Возможности и недостатки систем предупреждения выкатывания воздушного судна за пределы взлетно-посадочной полосы

В настоящее время все большее внимание авиационной общественности и властей уделяется безопасности полетов на этапе посадки. Это объясняется повышенной частотой инцидентов на финальном этапе полета и значительными угрозами, связанными с последствиями этих событий. Статистика авиационных происшествий показывает, что с 1959 по 2019 год 55 % всех катастроф в мире произошли на этапах посадки и взлета. Указанные катастрофы стали причинами 51 % всех смертельных случаев на борту воздушных судов. В большинстве случаев причины этих авиационных происшествий связаны с каким-либо видом человеческой ошибки. Нерасчетные условия на аэродроме также оказывают значительное негативное влияние на вероятность и тяжесть авиационных происшествий. Растущая интенсивность полетов и загруженность воздушного пространства, жесткие ограничения, налагаемые управлением воздушного движения, необходимость выполнения множества процедур и общее напряжение экипажа в сочетании с динамически изменяющимися внешними условиями способны дезориентировать экипаж и привести к посадке с превышением установленных ограничений. Поиск решения в части предотвращения выкатываний воздушного судна за пределы взлетно-посадочной полосы активно ведется как на уровне авиационных властей, так и на уровнях производителей и эксплуатантов. В рамках данной обзорной статьи проанализированы основные внешние и эксплуатационные факторы, влияющие на динамику и характер пробега воздушного судна по взлетно-посадочной полосе, в том числе на примере нескольких катастроф, произошедших за последние годы. Кроме того, в статье особое внимание уделено рассмотрению методов предотвращения и предупреждения выкатываний воздушного судна на основе принципов активной защиты. В частности, в статье рассмотрены основные аспекты работы бортовых электронных систем, устанавливаемых на воздушных судах производства Boeing и Airbus, выделены возможные направления их совершенствования. Особое внимание уделено влиянию пилота и возможности учета его действий в прогнозировании исхода посадки.

1. Shao Q. Fire risk analysis of runway excursion accidents in high-plateau airport / Q. Shao, M. Yang, C. Xu, H. Wang, H. Liu [Электронный ресурс] // IEEE Access. 2020. Vol. 8. Pp. 204400–204416. DOI: 10.1109/ACCESS.2020.3035894 (дата обращения: 10.06.2022).

2. Ayra E.S., Insua D.R., Cano J. Bayesian network for managing runway overruns in aviation safety [Электронный ресурс] // Journal of aerospace information systems. 2019. Vol. 16, no. 12. Pp. 546–558. DOI: 10.2514/1.I010726 (дата обращения: 10.06.2022).

3. Valdes R.M.A. The development of probabilistic models to estimate accident risk (due to runway overrun and landing undershoot) applicable to the design and construction of runway safety areas / R.M.A. Valdes, F.G. Comendador, L.M. Gordun, F.J.S. Nieto // Safety Science. 2011. Vol. 49, iss. 5. Pp. 633–650. DOI: 10.1016/j.ssci.2010.09.020

4. Heymsfield E. Predicting aircraft stopping distances within an EMAS // Journal of Transportation Engineering. 2013. Vol. 139, iss. 12. Pp. 1184–1193. DOI:10.1061/(ASCE)TE.1943-5436.0000600

5. Heymsfield E., Hale W.M., Halsey T.L. Aircraft response in an airfield arrestor system during an overrun // Journal of Transportation Engineering. 2012. Vol. 138, iss. 3. Pp. 284–292. DOI: 10.1061/(ASCE)TE.1943-5436.0000331

6. Gandhewar P., Hemantkumar S. Runway excursion: A problem // Journal of Mechanical and Civil Engineering. 2014. Vol. 11. Pp. 75–78. DOI: 10.9790/1684-11327578

7. Белогрудова Д.Ю., Сайфутдинов Р.А. Автоматизированные системы предупреждения опасности выкатывания воздушных судов за границы взлетно-посадочной полосы // Вестник УлГТУ. 2021. № 2 (94). С. 55–60.

8. Hindson W.S. A Pilot rating scale for evaluating failure transients in electronic flight control systems [Электронный ресурс] // In: 17th Atmospheric Flight Mechanics Conference, 20–22 August 1990, Portland, OR, U.S.A. DOI: 10.2514/6.1990-2827 (дата обращения: 10.06.2022).

9. Gawron V.J. Human performance, workload, and situational awareness measures handbook. 2nd ed. Florida: CRC Press, 2008. 296 p. DOI: 10.1201/9781420064506

10. Мозоляко А.В., Акимов А.Н., Воробьев В.В. Проблемы предотвращения выкатывания гражданских воздушных судов на этапе пробега по ВПП // Научный Вестник МГТУ ГА. 2014. № 204. С. 74–77.

11. Коваленко Г.В., Жданович А.М. Методика предотвращения выкатывания тяжелых воздушных судов с ВПП // Вестник Санкт-Петербургского государственного университета гражданской авиации. 2017. № 3 (16). С. 16–32.

12. Евдокимова Т.А., Бузаева С.В., Шагарова А.А. Оценка влияния неблагоприятных метеорологических условий на работу диспетчера ОРВД // Символ науки: международный научный журнал. 2022. № 9-1. С. 64–69.

13. Ong G.P., Fwa T.F. Wet-pavement hydroplaning risk and skid resistance: Modeling // Journal of Transportation Engineering. 2007. Vol. 133, iss. 10. Pp. 113–125. DOI: 10.1061/(ASCE)0733-947X(2007)133:10(590)

14. Baby C.K., George B. A capacitive ice layer detection system suitable for autonomous inspection of runways using an ROV // In: 2012 IEEE International Symposium on Robotic and Sensors Environments Proceedings. Magdeburg, Germany, 2012. Pp. 127–132. DOI: 10.1109/ROSE.2012.6402627

15. Белогрудова Д.Ю., Сайфутдинов Р.А. Метод прогнозирования авиационных происшествий в системе менеджмента безопасности авиационной деятельности // Вестник УлГТУ. 2021. № 1 (93). C. 49–54.

16. Бородкин С.Ф. Современные методы предотвращения выкатываний воздушных судов за пределы взлетно-посадочной полосы / С.Ф. Бородкин, А.И. Волынчук, Ш.Ф. Ганиев, М.А. Киселев, И.А. Носатенко // Научный Вестник МГТУ ГА. 2022. Т. 25, № 2. С. 8–19. DOI: 10.26467/2079-0619-202225-2-8-19

17. Goodwill S. Runway situation awareness tools (RSAT) [Электронный ресурс] // Flight Technical and Safety the Boeing Company 2014. URL: https://www.icao.int/SAM/Documents/2014-UNSTAPPCH/BOEING%20Runway%20situation%20awareness%20tools%20(RSAT).pdf (дата обращения: 10.06.2022).

18. Tuncal A., Uslu S., Erdal D. A milestone to enhance runway safety: the new global reporting format // Revista de Investigaciones Universidad del Quindío. 2021. Vol. 33. Pp. 168–178. DOI: 10.33975/riuq.vol33n1.551

19. Барабаш А.Д. Методика повышения уровня безопасности полетов на основе модели пилота / А.Д. Барабаш, С.Ф. Бородкин, М.А. Киселев, Ю.В. Петров // Научный Вестник МГТУ ГА. 2021. Т. 24, № 3. С. 8–20. DOI: 10.26467/2079-0619-2021-24-3-8-20