Текст
                    АНАЛИЗ БЕЗОПАСНОСТИ ПОЛЕТОВ САМОЛЕТОВ
С ГАЗОТУРБИННЫМИ ДВИГАТЕЛЯМИ ЗА 50-ЛЕТНИЙ ПЕРИОД
(1957...2006 г.г.) ЭКСПЛУАТАЦИИ В ГРАЖДАНСКОЙ АВИАЦИИ СССР
И ГОСУДАРСТВАХ-УЧАСТНИКАХ СОГЛАШЕНИЯ О ГРАЖДАНСКОЙ
АВИАЦИИ И ОБ ИСПОЛЬЗОВАНИИ ВОЗДУШНОГО ПРОСТРАНСТВА
(пассажирские перевозки)

СОДЕРЖАНИЕ ВВЕДЕНИЕ .......................................................................... 1 1. Этапы развития гражданской авиации.............................................. 4 2. Динамика аварийности полетов за пятидесятилетний период эксплуатации тяжелых самолетов с ГТД в сфере пассажирских перевозок................ 9 ВЫВОДЫ.............................................................................19 Основные уроки, вытекающие из проведенного анализа и стратегические задачи отрасли в области обеспечения безопасности полетов...........23
В отчете представлены результаты анализа развития пассажирских перевозок на транспортных самолетах 1-3 классов с максимальной взлетной массой более 10 т. (тяжелые самолеты) и их аварийности за пятидесятилетний период (1957...2006 годы) деятельности гражданской авиации СССР и государств-участников Соглашения о гражданской авиации и использования воздушного пространства. Обобщены данные и рассмотрена динамика показателей, характеризующих произво- дительность и эффективность пассажирских перевозок. Проведен анализ изменения уровня безопасности полетов по годам при пассажирских перевозках на самолетах 1-3 классов с газотурбинными двигателями за весь период их эксплуатации. Целью настоящего отчета является обобщение данных по аварийности гражданских самолетов 1-3 классов с газотурбинными двигателями за весь лятидесятилетний период их эксплуатации (1957...2006 годы) для разработки мероприятий по предствращению авиационных происшествий. Сведения об авторах: Теймуразов Рудольф Амбарцумович, технический директор Межгосударственного авиационного комитета по проблемам безо- пасности полетов, доктор технических наук, профессор, член-корреспондент Международ- ной Академии информатизации. В авиации более 50 лет, с 1961 г. работает в системе гражданской авиации. Основные направления деятельности: испытания и исследования авиатехники, серти- фикация, расследование и предотвращение авиационных происшествий. Участвовал в лет- ных испытаниях с самолетами ОКБ Антонова О.К., Туполева А.Н., Ильюшина С.В. и Яковлева А.С. (более 1000 испытательных полетов), участвовал в расследовании более 500 авиа- ционных происшествий с 1962 г. по настоящее время. Награжден орденами и медалями СССР и России. Полтавец Владимир Афанасьевич, началь- ник лаборатории безопасности полетов Летно- исследовательского института, кандидат тех- нических наук, старший научный сотрудник. С 1965 г. работает в авиации. Основные направ- ления деятельности: разработка методологии обеспечения безопасности полетов на всех этапах жизненного цикла воздушных судов, участие в расследовании авиационных проис- шествий в экспериментальной и гражданской авиации с 1967 г. (работал в комиссиях более 70 случаев), разработка и внедрение программ автоматизированного анализа полетной инфор- мации, накопленной бортовыми регистраторами, для контроля за выполнением полетов. Награ- жден медалями. Введение. Новые экономические отношения, склады- вающиеся в России и других государствах- участниках Соглашения", привели к изменению требований к создаваемой авиационной технике. В СССР отдельные несоответствия самолетов некоторым зарубежным требованиям, особенно в части уровня эксплуатационного качества, не сдерживали создание и производство техники для внутреннего рынка. В настоящее время требования к конкурентоспособности возду- шных судов на мировом рынке приобретают особое значение, без которого практически невозможно развитие авиационной промы- шленности государств-участников Соглашения. При создании конкурентоспособных воз- душных судов в части безопасности полетов авиационной промышленностью обеспечивается удовлетворение не только требований летной годности, включая требование к отказобезо- пасности, но и снижение аварийности, связанной с отклонениями в работе летного и наземного персонала, несовершенством средств и методов его обучения и тренировки. Исходной информа- цией для выбора направлений повышения * 'Соглашение о гражданской авиации и использовании воздушного пространства' от 30 декабря 1991 г. подписано Правительствами 12-ти государств: Азербайджан. Армения, Белоруссия. Грузия, Казахстан. Киргизия, Молдова, Россия. Таджикистан, Туркмения, Узбекистан, Украина.
безопасности полетов являются данные, полу- ченные из эксплуатации. На основе анализа опыта эксплуатации воздушных судов выявля- ются недостатки в работе авиационно-транс- портной системы (АТС). Поэтому в настоящее время повышается значимость статистического анализа материалов по аварийности эксплуати- руемых самолетов за длительный период времени. Такой анализ в полной мере опреде- ляет количественные показатели безопасности любого объекта. Сегодня в мировой авиации отработана технология, когда по выявленным повторя- ющимся конструктивным недостаткам систем самолетов, средствам и методам подготовки, выполнения и обеспечения полетов принима- ются оперативные адекватные меры и постоянно оценивается.эффективность внедренных меро- приятий. Совершенствуются нормы и требования к элементам АТС. Таким образом, статистический анализ причин аварийности позволяет разработать дополнительные меры для предотвращения повторения причин происшествий не только на эксплуатируемых воздушных судах, но и при создании авиационной техники нового поколе- ния, т.е. системно совершенствовать принципы, технические аспекты и процедуры нормирования безопасности полетов и сертификации авиа- ционно-транспортной системы (АТС) и ее элементов. Сегодня пути и способы предотвращения авиационных происшествий на различных типах воздушных судов существенно и неоправданно различаются между собой и в ряде случаев являются недостаточно эффективными. Поэто- му задача состоит в том, чтобы при ограничен- ных ресурсах выбрать направления, реализация которых может дать наибольший суммарный эффект по предотвращению авиационных происшествий при меньших затратах матери- альных средств. Выявление таких направлений позволит целенаправленно проводить исследовательскую, организационную и практическую деятельность предприятий отрасли, более рационально ис- пользовать имеющиеся ресурсы. Анализ причин авиационных происше- ствий за длительный период эксплуатации показал, что в большинстве случаев авиа- ционные происшествия обусловлены сочетанием нескольких причинных факторов, каждый из которых явился необходимым, а все вместе - достаточным условием неблагоприятного исхода полета. При выборе и обосновании рациональных направлений предотвращения повторяемости авиационных происшествий оценивается значи- мость каждого причинного фактора в отдель- ности, которая характеризуется вероятностью его проявления и степенью его влияния на безопасность полетов и оценивается суммарный эффект каждого из рассматриваемых направле- ний. С позиций теории управления такой анализ обеспечивает выполнение функции обратной связи, проверяя достаточность мер безопас- ности, принятых в процессе создания и эксплу- атации самолетов. Таким образом, целенаправленная де- ятельность по своевременному выявлению, анализу, оценке опасности неслучайных откло- нений в работе АТС, их ранжированию, разра- ботке мероприятий в производстве и эксплу- атации по наиболее значимым отклонениям с оценкой эффективности их реализации является краеугольным камнем системы обеспечения безопасности полетов. Кроме отработки дополнительных мер по повышению безопасности полетов, статисти- ческий анализ материалов по аварийности помогает в процессе расследования очередного авиационного происшествия ограничить круг версий по общим чертам особых ситуаций и причинам ранее проявившихся опасных откло- нений в работе АТС. В настоящее время в условиях стаби- лизации рынка перевозок авиационными адми- нистрациями и авиакомпаниями государств- участников Соглашения уделяется повышенное внимание обеспечению безопасности полетов. При этом важно подчеркнуть, что авиационно- транспортная система государств-участников Соглашения, обеспечивающая эксплуатацию гражданской авиационной техники, которая была создана еще в СССР, должна функциони- ровать в условиях, отвечающих международным требованиям. Целью настоящего этапа цикла иссле- дований является обобщение данных по аварийности гражданских самолетов 1-3 кла- ссов с газотурбинными двигателями за весь
пятидесятилетний период их эксплуатации (1957...2006 годы) для разработки дополни- тельных мероприятий по предотвращению повторения причин тяжелых авиационных происшествий и предложений по исключению выявленных неблагоприятных факторов на новой технике. Самолеты 1-3 классов (в дальнейшем тексте "тяжелые самолеты”) выб- раны для анализа в связи с тем, что на них, имеющих большую пассажировместимость, в катастрофах погибает одновременно большое количество людей, что вызывает значительный отрицательный резонанс в обществе и потерю доверия к авиации. Доля пассажирских пере- возок в государствах-участниках Соглашения в настоящее время составляет более 60% всего объема работ в гражданской авиации. 1. Этапы развития гражданской авиации. Первый управляемый полет аппарата тяжелее воздуха был выполнен братьями Райт 17 декабря 1903 года, а через несколько десятилетий самолеты стали одним из самых распространенных видов транспорта. Самолет превратился в привычное транспортное сред- ство, главное преимущество которого - скорость. Отрасль стала предметом мирового внимания. В 1944 г. мировое авиационное сообщество инициировало создание ИКАО*. Первый этап своего развития гражданская авиация прошла от начала 20 века до окончания второй мировой войны. Самолеты первого поколения были достаточно простыми по конструкции, на них устанавливалось относи- тельно несложное оборудование. Полеты выпол- нялись днем, в простых метеоусловиях с грунтовых полос. Такие полеты не требовали сложных систем управления воздушным движе- нием и обеспечения полетов. Затем гражданская авиация совершила переворот в стремлении человека покорять пространства. Мировая тенденция к между- народной кооперации науки и индустрии, стремление к интеграции привели к резкому росту интереса к развитию транспортных средств и, особенно, авиации. Транспорт явился своеобразным катализатором развития цивили- зации. Бывшие бомбардировщики переделыва- лись в гражданские лайнеры. Рост потребностей в перевозке грузов и пассажиров вызвал необходимость улучшения целевых показателей эффективности воздушного транспорта, в т.ч. летно-технических характеристик. Особенно интенсивное и качественное развитие мировая авиация получила в середине 50-х годов, когда на смену поршневой авиации пришли самолеты с турбореактивными и турбо- винтовыми двигателями. Регулярность полетов поршневой авиации была невысокой из-за ограничений, накладываемых условиями эксплу- атации. Процесс перехода от поршневой к реактивной авиации происходил, одновременно с расширением условий их применения, вклю- чая, увеличение пассажировместимости, грузо- подъемности самолетов и дальности полетов. Интенсивный рост объемов авиационных пере- возок востребовал качественно новую авиа- ционную технику. Развитие мировой авиационной науки и техники привело к созданию самолетов, осна- щенных радиотехническими средствами, авто- матическими системами. Самолеты были обо- оудованы мощной механизацией крыла для уменьшения взлетной и посадочной скоростей, системой защиты от обледенения, принципи- ально новым пилотажно-навигационным обору- дованием, повышающим точность самоле- товождения, в том числе при выполнении посадки в сложных метеоусловиях и другими новшествами. В середине 50-х годов аэродромы начали оборудоваться радиомаяками, курсо-глиссад- ными системами посадки, УКВ радиостанциями и светотехническими системами. Разработка и внедрение нового по задачам бортового и наземного оборудования позволило сущест- венно расширить условия применения граждан- ской авиации. Это привело к дальнейшему повышению интенсивности и регулярности перевозок. В СССР с 1956 года парк самолетов начал пополняться принципиально новыми само- летами Ту-104, Ту-114. Ил-18, АН-10, Ту-124, которые для взлета и посадки уже требовали полос с твердым бетонным покрытием. При этом * ИКАО - Международная организация гражданской авиации создана в соответствии с Чикагской Конвенцией (1944 г.). К настоящему времени к Конвенции присоединились 186 государств, в т.ч, все государства-участники Соглашения.
продолжали эксплуатироваться поршневые самолеты Ил-12, Ил-14, Ли-2, на смену им подошел Ан-24. К концу 60-х годов парк самолетов заметно обновился и расширился. В эксплуатацию поступили транспортные реактив- ные самолеты следующего поколения, Ту-134 и Ил-62, Як-40. Была создана единая авиационно-тран- спортная система, где все элементы работают в тесной взаимосвязи, позволяя эффективно решать задачи транспортных перевозок. Авиаци- онно-транспортная система является сложной техногенной системой. Степень успешности достижения цели при управлении любой слож- ной техногенной системой оценивается кри- териями эффективности. При этом важным условием эффективности работы АТС стала отлаженная система контроля за деятельностью всех ее элементов. Анализ особенностей развития граждан- ской авиации показал, что стремительный рост потребностей в авиационных перевозках в СССР и за рубежом шел примерно одинаковыми темпами. Рассмотрим динамику основных показате- лей, характеризующих объемы пассажирских перевозок тяжелыми самолетами с газотур- бинными двигателями (ГТД) за 50-ти летний период их эксплуатации в отечественной граж- данской авиации. Ежегодный темп прироста объемов пасса- жирских перевозок на поршневых самолетах в послевоенные годы (1945-1955 г.г.) составлял в среднем 0,18 млн человек, в год, за последую- щее десятилетие (1955-1965 г.г.) - около 4 млн, т.е. увеличился более, чем в 20 раз за счет поступления в эксплуатацию реактивных и турбовинтовых самолетов первого поколения Ту- 104, Ту-114, Ил-18 и АН-10. С 1965 г. по 1976 г. градиент ежегодного прироста количества перевозимых пассажиров увеличивался за счет поступления в эксплуатацию, наряду с самоле- тами первого поколения, также и самолетов Ту-124, Ту-134 и Ил-62, а позже, ставшими самыми массовыми, самолетов Ту-154, Як-40 и Ан-24. Через 10 лет с начала эксплуатации самолетов с ГТД размер их парка приближался к 1000. Так, например, в 1967 г. уже эксплуати- ровалось 345 самолетов Ил-18, 240 самолетов Ан-24, 80 самолетов Ан-10 (рис. 1) и налет этих самолетов превышал 1 млн часов. Росла из года в год интенсивность эксплуатации самолетов с ГТД. Она на самолетах Ил-18 возросла с 1959 г. по 1969 г. в 5,2 раз и среднегодовой налет соста- вил 1960 часов в 1969 г.; на самолетах Ан-10 интенсивность полетов возросла в 3,4 раза за тот же период времени и среднегодовой налет составил 1690 часов; на самолетах Ан-24 интенсивность полетов возросла с 1962 г. по 1969 г. в 3 раза и среднегодовой налет составил 1650 часов. К 1976 г. ежегодный темп прироста коли- чества перевозимых пассажиров тяжелыми самолетами с ГТД составлял в среднем 5 млн человек. В период 1977...1982 г.г. величина при- роста количества перевезенных пассажиров и пассажирооборота уменьшилась до 2,5 млн человек за счет начала списания по мере выработки своего технического ресурса само- летов первого поколений Ту-104, Ту-124, Ил-18 и временной стабилизации рынка авиационных перевозок. Затем темп ежегодного прироста количества перевозимых пассажиров с началом массовой эксплуатации средне-магистральных самолетов большой вместимости Ту-154 и Ил- 86, а также Як-42 ближних линий возрос в сред- нем до 4,5 млн человек. В целом количество перевезенных пассажиров возросло с 16 млн в 1960 г. до 136,9 млн в 1990 г. (рис. 2). Объем работ достиг 235,2 млрд пассажиро-км. В период перехода к новым рыночным экономическим отношениям в гражданской азиации резко сократилось количество перево- зимых пассажиров. Наиболее значительный спад имел место в 1992 г. Количество перевезенных пассажиров за год уменьшилось в три раза и составило 84,6 млн человек. Снижение коли- чества перевозимых пассажиров продолжалось до 1999 г., когда оно достигло значения 28,2 млн. человек. Таким образом, объем пассажир- ских перевозок сократился примерно в 5 раз. С 2000 г. появилась тенденция роста показателя интенсивности пассажирских перевозок и к 2006 г. он достиг 49,5 млн человек. Темп при- роста этого показателя составил за период 1999...2006 г.г. в среднем 3 млн пассажиров ежегодно (рис. 2). Объем перевозок достиг уров- ня 110 млрд пассажиро-км. По мере широкого внедрения в граждан- ской авиации новых магистральных самолетов рынок авиационных перевозок существенно
Рис. 1. Количество тяжелых самолетов с ГТД, находившихся в эксплуатации на авиалиниях СССР в начальный период их освоения. Рис. 2. Пассажирооборот в млрд пассажиро-км и количество перевезенных пассажиров в млн на тяжелых самолетах в гражданской авиации СССР и государств-участников Соглашения по годам.
менял масштабы - увеличивалась средняя дальность перевозки пассажиров. С расши- рением рынка авиационных перевозок с 1965 г. в СССР появилась устойчивая тенденция роста этого показателя. Устойчивая тенденция роста средней дальности полетов пассажиов наблю- далась до 1978 г. Затем произошла стабили- зация авиационных перевозок, а с 1991 г. до 1996 г. градиент роста показателя резко увели- чился с 1700 км до 2200 - 2300 км практически за счет сокращения региональных и "вымывания" местных воздушных линий (рис. 3). Авиапе- ревозки между средними и маленькими го- родами трактически были прекращены, в основном, из-за снижения платежеспособности населения при одновременном удорожании авиационных билетов. За последние 10 лет, начиная с 1996 г., средняя дальность перевозки пассажиров уста- новилась на отметке 2260 км, что примерно на четверть выше среднемирового уровня. Это свидетельствует о насыщении рынка авиаци- онных перевозок пассажиров, стабилизации числа рейсов на достигнутом уровне и прек- ращении дальнейшего освоения новых регионов как зарубежных, так и внутри государств. Рассмотрим динамику другого условного показателя (часовая производительность - пассажиро-км в час), который характеризует особенности изменения парка этих самолетов и эффективности его эксплуатации. Рост этого показателя с 1976 г. был обусловлен поступле- нием в массовую эксплуатацию самолетов Ту- 154 большой пассажировместимости. Рост зна- чения этого показателя с 1982 г. обусловлен началом интенсивной эксплуатации широкофю- зеляжных самолетов Ил-86. Резкое падение значений показателя с 1991 г. по 1994 г. объя- сняется значительным сокращением коэффи- циента занятости кресел на регулярных линиях. Дальнейшая же тенденция увеличения значений показателя с 1995 г. характерна для широкого развития чартерных рейсов, выполняющих поле- ты вне расписания (до 20-30% от общего объема пассажирских перевозок) ,а с 2004 г. возросло в парке количество самолетов зарубежного производства большой пассажировместимости (рис. 4). В мире этот показатель за последние 20 лет имеет практически постоянное значение и составляет 100...110 тыс. пассажиро-км в час, что вдвое выше отечественного уровня. Таким образом, период 1992-1998 г.г. характеризуется как переходный, он сопрово- ждался беспрецедентными преобразованиями во всех сферах социальной и экономической деятельности, в том числе и в инфраструктуре гражданской авиации. Наиболее характерной особенностью дея- тельности гражданской авиации в государствах- участниках Соглашения в этот период являлось резкое сокращение объемов авиационных работ. Ликвидировались не только полеты по пере- возке пассажиров и грузов между населенными пунктами регионального значения, но резко и существенно уменьшились в целом объемы авиаработ в народном хозяйстве. Здесь уместно отметить, что ранее в гражданской авиации СССР доля авиационных работ, выполняемых вертолетами и легкими самолетами в сфере местных воздушных линий (МВЛ) и ПАНХ, составляла около 52% от общего объема работ в гражданской авиации. Последо- вавший затем в 1992 г. "обвальный" спад объе- мов работ на вертолетах и легких самолетах привел к тому, что к 1999 г. его доля в общем объеме работ в государствах-участниках Согла- шения снизилась примерно вдвое и составляла 23%. и лишь, начиная с 2000 г., наблюдается некоторый рост объемов работ с использо- ванием вертолетов и легких самолетов. Следует отметить еще одну особенность переходного периода, оказавшую значительное влияние на функционирование всей авиационно- транспортной системы - рост количества эксплу- атантов (авиакомпаний), особенно заметный в период 1992-1996 г.г., когда их количество в государствах-участниках Соглашения превы- сило 500. Это обусловило не только прямое несовпадение интересов коммерции и безопас- ности полетов, но привело к появлению новых факторов аварийности. В настоящее время число авиакомпаний сократилось примерно втрое. Авиакомпании с малым количеством воздушных судов объединялись с более круп- ными перевозчиками или ликвидировались. Особенности экономической деятельности авиационно-транспортной системы в сочетании с практически полной дезорганизацией действо- вавшей в СССР системы государственного регулирования авиационной деятельности, в том числе авиаперевозок и работ, не могли не сказаться негативно на безопасности полетов.
Рис. 3. Средняя дальность перевозки пассажиров тяжелыми самолетами с ГТД в гражданской авиации СССР, государств-участников Соглашения и мира по годам Рис. 4. Часовая производительность тяжелых самолетов с ГТД по одам
Экономические проблемы преобладали над проблемами обеспечения безопасности полетов, что привело к резкому повышению аварийности на всех видах авиационных работ. Воздушный транспорт из-за дороговизны билетов сейчас стал элитным, недоступным для большинства населения государств-участников Соглашения, сегодня им пользуется только 3,0...3,5% населения. Доля пассажирских пере- возок в государствах-участниках Соглашения снизила^ до уровня 2% от мирового объема, при том, что в 1990 г. она составляла около 10% от мировой. На фоне интенсивного развития мировой гражданской авиации в государствах-участ- никах Соглашения, наблюдается обратная тенденция - интенсивное сокращение парка воздушных судов отечественного производства за счет их списания из-за выработки ресурса. Пассажирские перевозки осуществляются на изношенном парке воздушных судов практи- чески без его обновления самолетами нового поколения. Пополнение парка самолетов проис- ходит за счет покупки или оформления в лизинг самолетов западного производства с малым остаточным ресурсом, в основном фирм Боинг и Эрбас Индастри, темп которого нарастает. В настоящее время уже более четверти общего объема пассажирских перевозок выпол- няется на самолетах зарубежного производства. 2. Динамика аварийности полетов за пятидесятилетний период эксплуатации тяжелых самолетов с ГТД в сфере пассажирских перевозок. Одним из основных критериев эксплуата- ционного качества воздушного судна является безопасность полетов. Первая катастрофа аппарата тяжелее воздуха произошла 17 сентября 1908 года, через 5 лет от первого полета самолета братьев Райт. Орвилл Райт поднялся в небо с лейтенантом Сэлфмджем. Самолет разрушился в воздухе. Сэлфмджем погиб - первая жертва зарождаю- щейся гражданской авиации. С появлением пер- вых авиакомпаний в Великобритании в 1916 г., вскоре был образован государственный орган по расследованию авиационных происшествий. В США такой орган был создан только в 1938 г. Комиссии выявляли недостатки конструкции и систем самолетов, а также средств и правил эксплуатации. Принимались меры по совершен- ствованию техники, методов выполнения поле- тов, подготовки пилотов и наземного персонала. В СССР расследование авиационных происшествий проводилось ведомственными комиссиями с участием высококвалифициро- ванных научных работников институтов про- мышленности и гражданской авиации, кон- структоров техники, инженеров заводов изготовителей, ответственных работников госу- дарственных органов. В 1973 г. был создан специальный орган Госавианадзор СССР при Министре гражданской авиации, а с 1986 г. - при Правительстве СССР. В 1991 г. - решением Правительств 12 государств СНГ создан Меж- государственный авиационный комитет, на который возложено независимое расследование всех авиационных происшествий в гражданской авиации государств-участников Соглашения. В настоящее время в мире функционируют более десяти независимых органов расследования, объединенных в ассоциацию International Tran- sport Safety Association (ITSA). На современном этапе развития граж- данской авиации, когда она оснащается новой сложной авиационной техникой, одновременно при наличии в эксплуатации довольно большого парка самолетов прошлых поколений, безо- пасность полетов приобретает особое значение, как один из главных составных элементов качества функционирования АТС. Большая социальная значимость проблемы обеспечения безопасности полетов выдвинула ее в ряд важнейших научно-практических задач авиации. Уровень безопасности полетов харак- теризует степень защищенности людей, нахо- дящихся на борту воздушного судна, и населения от влияния совокупности неблагопри- ятных факторов, угрожающих их жизни и здоровью, а также степень защищенности от материальных потерь, обусловленных повреж- дением или разрушением воздушного судна, вреда и ущерба, нанесенных эксплуатанту воздушного судна, окружающей среде и искус- ственным сооружениям. Обеспечение безопасности полетов явля- ется комплексной задачей, решаемой на различных этапах формирования и эксплуатации авиационно-транспортной системы. Безопас- ность полетов, прежде всего, закладывается при
создании воздушного судна, наземного оборудо- вания, средств управление воздушным движе- нием (УВД), а также при отборе и подготовке летного и наземного персонала. Известно, что при современном уровне развития мировой авиационной науки и техники невозможно создать абсолютно безотказные системы воздушного судна. Поэтому при его проектировании предусматривается возмож- ность безопасного завершения полета при отказах в системах воздушного судна за счет резервирования, применения высоконадежных составных частей, т.е. обеспечивается отказо- безопасность. В то же время человеку свой- ственно ошибаться и член экипажа имеет право на ошибку, но конструктор самолета, создавая системы, сводит к минимуму ее опасность или локализует полностью. Управление технической безопасностью обеспечивается на основе замкнутой системы, включающей создание авиационной техники, серийное производство и эксплуатацию с обес- печением обратной связи эксплуатанта с промышленностью. Система обеспечения безо- пасности воздушных судов является много- уровневой. На первом уровне конструктором реали- зуется безотказность технических систем, благодаря управлению физическими процес- сами, обеспечению высокой надежности си- стем, технического совершенства и качеством их функционирования, защитой от возможных ошибок летного состава при управлении систе- мами. На втором уровне конструктором обес- печивается выполнение функций системами при единичных отказах в системе путем резер- вирования каналов, а также обеспечения отказо- безопасности систем благодаря своевременному включению экипажа в контур управления или автоматического парирования отказа, если высо- ка вероятность ошибки экипажа. На третьем уровне конструктором обес- печивается сохранение жизни и здоровья людей, находящихся на борту воздушного судна, и снижение масштабов последствий, когда предо- твращение авиационного происшествия невоз- можно. На четвертом уровне конструктор сов- местно с эксплуатантом разрабатывает средства и методы подготовки летного состава, снижа- ющие вероятность неправильных действий по управлению системами и выполнению полета, а также средства и методы выявления отклонений в работе техники и экипажа в процессе эксплу- атации воздушного судна. На пятом уровне эксплуатант выявляет отклонения в работе звеньев авиационно- транспортной системы, доводит их до сведения конструктора и они совместно проводят оценку их степени опасности, разрабатывают меропри- ятия по предотвращению повторения опасных отклонений, которые могут привести к авиаци- онному происшествию, проводят оценку эффек- тивности принятых мер. На основе анализа опыта эксплуатации воздушных судов внедряются мероприятия по их совершенствованию в части обеспечения без- отказности. отказобезопасности, учета воз- можностей человека по управлению сложной техникой, снижающих вероятность ошибок летного и наземного персонала. Недостатки техники, снижающие уровень ее конкуренто- способности в части безопасности полетов выявляются на основе анализа статистических данных по аварийности за длительный период эксплуатации. С усложнением задач, которые ставились перед гражданской авиацией увеличение поле- зной загрузки, пассажировместимости возду- шных судов, увеличение рейсовых скоростей, необходимость выполнения полетов ночью, в сложных метеоусловиях и другие факторы привели к оснащению воздушных судов новым классом оборудования, которое до этого не применялось в авиации. При этом увеличилась вероятность встречи экипажа с особыми ситуациями, требующей больше интеллек- туальной деятельности, чем механической, как это было на старых типах воздушных судов. Потребовалось обучение не только предотвра- щению попадания воздушного судна в особые ситуации, но и их локализации. Летному составу прививаются профессиональные навыки, уме- ние выполнять полет не только в нормальных условиях, но и надежной работы в нестан- дартных ситуациях. В ряде случаев ошибки экипажа происходят из-за психологической и профессиональной неготовности к предотвра- щению и парированию особых ситуаций, вызванных отказами техники, внешними услови- ями или ошибками самого экипажа и служб УВД.
Статистический анализ аварийности обес- печивает выполнение функции обратной связи, проверяя достаточность мер безопасности, принятых в процессе создания и эксплуатации воздушных судов, а также выявление новых опасностей, которые носят повторяющийся характер и тех, которые ранее были недоста- точно изучены. В связи с тем, что в настоящее время порядка 80% авиационных происшествий про- исходит из-за ошибок летного и наземного персонала, то повышение безопасности полетов во многом зависит от разработки, реализации средств и методов снижения влияния чело- веческого фактора. Таким образом, основой для анализа недостатков авиационной техники и несо- вершенства системы подготовки, обеспечения и выполнения полетов, снижающих уровень безо- пасности полетов, являются материалы по авиационным происшествиям, имевшим место в эксплуатации за длительный период времени. Авиационные происшествия являются ред- кими событиями и они происходят, как правило, в результате неблагоприятного сочетания нескольких отклонений в работе элементов авиационно-транспортной системы, часто в сложных условиях полета. Поэтому важно выявить все факторы и причины, приведшие к возникновению и развитию особой ситуации, которая закончилась авиационным происше- ствием. И здесь основным помощником явля- ется система предотвращения происшествий, основанная на расследовании инцидентов и реакции на них. Серьезные упущения в создании авиаци- онной техники, связанные с недостаточными знаниями при внедрении новых конструктивных решений приводили к тяжелым последствиям в авиации как в отечественной практике, так и за рубежом. В начальный период освоения тяжелых самолетов с ГТД в СССР количество авиационных происшествий (АП), связанных с недостатками техники составляло 53%, а с ошибками эксплуатации - 47%. По мере совершенствования авиационной техники на основе устранения недостатков в конструкции систем ВС и недостатков технологии изго- товления, выявленных при расследованиях АП, доля этих событий уменьшалась. В то же время возрастала доля АП, связанных с человеческим фактором. В последние 25 лет (1982-2006 г.г.) с отказами систем самолетов связано 23% авиационных происшествий, а с человеческим фактором - 74%. Рассмотрим некоторые примеры, иллю- стрирующие проблемы, с которыми столкну- лись разработчики новых самолетов с ГТД из-за проявления неизвестных явлений в авиации. В мире происходило по одной и той же причине несколько катастроф подряд, прежде чем проведенными исследованиями выявлялись недостатки техники и неизвестные явления. По результатам широкомасштабных исследований, проведенных институтами ЦАГИ, ЦИАМ, ЛИИ, ВИАМ, НИАТ, ГОСНИИ ГА, самолета- и двигателе-строительными ОКБ, заводами разра- батывались и внедрялись меры по устранению этих недостатков авиационной техники, после которых они, за редким исключением, больше не приводили к авиационным происшествиям. Так, в 1959-1960 г.г. произошло 4 ката- строфы самолетов АН-10 и Ил-18, связанных с потерей продольной управляемости из-за обледенения передней кромки стабилизатора. Только после проведенных специальных аэро- динамических исследований моделей в ЦАГИ и летных испытаний самолетов в ЛИИ и ГОСНИИ ГА было выявлено неизвестное явление “клевок", когда при выпущенных закрылках ослабевают усилия на колонке штурвала, а затем они становятся обратного знака и затягивают самолет в пикирование. Подобные катастрофы происходили также на зарубежных самолетах Зайкаунт, Электра, АТР-42 и др. Существующая компоновка самолетов не позволила внедрить меры, исключающие неблагоприятное воздей- ствие обледенения на ухудшение характеристик устойчивости и управляемости этих самолетов. Конструктивные меры не дали значительного положительного эффекта, поэтому были отра- ботаны в летных испытаниях рекомендации по распознаванию экипажем данного явления и предотвращению опасного его развития, кото- рые значительно снизили частоту авиационных происшествий из-за обледенения. На самолетах АН-12 в 1969-1971 г.г. произошло 4 катастрофы из-за потери попе- речной управляемости в результате обледенения передней кромки крыла. В летных испытаниях было изучено это явление и была усовер- шенствована противообледенительная система,
исключающая неадекватные действия экипажа по ее использованию при полете в условиях обледенения. Разработаны оптимальные методы пилотирования в этих условиях. На самолетах Ту-104 в 1958 г. произошло 2 катастрофы при обходе грозовой деятельности путем набора высоты эшелона в результате сваливания и "выбивания' авиагоризонтов при глубоких кренах. Специалисты не предполагали, что гражданские самолеты могут при потере пространственного положения экипажем оказа- ться в крене более 60°, поэтому они были оборудованы авиагоризонтами, которые были работоспособными только до углов крена 60°, а далее происходило их 'выбивание' с прекра- щением правильной индикации. В1956 г. произошло 4 катастрофы англий- ских самолетов "Комета" из-за усталостного разрушения конструкции фюзеляжа в районе входной двери. Проведенными исследованиями выявлено накопление усталостных нагрузок, приводящих к разрушению металла. На самолетах АН-10 в 1971 г. и 1972 г. также произошло 2 катастрофы в результате усталостного разрушения элементов крыла. После последней катастрофы все оставшиеся самолеты АН-10 были списаны, в связи с тем, что места заделки крыла с центропланом, где произошло разрушение конструкции, были недоступны для осмотра. Потребовались значительные материаль- ные затраты на обеспечение в эксплуатации приемлемого ресурса конструкции других типов самолетов. В процессе циклических испытаний самолета в гидробассейнах выявлялись слабые места в конструкции и в результате доработок создавалась безопасная техника. Эти испытания позволяли уверенно назначать ресурс планера с требуемым коэффициентом запаса. На самолетах с турбовинтовыми двигате- лями АН-10 и Ил-18 в начале 60-х годов произошло 3 катастрофы из-за возникновения отрицательной тяги на воздушных винтах в полете, приведшей к неуправляемому падению самолетов. Такие случаи были и на самолете Вайкаунт. После этих случаев ТВД были оборудованы системой автоматического флю- герования воздушных винтов по отрицательной тяге, исключившей повторение подобных авиа- ционных происшествий. С 1967 г. по 1976 г. произошло 7 ката- строф самолетов Ил-18, Ту-104 и Ту-124 вследствие идеологически неправильно сфор- мированной системы индикации простран- ственного положения самолета 'Путь-4М“. В системе не была предусмотрена сигнализация отказа электропитания приборов пилотажно- навигационного оборудования, сигнализация перехода на резервное электропитание, сиг- нализация работоспособного и отказного состо- яния авиагоризонтов. Пока разрабатывалась и внедрялась новая система индикации простран- ственного положения самолета произошло еще 3 катастрофы уже по известной причине. В1976- 1978 г.г. все самолеты были оборудованы системой контроля работоспособности авиа- горизонтов БКК-18 и сигнализацией наличия электропитания 36 В, 400 Гц на шинах. На широкофюзеляжном самолете DC-10 под Парижем в 1974 г. произошла катастрофа из-за заклинивания проводок управления по всем трем каналам в результате деформации конструкции пола пассажирского салона из-за взрывной декомпрессии при отрыве непол- ностью закрытой на замки задней двери. Конструкторы не учли, что при большом объеме кабины широкофюзеляжного самолета скачко- образное падение давления может привести к нарушению целостности пола и вторичному отказу системы управления. После этого случая была усилена конструкция пола эксплуати- руемых зарубежных широкофюзеляжных само- летов и предотвращена возможность этого вида отказа при создании самолета Ил-86. По результатам расследований авиа- ционных происшествий с тяжелыми самолетами за длительный период их эксплуатации была произведена классификация недостатков тех- ники по следующим категориям: - отсутствие необходимого уровня резерви- рования систем, отказ которых приводил к возникновению катастрофических и аварийных ситуаций; - наличие "общих точек” в системах, при- водящих к отказу системы, несмотря на преду- смотренное резервирование; - самопроизвольное срабатывание систем, приводивших к возникновению аварийных ситу- аций; . - недостаточная эффективность преду- преждающей сигнализации опасных режимов; - эргономические недостатки систем само-
летав, способствовавших возникновению оши- бочных действий экипажа; - неудовлетворительная компоновка и мон- таж систем на борту самолетов; - отсутствие блокировок возможных опас- ных ошибочных действий экипажа. Приведем некоторые недостатки схемно- конструктивных решений, которые привели к авиационным происшествиям из-за: - неправильного выбора кратности резерви- рования элементов систем и наличия 'общих точек': незарезервированные отказы системы управления передним колесом на самолете Ту- 154, Як-40, привели к выкатыванию самолета вбок с ВПП; незарезервированная система управления стабилизатором на самолете Як-42 привела при разрушении резьбы механизма перестановки стабилизатора (МПС) к само- произвольной перекладке стабилизатора и вводу самолета в пикирование; одновременный отказ всех трех каналов управления самолетом на самолете Ту-154 в результате пожара при наличии в техотсеке 'общей" для всех гидро- систем точки; невыпуск всех стоек шасси на самолете Як-40 в условиях разгерметизации основной системы и невозможности использо- вания резервной гидросистем из-за наличия общего для обоих систем наддува гидробаков и другие случаи; - недостаточной защиты от ложных (само- произвольных) срабатываний систем: ложное срабатывание пожарной сигнализации на самолете Як-42 привело при неправильном взаимодействии в экипаже к посадке с убран- ными шасси; ложное срабатывание пожарной сигнализации на самолете Ил-62 привело к выключению экипажем двух двигателей на взлете; самопроизвольная перекладка тримме- ров поверхностей управления в крайнее положения из-за попадания ложного плюса в систему их управления привели к потере управляемости самолетов Ан-24, Ту-124 и другие случаи; - недостаточной эффективности предупре- ждающей сигнализации: отсутствие сигна- лизации взлета с развернутыми колесами на самолетах АН-12, Як-40 и др. привело к выкатыванию самолетов вбок с ВПП; остановке всех трех двигателей в полете из-за выработки топлива из расходного бака при наличии его в кессонных баках в результате отвлечения бортинженера от своих обязанностей на самоле- те Ту-154 и другие случаи; - отсутствия эффективных блокировок ошибочных действий экипажа: взлет с засто- поренными рулями самолетов Як-40, Ил-18. Ил- 62, Ан-8; попытка взлета с убранной механи- зацией крыла на самолетах Ил-18, Ан-24, Ил-76; попытка взлета с выпущенными интерцепторами на самолете Ту-154; взлет с включенным сто- яночным тормозом на самолете Ан-26; выпуск механизации крыла на эшелоне при скорости превышающей максимально допустимую на самолетах Ил-18, Ту-124; включение реверса тяги двигателей в полете на самолетах Як-40, Ту- 154: посадка с заторможенными колесами на самолетах Ту-134, Як-40 и другие случаи: - недостаточной эргономичности кабины самолетов: непреднамеренный выпуск закрыл- ков на эшелоне на самолетах Ту-124 и Ил-18 из- за неудобного размещения переключателя упра- вления положением закрылков: ошибочное выключение исправного двигателя на самолете Ту-154, чему могло способствовать неудачное размещение лампы-сигнализатора пожара вто- рого двигателя третьим по счету на панели (первая - вспомогательная силовая установка); непреднамеренная уборка шасси на пробеге из- за расположения переключателей снятия возду- шных винтов с упора рядом с переключателем управления положением шасси на самолете Ан- 24 и другие случаи; - недостатков компоновки систем, когда нелокализованное разрушение вращающихся элементов двигателя приводило к отказу других систем: на самолете Ан-24 оторвавшаяся лопасть воздушного винта разрушила распо- ложенные вместе все три проводки управления рулем высоты, рулем направления, элеронами. Тяжелые последствия наступали и при других, к тому времени неизвестных, непредви- денных на этапе создания воздушных судов факторов и явлений. Общими усилиями НИИ, ОКБ, заводов исключались недостатки возду- шных судов и совершенствовались методы создания техники с использованием мирового опыта исследований характеристик воздушных судов, схемно-конструктивных решений систем, новых технологий изготовления техники, совершенствовались нормы летной годности для вновь создаваемых воздушных судов. Кон- структор разрабатывал меры не только по
исключению повторения происшествий из-за отказов техники, но и ошибок экипажа. Яркими примерами эффективных мер после авиационных происшествий, связанных с ошибками экипажа при управлении системами, являются внедренные мероприятия после катастрофы самолета Ту-154 в районе Мак- сатиха, которая произошла в 1978 г. в результате того, что бортинженер, поставив переключатель выработки топлива в положение Ручное', отвлекся и забыл об этом. После полной выра- ботки топлива из расходного бака, одного на все три двигателя и вспомогательную силовую установку (ВСУ), остановились двигатели и экипаж не мог запустить ВСУ при наличии большого количества топлива в баках, перекачка которого была невозможна из-за отказа гене- раторов и непредусмотренной возможности работы хотя бы одного подкачивающего насоса от резервного источника электропитания. Для исключения подобных случаев на всех самолетах Ту-154 была установлена звуковая сигнализация малого остатка топлива в расходном баке и один подкачивающий насос был подключен к аварий- ной шине электропитания. Установка на самолетах Як-40 и Ан-24 блокировок невозможности перевода РУД двигателей на максимальный режим при по- пытке взлета с убранными закрылками или нерасстопоренными поверхностями управления позволила исключить повторение авиационных происшествий в результате этих ошибок эки- пажа при управлении системами. Анализ мировой статистики по аварий- ности показал, что пути и методы совер- шенствования систем самолетов с ГТД I-III поколений в СССР и передовых зарубежных странах принципиально не отличались. В течение примерно 20 лет постепенно искоренялись недостатки в подходах к созданию техники и технологии ее производства, совер- шенствовались требования к летной годности, к подготовке летного и наземного персонала, эксплуатирующих эту технику, и были созданы в СССР и за рубежом устойчивые авиационно- транспортные системы. После ретроспективного анализа проблем и недостатков отечественных и зарубежных тяжелых транспортных самолетов с ГТД рассмо- трим динамику основных показателей безо- пасности полетов за весь 50-ти летний период эксплуатации этих самолетов. Уровень безопасности полетов прежде всего характеризуется тем, как часто происходят катастрофы и какое число людей в них погибает, что отражается на общественном мнении в части использования авиационного транспорта. Принято безопасность полетов оценивать комплексом показателей за определенный период времени (год, трехлетний, пятилетний период). В отечественной практике уровень безопасности полетов принято оценивать следу- ющими показателями: - количеством авиационных происшествий со списанием воздушных судов на 1 млн часов налета (полетов) Кап; - количеством катастроф с гибелью людей, находившихся в самолете на 1 млн часов налета (полетов) Кк; - количеством погибших в катастрофах из числа находившихся на борту самолета на 1 млн перевезенных пассажиров Клоп1 мпн п-: - количеством погибших в катастрофах из числа находившихся на борту самолета на 1 млд пассажиро-километров Кпог1|даДп-км. Относительное количество катастроф является емким показателем, но он не пол- ностью характеризует уровень безопасности полетов, так как не отражает число погибших в результате катастрофы, которые зависят во многом от пассажировместимости воздушного судна и выживаемости людей на борту воздушного судна при авиационном происше- ствии. Сегодня наибольшее количество пасса- жиров перевозится на магистральных самолетах с большой вместимостью. Катастрофа даже одного такого самолета вызывает у людей беспокойство и недоверие к авиационному транспорту. Поэтому сегодня в качестве основных показателей также используются два последних из приведенных показателей, харак- теризующих гибель в катастрофах людей. Эти показатели являются универсальными и позво- ляют провести сравнение между собой уровней безопасности перевозок различными видами транспорта - авиационного, автомобильного, морского, речного, железнодорожного. Первые 5 лет эксплуатации самолетов с ГТД при малом налете парка этих воздушных судов были самыми аварийными - произошло 11 катастроф (5 на самолетах Ту-104,4 на само-
летах Ил-18 и 2 на самолетах АН-10). В этот период времени специалисты поняли, как мало они знают о скрытых, неучтенных при создании самолетов факторах. Начались исследования незнакомых явлений. Количество катастроф на 1 млн часов налета в эти 5 лет на самолетах с ГТД при пассажирских перевозках составило около 14, что на порядок хуже, чем сегодняшний уро- вень безопасности полетов. Освоение самолетов с ГТД I поколения (Ту- 104, Ил-18, АН-10, Ту-124) проходило со значительными потерями. В катастрофах гибло большое число людей и терялась дорого- стоящая техника. За первый 1 млн часов налета парка самолетов Ил-18 и Ту-104 было потеряно по 16 самолетов этих типов с тяжелыми послед- ствиями, на самолетах АН-10 произошло 13 авиационных происшествий, 12 случаев на самолетах Ту-124. При этом авиационные проис- шествия, связанные с недостатками техники и с ошибками летного и наземного персонала рас- пределились примерно поровну. Этот печальный опыт был учтен, на само- летах следующего поколения были заблаго- временно устранены серьезные недостатки техники, характерные для предыдущих типов самолетов. Поэтому на самолетах Ту-154 за первый 1 млн часов имело место 4 авиационных происшествия, а на самолетах Ан-24 - 5 таких событий. На (рис. 5) видно резкое отличие интенсивности роста числа авиационных проис- шествий в зависимости от начального налета парка каждого типа тяжелых самолетов с ГТД. Исключение составляет высокая интенсивность аварийности самолетов Як-40, связанная с недостатками эксплуатации. Этот график характеризует насколько не- совершенны были системы самолетов I поко- ления, средства и методы их эксплуатации по сравнению с самолетами следующего поко- ления. По мере устранения недостатков летной годности самолетов, совершенствования руко- водства по летной эксплуатации (РЛЭ), прео- бразования системы эксплуатации, безопасность полетов имела устойчивую тенденцию улуч- шения вплоть до пятилетнего периода 1987 ...1991 г.г., когда она достигла наилучшего значения за весь период эксплуатации тяжелых самолетов с ГТД - количество катастроф на 1 млн часов составил в сфере пассажирских перевозок Кк = 0,7. Показатели по авиационным происшествиям имели аналогичную позити- вную тенденцию по годам (рис. 6-7). В преды- дущий период 1967-1973 г.г. при пассажирских перевозках показатель Кк стабилизировался на уровне Кк = 2,3, при этом наибольшее абсо- лютное количество катастроф за весь период эксплуатации этих типов самолетов было при пассажирских перевозках в 1973 г. - 14 ката- строф с гибелью 659 человек. Затем уровень безопасности полетов улучшался. Такая тенденция показателей не была случайной, с самой первой катастрофы самолета Ту-104 проводились масштабные рабо- ты во всех направлениях совершенствования АТС, в том числе систем тяжелых самолетов с •жестким контролем исполнения принятых решений в заинтересованных ведомствах и организациях. К концу 70-х годов, т.е. в течение 20 лет эксплуатации самолетов с ГТД были разра- ботаны и внедрены эффективные мероприятия по устранению опасных отклонений в работе АТС. Недостатки техники, приводившие к авиационным происшествиям, в основном, были локализованы, даны рекомендации экипажу по действиям в особых ситуациях, в том числе при попадании самолета в опасные метеоусловия (обледенение, турбулентность, сдвиг ветра). В области обеспечения безопасности полетов работали тысячи специалистов НИИ, ОКБ, заводов, эксплуатирующих предприятий. Накопленный опыт передавался моло- дому поколению, совершенствовалась система обучения и тренировки летного и наземного персонала, разрабатывались новые средства подготовки и обеспечения полетов. К концу 70-х годов были созданы са- молеты следующего поколения (Ил-86, Як-42, Ан-74) по нормам летной годности, в которых содержались всеобъемлющие требования, на- правленные на исключение опасных отказов, ранее приводивших к неблагоприятному исходу полетов. Отрабатывались требования к обеспе- чению отказобезопасности, гарантирующие благополучное завершение полета с отказами в системах новых типов самолетов. С распадом СССР, начиная с 1991 г., уровень безопасности полетов по всем пока- зателям стал ухудшаться. Это особенно наглядно отразилось в период 1992-1996 г.г., когда
Рис. 5. Количество авиационных происшествий в зависимости от налета в млн часов парка тяжелых пассажирских самолетов с ГТД в начальный период их эксплуатации. ---- Апроксимация. -------- Параметр. Рис. 6. Количество авиационных происшествий на тяжелых самолетах с ГТД при пассажирских перевозках на 1 млн часов в СССР и государствах-участниках Соглашения по г одам
коэффициенты аварийности ухудшились до уровня 1967-1979 г.г. Тенденция роста аварийности в период преобразований в гражданской авиации может быть объяснена ослаблением внимания многих авиакомпаний к обеспечению безопасности полетов, как к первостепенной задаче деятель- ности эксплуатирующих предприятий, а также недостатком материальных средств у эксплуа- танта и промышленности. Авиакомпании с малым числом воздушных судов для выживания на стихийном рынке авиаперевозок больше внимания уделяли проблемам экономического характера в ущерб безопасности полетов. Кроме того, негативное влияние на безопасность полетов оказало несовершенство нормативной базы. Следует отметить, что структурные пре- образования внутри эксплуатационных пред- приятий - отделение владельцев воздушных судов от служб, готовящих и обеспечивающих полеты, привели к изменению принципов их взаимодействия и, как следствие, к появлению новых факторов аварийности, редко встреча- емых ранее. Ослабление контроля за работой авиа- компаний привело к появлению условий, которые вынуждали экипаж сознательно идти на нарушение требований обеспечения безопас- ности полетов. В результате за последнее время увеличилось количество авиационных происше- ствий из-за невыполнения экипажами требо- ваний нормативных документов и низкого уровня методической работы руководящего состава. Стремление выполнить полет с макси- мальной коммерческой отдачей продолжает приводить к авиационным происшествиям, связанными с перегрузом воздушных судов, посадками при метеоусловиях хуже минимума, непринятием мер по уходу на второй круг при непосадочном положении самолета - это тоже стало закономерным, и основной мерой борьбы с этими нарушениями является устранение моти- ваций, провоцирующих такие нарушения. Другим определяющим фактором явилось резкое уменьшение объемов авиационных пере- возок и авиационных работ в гражданской авиации из-за снижения спроса на этот вид деятельности в результате повышения стоимо- сти перевозок и снижения платежеспособности населения и предприятий. Снижение налета экипажей отрицательно сказались на поддер- жании на должном уровне профессиональной подготовки летного и наземного персоналов, трудовой дисциплины в авиакомпаниях, качестве выполнения работ по подготовке и выполнению полетов. Таким образом, основными факторами, негативно влиявшими на безопасность полетов, стали: - человеческий фактор, отрицательная роль которого сильно возросла в связи с рыночными условиями авиационной деятельности; - старение парка самолетов, ослабление системы контроля и поддержания летной год- ности, медленное внедрение новых технических средств обеспечения безопасности полетов (TCAS, TGPWS и др.) особенно на внутренних линиях; - отток высококвалифицированных летных, научных, инженерных и технических кадров при недостаточном привлечении в отрасль молодых специалистов; - разрушение экспериментальной базы отрасли, медленное внедрение современных технологий в различных областях авиационной деятельности. Последние годы показатели безопасности полетов имеют характер стабилизации с незна- чительными отклонениями от средних значений. По авиационным происшествиям в сфере пасса- жирских перевозок среднее значение составляет Кап = 1,9. По катастрофам среднее значение Кк = 1,4 (рис. 6-7). При этом в 2006 г. произошло значительное ухудшение безопасности полетов при пассажирских перевозках по сравнению с 2005 г. более, чем в 2 раза, а по погибшим - в 8 раз. В связи с тем, что авиационные происше- ствия являются редкими событиями, оценка тенденции уровня безопасности полетов, кроме аппроксимирующей зависимости годовых значе- ний показателей, была проведена по данным, объединенным в пятилетние периоды времени. Такой подход статистически более достоверен и используется в мировой практике. Динамика пя- тилетних показателей свидетельствует о явной тенденции повышения уровня безопасности по- летов при пассажирских перевозках тяжелыми самолетами с ГТД до периода 1987...1991 г.г. Ко- личество катастроф на 1 млн часов налета уме- ньшилось с Кк = 14,3 в период 1957...1961 г.г. до
Рис. 7. Количество катастроф на тяжелых самолетах с ГТД на 1 млн часов налета при пассажирских перевозках в СССР и государствах-участниках Соглашения по годам. Катастрофы. Авиационные происшествия. Рис. 8. Количество авиационных происшествий со списанием тяжелых самолетов с ГТД и катастроф на 1 млн часов налета при пассажирских перевозках в гражданской авиации СССР и государств-участников Соглашения по пятилетним периодам.
Кк = 0,7 в 1987...1991 г.г. -т.е. в 20 раз (рис. 8). Рассмотрим далее показатели, опреде- ляющие вероятность гибели пассажиров при перевозках (Кпог1 млн п-, Кпог1 п-км). В отли- чие от ранее рассмотренных Кап и Кк эти показатели имеют значительно больший разброс по годам. Наихудшие их значения относятся к периоду 1957-1961 г.г., некоторое улучшение наблюдалось в следующие 5 лет к 1966 году. Затем к 1973 г. показатели ухудшились и достигли исходного уровня конца 50-х годов прошлого века. С 1974 по 1989 г.г. отмечается значительное улучшение с некоторым замед- лением в 1980-1983 г.г. Резкое ухудшение этих показателей уровня безопасности полетов произошло в период '993...1997 г.г. В 1997 г. показатель Кпог1 мли п- достиг 6,2, а Кпог1 млн л-км = 2,8. Хотя в 1999 г. при двух погибших в единственной катастрофе показатели имели наилучшие зна- чения за весь период эксплуатации тяжелых самолетов с ГТД Кпог1 млнп- = 0,07и Кпог1 МЛДп‘ км = 0,03), улучшения'уровня безопасности полетов в дальнейшем не наблюдалось (в 2001 г. Кпог1 млн = 5,24 и Кпог1 млн п'к" = 2,3; в 2006 г. Кпог 1 млн = 8,32 и Кпог 1 МЛД п-™ = 3,8), при средних мировых значениях 0,5 и 0,3 со- ответственно. 2006 г. был наихудшим по коли- честву погибших в катастрофах, за последние 30 лет (рис. 9-10). Постсоветский период связан с суще- ственным перераспределением пассажирских перевозок в сфере регулярных и нерегулярных линий. Если в мировой гражданской авиации доля нерегулярных перевозок пассажиров колеблется в пределах 3...5%, то в гражданской авиации государств-участников Соглашения за последние 15 лет она возросла до 20...30%, а на международных линиях - до 50%. Следует отметить существенное негатив- ное влияние на безопасность полетов чартер- ного синдрома". Так, показатели относительного количества авиационных происшествий без человеческих жертв на 1 млн часов налета на регулярных и нерегулярных линиях за 15 лет практически мало отличаются, а относительное количество погибших в катастрофах при нерегулярных перевозках примерно в 5 раз выше, чем на регулярных, при этом относи- тельное количество катастроф выше в 8 раз. Таким образом, длительный период экс- плуатации тяжелых пассажирских самолетов показал, что при одних и тех же типах самолетов в парке аварийность на нерегулярных линиях значительно выше, чем на регулярных. Этот фактор аварийности ранее в отечественной авиации не проявлялся. Сравнение показателей безопасности по- летов в гражданской авиации государств- участников Соглашения и мира показало, что с 1982 г. по 1992 г. количество катастроф на 1 млн часов налета тяжелых самолетов с ГТД при пассажирских перевозках практически соответ- ствовало показателю стран-членов ИКАО. Затем этот показатель по ИКАО имел тенденцию снижения по годам, а в государствах-участниках Соглашения к значительному ухудшению. Пока- затель в США за рассматриваемый период времени при средних значениях лучше ИКАО примерно в 3 раза имел устойчивую тенденцию улучшения. При этом в период 2002...2005 г.г. включительно катастроф на пассажирских линиях не было (рис. 11). Количество погибших в катастрофах тя- желых самолетов с ГТД на 1 млн перевезенных пассажиров в период 1993...1997 г.г. практи- чески в 5 раз выше, чем в ИКАО, более чем в 20 раз хуже показателя в США (рис. 12-13). Выводы. 1. Начало эксплуатации тяжелых самолетов с ГТД в СССР было сопряжено с большими трудностями. С расширением парка самолетов развивалась вся инфраструктура гражданской авиации, без которой была невозможна безо- пасная эксплуатация качественно новой техники. Поэтому интенсивность полетов в начале 60-х годов прошлого века была невысокой и среднегодовой налет на самолет увеличивался постепенно в течение порядка 10 лет до значений удовлетворяющих требованиям бурно растущих потребностей в авиационных пере- возках. 2. Объем перевозок пассажиров тяжелыми самолетами непрерывно увеличивался с 1964 г. по 1975 г. с постоянным темпом в среднем на 5 млн пассажиров в год, затем произошло замедление темпа развития перевозок за счет сокращения парка самолетов первого и частично
---- Апроксимация.------Параметр. Количество погибших на 1 млрд пассажиро-км._ Количество погибших на 1 млн перевезенных пассажиров. Рис. 9. Количество погибших в катастрофах тяжелых самолетов с ГТД на 1 млн перевезенных пассажиров в СССР и государствах-участниках Соглашения по годам. ---- Апроксимация.-----Параметр. Рис. 10. Количество погибших в катастрофах тяжелых самолетов с ГТД на 1 млрд пассажиро-км в СССР и государствах-участниках Соглашения по годам.
Рис. 11. Количество катастроф на 1 млн часов налета тяжелых самолетов при регулярных и нерегулярных пассажирских перевозках в СССР и государствах-участниках Соглашения. США, ИКАО по годам. пассажирских перевозках тяжелыми самолетами в СССР и государствах-участниках Соглашения. США, ИКАО по годам.
СССР и государства-участники Соглашения. США. ИКАО. Рис. 13. Количество погибших в катастрофах на 1 млрд пассажиро-километров при регулярных и нерегулярных пассажирских перевозках тяжелыми самолетами с ГТД в СССР и государствах-участниках Соглашения. США, ИКАО (без США, СССР-СНГ) по годам. второго поколения, а с 1983 г. до 1990 г. этот показатель снова стал возрастать в результате массового поступления в эксплуатацию само- летов Ту-154, а затем широкофюзеляжных самолетов Ил-86. К 1990 г. количество пере- возимых в год пассажиров увеличилось до 136,9 млн человек, а пассажирооборот вырос до 235,2 млрд пассажиро-км, что составило примерно 10% объемов мировой гражданской авиации. 3. С 1961 г. начали расширяться масштабы пассажирских перевозок, осваивались новые маршруты, непрерывно увеличивалась даль- ность полетов. Такая тенденция развития про- должалась до начала 80-х годов. Затем насту- пила стабилизация, которая продолжалась до 1991 г. Последующий высокий темп увеличения дальности пассажирских перевозок с переходом гражданской авиации к рыночным отношениям был обусловлен сокращением региональных полетов на местных воздушных линиях. В этот период времени с 1990 г. до 1996 г. средняя дальность пассажирских перевозок возросла с 1700 км до 2200 - 2300 км и стабилизировалась на этом уровне. Это свидетельствует о пре- кращении расширения рынка авиационных перевозок. При этом с 1990 г. резко начала падать занятость пассажирских кресел в само- летах вплоть до 1994 г. Только с расширением чартерных перевозок с 1995 г. возобновился рост занятости пассажирских кресел В пере- ходный период спад перевозок достиг пятикратного значения и только с 2000 г. наблю- дается подъем количества перевозимых пасса- жиров, которое увеличилось к 2006 г. в 1,75 раза. Объемы перевозок достигли 110 млрд пассажиро-км. Доля гражданской авиации государств-участников Соглашения снизилась до уровня 2% от мирового. 4. В начальный период освоения авиаци- онных перевозок тяжелыми самолетами с ГТД за первый млн часов налета парка этих самолетов аварийность была чрезвычайно высокой. Было потеряно по 16 самолетов Ил-18 и Ту-104 с тяжелыми последствиями, произошло 13 авиа- ционных происшествий на самолетах АН-10,12 - на самолетах Ту-124. При этом авиационные происшествия, связанные с недостатками тех- ники и с ошибками летного и наземного персонала распределились примерно поровну. 5 На следующих этапах по мере устранения
недостатков систем самолетов и преобразования системы эксплуатации безопасность полетов имела устойчивую тенденцию улучшения вплоть до пятилетнего периода 1987...1991 г.г., когда она достигла наилучшего значения за весь период эксплуатации тяжелых самолетов с ГТД. Коэффициент катастроф на 1 млн часов налета улучшался в сфере пассажирских перевозок до Кк = 0,7 за этот пятилетний период времени. Показатели по авиационным происшествиям имели аналогичную тенденцию по годам, как и катастрофы. 6. В период преобразований в гражданской авиации, связанных с распадом СССР произошел рост аварийности из-за ослабления внимания многих авиакомпаний к обеспечению безо- пасности полетов, как к первостепенной задаче. С 1992 г. уровень безопасности полетов по всем показателям стал ухудшаться. 15 летний период 1992-2006 г.г. по сравнению с 1977-1991 г.г. характеризуется ухудшением всех показателей в среднем в 1,5 - 2 раза. 7. За время эксплуатации тяжелых само- летов с ГТД показатели безопасности полетов, оцененные относительным количеством погиб- ших на 1 млн перевезенных пассажиров, имели значительный разброс по годам, но при этом отслеживалась определенная закономерная тенденция. Показатели улучшались с 1962 г. по 1966 г. Количество погибших на 1 млн пере- везенных пассажиров уменьшился с 12,3 до 0,095 за это время. Затем показатель ухудшался до значения 9,48 к 1973 г. соответственно. С 1973 г. до 1989 г. отмечается улучшение зна- чений показателей с некоторым замедлением этой тенденции в период 1980...1983 г.г. Значение количества погибших в катастрофах на 1 млн пассажиров уменьшилось к 1989 г. до 0,027. Резкое ухудшение этих показателей уровня безопасности полетов произошло в период 1993...1997 г.г. В 1997 г. показатель на млн. перевезенных пассажиров достиг 4.32. После некоторой стабилизации показателя наибольшее его ухудшение проявилось в 2006 г., достигнув уровня близкого к неблагоприятному в 1973 году - более и 8 погибших на 1 млн перевезенных пассажиров. Основные уроки, вытекающие из проведенного анализа и стратегические задачи отрасли в области обеспечения безопасности полетов. 1. Анализ показал, что профилактика (пре- дотвращение) авиационных происшествий зи- ждется на обязательной и безусловной реакции государства и авиационной общественности как на конкретное проявление аварийности, так и на поиск и ликвидацию негативных тенденций в авиационной инфраструктуре. Постоянное фун- кционирование авиационно-транспортной систе- мы в этой области основано на многоуровневой обратной связи: расследование и исследование опасных событий, прогноз неблагоприятных тенденций, разработка профилактических меро- приятий, постоянный контроль их реализации с оценкой эффективности и мониторинга уровня безопасности полетов. Такой подход подтвердил свою универ- сальность в течение длительного исторического отрезка жизнедеятельности отечественной и мировой ГА и является эффективным систе- мным методом обеспечения безопасности полетов. 2. Государство должно четко отдавать отчет в том, что восстановление и совершенствование указанной системы невозможно без действен- ного надзора со стороны власти за разработкой и жестким контролем реализации превентивных мер как в краткосрочном, так и в долгосрочном плане при соответствующем возложении ответ- ственности (в т.ч. и персональной) с учетом внедрения программы финансирования наме- ченных работ. Программы профилактических меропри- ятий в области безопасности полетов должны обладать статусом национального постоянно действующего плана. Такой опыт в отече- ственной авиации есть и он должен быть востре- бован. 3. Анализ показал, что авиационная инду- стрия государств-участников Соглашения спо- собна решить поставленную задачу в различных условиях экономического развития общества, требуется только жесткий диктат государства в области обеспечения безопасности полетов без скидок на имеющиеся реальные трудности. Никакие "успехи" коммерческой деятель- ности авиапредприятий не могут быть признаны исчерпывающими без обязательного сопрово-
ждения высокими показателями безопасности полетов. 4. Международная организация гражданской авиации ИКАО пришла к выводу, что наиболее эффективным способом снижения аварийности является внедрение системного подхода к управлению безопасностью полетов. С целью оказания практической помощи авиационному сообществу в реализации этого подхода к решению проблем безопасности полетов, в 2006 году ИКАО выпущено 'Руко- водство по управлению безопасностью полетов' (Doc 0859 AN 1460) Подписано в печать 09.08.07. Бумага мелованная глянцевая 100 г/м'. Печать офсетная. Формат 145x207. Тираж 1000 экз. Заказ № 360. Отпечатано в типографии ООО "ТалерПринт!" 109202, Москва, ул. 1-я Фрезерная, д. 10. 24