, Республика Башкортостан

Руководитель: Дягилев А.В., учитель истории МАОУ УОШИ с ПЛП

Историко-исследовательская работа по теме : «Можно ли научиться летать, тренируясь только на авиатренажере?»

План:

1.Введение

2.Основная часть

Мой личный опыт полетов

Первые тренажеры

Какие цели и задачи  достигаются с помощью тренажеров

Современные тренажеры

Как применяют современные тренажеры в гражданской авиации

Плюсы и минусы использования тренажеров

3.Выводы

4.Источники информации

1.Введение

Тема, которую я выбрал для исследовательской работы, очень актуальна, особенно в наше время – время передовых технологий.  Актуальность тренажерной подготовки имеет устойчивую тенденцию к росту в связи с тем, что человеческий фактор продолжает оставаться основной причиной авиационных происшествий. Я выбрал эту тему, еще и  потому что у меня есть личный опыт полетов на самолете в качестве курсанта (сверхлегкая авиация, самолет «Птенец-2»). Также у меня имеется опыт полетов на тренажере самолета «Cessna 172». Я обучаюсь в кадетском корпусе с летной подготовкой, и  я всегда интересовался авиацией, тем, как готовят настоящих пилотов. Мой папа – пилот с 19 летним стажем, он работает в гражданской авиации, и от него я очень много слышал про самолеты. Как готовили летчиков раньше и как сейчас. Он рассказывает много случаев, которые с ним происходили в небе, делится опытом. В своей работе я буду изучать авиатренажеры и постараюсь выяснить,  можно ли тренируясь только на тренажерах научиться управлять настоящим самолетом и какие трудности могут возникнуть при обучении?

2.Основная часть

Самолет, на котором я летал – , я считаю,  один из самых безопасных для подготовки летчиков, потому что он ни при каких обстоятельствах не сваливается в штопор. Летчики-испытатели пытались принудительно создать условия для сваливания самолета, но сделать этого не смогли. Вот насколько безопасно сконструирован этот самолет.  Этот самолет оборудован системой спасения, т.е. он оснащен парашютом. Поэтому в любой ситуации, когда гибель машины неизбежна, можно выпустить парашют и безопасно спуститься на землю. На этом самолете я налетал 6 часов, самостоятельно выполнял взлет, посадку, полет по кругу, полет по маршруту (по GPS-навигатору, а также визуально), посадка с полным отключением двигателя (с применением закрылков\без применения закрылков). Мы выполняли посадку на неподготовленные площадки.

Все это проходило в рамках летной практики в нашем кадетском корпусе, а летали мы на аэродроме авиастроительного завода в г. Кумертау. Завод выпускает вертолеты «Ка-32» и «Ка-226».

Летно-технические данные самолета «Птенец-2»

Авиатренажер «Cessna 172» - относится к классу Full Mission Simulator

 Самолет «Cessna 172»

Относительно тренажера, на котором я обучался, хочу сказать, что это тренажер далеко не самых высоких стандартов. Но я думаю, он сильно помогает отработать  распределение внимания между приборами и пространством, которое находиться за капотом самолета. При этом ты управляешь самолетом с помощью штурвала и ручки управления двигателем. В комплексе это отлично тренирует динамику контроля над полетом.

Применение тренажеров имеет богатую и интересную историю как в военной, так и в гражданской областях. Первые тренажеры представляли собой устройства, целью которых было  копирование наиболее важных функций, управление которыми осуществлялось одним или несколькими людьми. Задача подобных устройств состояла в формировании соответствующих навыков и реакций, которые люди могли бы в дальнейшем использовать в своей работе.

Самые первые попытки создать авиатренажер

 Модель тренажера, на которой экипаж может отрабатывать контроль за приборами на всех стадиях полета. Тренажер не предусмотрен для отработки навыков пилотирования.

Сначала производство тренажеров не имело таких масштабных размеров. Их выпускали только по заказу государства или конструкторских бюро. Первые авиационные тренажеры на авиапредприятиях нашей страны начали появляться в середине шестидесятых годов, когда Пензинский завод начал разработку и серийный выпуск авиацион­ных тренажеров для экипажей самолетов и вертолетов. Стимулом к появлению авиационных тренажеров  послужила высокая стоимость обучения при исполь­зовании настоящих  летательных аппаратов. Тренажер – это  экономичная, безопасная и удобная альтернатива реальным воздушным судам, позволяющая сократить затраты на профессиональную подготовку, а также снизить риск для жизни.

Какие же задачи стоят перед тренажерами? В военной авиации авиационные тренажеры представляют особую ценность, т.к. они позволяют практически без ограничений имитировать реальную боевую обстановку, которую очень трудно сымитировать в мирное время в ходе учений. Тренировка полета в условиях, максимально приближенных к реальным, отработка правильных действий в нештатных ситуациях, доведение до автоматизма действий в условиях нормального полета. Рост вычислительных мощностей ЭВМ позволил довести современные авиационные тренажеры до такого уровня развития, что в некоторых случаях подготовка пилотов на тренажерах стала более эффективной, чем подготовка на реальном ВС. Так, если в реальном полете экипаж вынужден уделять значительное время выполнению рутинных операций, не связанных с выполнением конкретных задач обучения, например, взлет,  набора высоты, полет в зону и т. д., то на тренажере специальное программное обеспечение позволяет мгновенно менять условия полета, погоду, географическое положение, останавливать выполнение задания для разбора и повтора, то есть отрабатывать конкретно-поставленную задачу. Например, посадка в условиях обледенения. Летчику не нужно выполнять запуск двигателя, взлет и т.д. Он может сразу приступить к выполнению посадки.

Время не стоит на месте. Самолеты стали летать дальше, выше и быстрее. Усовершенствовалось  оборудование самолета, и тренажеры сильно изменились. Увеличился круг возможностей, которых можно достичь с помощью тренажеров.  Сейчас тренажеры, сертифицированные по самому высокому уровню международных стандартов (Level D по JAR-FSTD или Level VII по ICAO9625) , имеют такую высокую степень имитации реального полета, что позволяют выпускать вторых пилотов по завершени курса тренажерной переподготовки на новый тип воздушного судна сразу в коммерческий полет, без выполнения вывозной программы полетов на реальном  воздушном судне. Современные тренажеры могут послужить хорошей базой для переучивания летчиков как гражданской, так и военной авиации.

Вид тренажера изнутри

Авиационные тренажеры можно разделить на четыре основные группы:

• Full Mission Simulator (FMS) – предназначены для начинающих пилотов. Дают возможность получить навыки управления самолетом, разобраться в приборах, отработать координацию действий в полете. Имеют практически неограниченные возможности для своего совершенствования.
• Full Flight Simulator (FFS) – тренажеры, обеспечивающие подготовку экипажей в полном объеме их функциональных обязанностей по летной эксплуатации воздушного судна конкретного типа.
• Flight Training Device (FTD) -  позволяют строить маршрут полета и моделировать ситуации, связанные с эксплуатацией бортового компьютера самолета.
• Flight Procedures Training Device (FPTD) – предназначены для отработки экипажем процедур подготовки и выполнения полета. Приборы и органы управления тренажеров этого типа обычно имитируется с помощью сенсорных мониторов.

В основе современных тренажеров лежит система подвижности, которая  приводит кабину тренажера в движение, что позволяет пилотам ощущать созданную им нормальную, продольную и боковую перегрузку и угловые ускорения по всем трем осям. За основу взята платформа Гью - Стюарта. Это разновидность параллельного манипулятора, в котором используется октаэдральная компоновка стоек. Платформа Гью - Стюарта имеет шесть степеней свободы (три поступательных и три вращательных, как абсолютно твердое тело). Системы подвижности подразделяются по типу силового привода на гидравлические, электрические, электрогидравлические и электропневматические. В практике наибольшее распространение получили гидравлические системы подвижности в виду того, что для перемещения подвижного модуля необходимо развивать на приводе большое усилие.  На смену гидравлическим системам подвижности приходят электрические системы подвижности. Они потребляют в 4-5 раз меньше электроэнергии и практически бесшумны. Однако, электрические системы подвижности заметно уступают гидравлическим системам по плавности хода. Компания «L-3 Communications» предложила компромиссное решение — электро-гидравлическую систему подвижности.

Что касается нашей страны, то, на мой взгляд, наиболее перспективная модель тренажера – это тренажер самолета «Сухой Суперджет-100», стоимость которого составляет около 17,5 миллионов долларов. На этот самолет государство возлагает большие надежды и планирует запустить серийное производство самолетов этого типа. Тренажер этого самолета соответствует самым высоким международным стандартам. 

Я поговорил с папой о том, как переучивают летчиков в современной гражданской авиации, и вот что он мне рассказал.  В основе переучивания пилотов ГА лежит тренажер (на примере авиакомпании Уральские Авиалинии). После сдачи теоретических экзаменов пилоты начинают обучение на тренажере. Они проходят штатную летную подготовку и отрабатывают  нештатные ситуации (отказы тех или иных систем). На тренажере летчики сдают экзамены и после уже начинают лететь на настоящем воздушном судне. Сначала пилоты не принимают непосредственного  участия в управлении самолетом. Они во время полета сидят за спиной экипажа и внимательно смотрят за их действиями на всех этапах полета. Причем для этого не выделяют специальный самолет. Все проходит в штатном режиме пассажирских рейсов, то есть в самолете находятся пассажиры. Так нужно налетать около 4 часов. Далее будущий второй пилот занимает правое кресло в кабине и приступает к выполнению своих функций в экипаже, но каждый полет за его спиной находится уже опытный пилот и подсказывает ему во всем , так называемый «safety-пилот». Нужно налететь еще около 100 часов. Это еще зависит от индивидуальных навыков летчика. Кому-то нужно больше, кому-то меньше. Одним словом нужно снова сдать экзамен, после которого пилот допускается к самостоятельной летной работе в составе экипажа. Оказывается, при переучивании  практические полеты в полном объеме отсутствуют! Пилот «входит в курс дела» уже во время работы в авиакомпании. Я  считаю этот метод обучения не правильным. Ведь получается, что реально летчик не отрабатывает даже самую простую нештатную ситуацию (ведь не будут же гонять по кругу над аэродромом самолет с пассажирами). К примеру, уход на второй круг, который при заходе на посадку не смогли правильно выполнить  пилоты  «казанского боинга», который потерпел крушение совсем недавно. Я считаю, что система подготовки летчиков в СССР была более эффективной, чем какая-либо другая во всем мире. Советский летчик проходил долгий путь, прежде чем сесть за штурвал большого самолета, такого как «Ту-154» или «Ил-86». Сначала летчику доверяли относительно небольшой самолет, такой как «Ан-2». По мере налета определенного количества часов в должности второго пилота,  летчик мог стать командиром. Если летчик долгое время летал, не допуская серьезных ошибок, его могли перевести на более серьезную технику. Например, на «Ан-24» или «Як-40», но опять же на должность второго пилота. И так, на каждом типе воздушного судна пилот проходил каждый этап от второго пилота до КВС. И если уж летчика допускали к полетам на таких серьезных машинах, как «Ил-96», то ни у кого не было сомнений, что у этого пилота за плечами большой опыт и большой налет. Поэтому и происшествий в истории советской авиации было мало. К сожалению в то время, как в Европе количество авиационных происшествий уменьшается, в России оно продолжает расти.

«Путь советского летчика»

«Ан-2»

«Ан-24»

«Ту-134»

«Ту-154»

«Ил-96»

Так получилось, что сначала я учился летать на настоящем самолете, а потом уже у меня появилась возможность полетать на тренажере. И я хочу сказать, что если бы я сначала полетал на тренажере, а потом бы уже летал на самолете, то я бы достиг бо́льших успехов при обучении на самолете. Конечно ощущения от полета на тренажере «Cessna 172» заметно отличались от ощущений реального полета. И я это почувствовал на себе.

Давайте рассмотрим «плюсы и минусы» использования тренажеров и реальных воздушных судов при обучении:

1) Использование для обучения и переподготовки летного состава воздушных судов имеет недостатки экономического характера (стоимость одного часа полета учебного самолета может составлять от 15 до 30 тысяч рублей , в то время как обучение на тренажере обходится в 4000 - 6000 рублей в час). По итогам открытого аукциона , состоявшегося в 2011 году, стоимость комплексного тренажера самолета «Airbus А-320» высшего уровня составила около 12 миллионов долларов. Это составляет почти половину стоимости натурального самолета.

2)Также на тренажере можно без ограничений выполнять отработку действий в нештатных ситуациях, некоторые из которых либо опасны для отработки в реальном полете, либо вообще их отработка в реальном полете запрещена.

3) Несмотря на все преимущества тренажерной подготовки, она несет потенциальную опасность, связанную с возможностью привития ложных навыков. Примером является катастрофа «American Airlines Flight 587» в 2001 году. Как показало расследование этой катастрофы,  пилотов этой авиакомпании обучали на тренажере агрессивно работать рулем направления при попадании в зону турбулентности, что в реальном полете привело к раскачке самолета с последующим отделением вертикального оперения от фюзеляжа. А на тренажере подобные действия не приводили к выходу самолета за пределы эксплуатационных ограничений.

4)Стоит учитывать и тот фактор, что ощущения от реального полета отличаются от полета даже на самом реалистичном и квалифицированном тренажере. Психология человека такова, что сидя в тренажере, курсант на подсознательном уровне понимает, что его жизни ничего не угрожает, независимо от сложившейся аварийной ситуации. А вот в настоящем полете уже осознается «цена», которую придется заплатить за ошибки пилотирования. Возникает чувство волнения, свойственное всем людям, которые испытывают непривычные ощущения. На фоне нервов и волнения курсант может ошибиться.

 3.Выводы

Я считаю с одной стороны тренажер – это важная составная часть подготовки хорошего летчика. Тренажер простит гораздо больше ошибок, чем реальный самолет. Тренажер дает возможность  совершенно безопасно опробовать предельные режимы полета, отказ  систем самолета, опробовать различные погодные условия и полетать почти в любой точке земного шара, не выходя из тренажерного комплекса.

Но с другой стороны, не стоит забывать, что подготовка на тренажере – это лишь один из этапов подготовки авиационного персонала, который ни в коем случае не может заменить реальную практику. Нельзя научиться летать только с помощью тренажера. Летная практика – это неотъемлемая часть обучения будущих пилотов.

4.Источники информации

Использованные сайты:

http://www.dinamika-avia.ru/company/history/

http://www.aircraft-simulators.ru/articles/view/statia-1.html

http://www.raes-fsg.org.uk/20/Image_Gallery

http://avia-simply.ru

http://ru.wikipedia.org/

http://www.avsim.su

http://rosozenka.ru/poslednie-zapisi/669

Использованная литература:

Математические задачи динамической имитации полета Александров В.В., Садовничий В.А., Чугунов О.Д.

Качоровский И.Б., 1972 - Распределение внимания при полетах

Окер У.К., Крейн К.Д., 1933 - Теория и практика слепого полета