Тренажеры в отечественной гражданской авиации: история и современность

2009

НАУЧНЫЙ ВЕСТНИК МГТУ ГА серия История, философия, социология

№142

УДК 656.7:9

ТРЕНАЖЕРЫ В ОТЕЧЕСТВЕННОЙ ГРАЖДАНСКОЙ АВИАЦИИ:

ИСТОРИЯ И СОВРЕМЕННОСТЬ

Л. И. КАРПОВА, Д. А. НИКИТИН Статья представлена доктором философских наук, профессором Панферовым К.Н.

Раскрывается история создания и применения тренажеров в отечественной гражданской авиации. Впервые в научный оборот вводятся новые архивные материалы.

Ключевые слова: гражданская авиация, история авиационных тренажеров, тренажерные технологии, тренажерный комплекс «Тренер», самолеты-лаборатории, российское тренажеростроение.

Появление первых тренажерных средств освоения навыков пилотирования летательных аппаратов относится к заре авиации. В 1914 г. И. А. Рубинский построил тренажер для обучения пилотированию самолета, но до середины 20-х - начала 30-х гг. XX в. тренажеры в авиации практически не использовались. Примерно с середины 30-х гг., когда возникла необходимость в освоении новой, более сложной авиационной техники, стало ясно, что пилоту необходимо получить опыт управления самолетом до полета. Эту проблему могли решить только авиационные тренажеры (АТ), так как они позволяют имитировать ситуации, недоступные для воспроизведения в реальных тренировочных полетах, а значит и лучше готовить летный, штурманский и диспетчерский состав к уверенным действиям в усложнившейся обстановке, что повышает безопасность, регулярность и экономичность полетов [7, с. 3-9]. Себестоимость одного летного часа на любом тренажере в десятки раз меньше, чем себестоимость одного летного часа на реальном самолете.

В 1946 г. приказом министра авиационной промышленности СССР в Ленинграде было создано ОКБ-470 для разработки авиационных тренажеров и бортовой электроавтоматики; его первым руководителем - главным конструктором стал Павел Алексеевич Ефимов1 [19].

В 1963 г. началось развитие тренажерных технологий в Центральном аэрогидродинамиче-ском институте им. Н.Е. Жуковского (ЦАГИ) с создания отделения «Динамики и систем управления». В отделении было создано 9 оригинальных пилотажных стендов, на которых осуществлялись работы по сопровождению проектирования и летных испытаний практически всех отечественных самолетов. Часть этих стендов благодаря многократным модернизациям и сейчас остается на уровне современных решений и интенсивно эксплуатируется [8].

В 1965 г. Егорьевское авиационно-техническое училище было награждено Дипломом первой степени ВДНХ СССР за успехи в подготовке специалистов, организации технического творчества учащихся и создании уникальной учебной модели самолета Ил-18 и учебного стенда «Автоматика запуска двигателя АИ-20» [6, с. 363-364].

В приказе Министра ГА СССР от 3 января 1975 г. «О мерах по улучшению использования и ускорению развития тренажерной техники в гражданской авиации» отмечалось, что подготовка летного состава на тренажерах стала одним из важнейших факторов повышения безопасности полетов. Это подтверждалось опытом эксплуатации комплексных тренажеров в Центральном управлении международных воздушных сообщений, Московском транспортном управлении ГА

1 С 1966 г. это - Ленинградское конструкторское бюро электроавтоматики (ЛКБЭ); с 1974 г. - Ленинградское научно-производственное объединение «Электроавтоматика» в составе ЛКБЭ, завода ТЭМП и ОКБ моделирования систем управления; с 1991 г. - Санкт-Петербургское опытно-конструкторское бюро «Электроавтоматика» (СПб ОКБЭ), до сих пор являющееся одним из ведущих предприятий авиапромышленности по разработке бортовой авионики, АТ и средств обучения экипажа для военной и гражданской авиации.

и в других предприятиях ГА. В приказе предписывалось организовать оснащение предприятий и учебных заведений гражданской авиации тренажерами с учетом потребности, определенной приказом Министра ГА СССР от 28 ноября 1974 г.; предусмотреть строительство новых, реконструкцию и расширение действующих зданий для установки тренажеров; включить в комплексные технические проекты расширения ряда крупных аэропортов строительство отдельных зданий под установку тренажеров; преобразовать имеющийся в ГосНИИГА сектор в отдел тренажеров [9, л. 1-6].

В 1974-75 гг. в училища ГА было поставлено свыше 100 самолетов Як-18Т, создавался комплексный тренажер Як-18Т, были изданы «Курс учебно-летной подготовки по самолету Як-18Т», а также учебные пособия по курсу «Организация летной работы и безопасности полетов в гражданской авиации» [6, с. 390].

В 1976-1980 гг. промышленность СССР освоила выпуск целого ряда тренажеров для ГА, разработанных специалистами ГосНИИГА и с их участием. Крупный тренажерный центр был создан в 1978 г. в Академии ГА. Здесь имитировались полеты на самолетах Ан-2М, Ил-18, Ан-24, Як-40, Як-42, Ту-134, Ту-154, вертолетах Ми-6 и Ми-8 и др. Штурманы вырабатывали и закрепляли навыки в самолетовождении с использованием современных радиотехнических и электронных средств, автоматизированных систем на специальном тренажере СТШ-70, а диспетчеры - на универсальном комплексном тренажере и новой установке «Тренер» на базе ЭВМ 3-го поколения. В электронно-цифровом тренажерном комплексе «Тренер» специальная программа «Наблюдатель» контролировала качество работы авиадиспетчеров. При межсезонной подготовке летного состава на тренажерах ежегодно экономилось около 5 млн. руб. и 40 тыс. т топлива [2; 3]. В Московском центре УВД диспетчерский тренажер был введен в эксплуатацию раньше автоматизированных систем УВД. Руководили его работой начальник тренажера И.П. Кравченко и его заместители В.В. Егоров (впоследствии начальник отдела Центрального управления воздушным движением МГА СССР, с 1988 г. - начальник Московского центра УВД) и Н.А. Сорокин. Одним из наиболее активных инженеров по обеспечению работы тренажера был В.К. Печенежский. Функциональные возможности тренажера позволяли обеспечивать имитацию аварийных ситуаций и увеличение нагрузки на диспетчера без угрозы безопасности реальному воздушному движению [13, с. 252-258].

В Академии ГА в 1978 г. был разработан тренажер, имитирующий условия взлета, набора высоты, посадки самолета Як-40 [2]. Посадкой управляет бортовая автоматическая система. Потребность в автоматизации посадки возникла из-за необходимости расширения эксплуатационных метеоминимумов самолетов при одновременном повышении безопасности выполнения посадки, так как здесь происходит почти 50% всех авиационных происшествий и катастроф, в основном из-за ошибок пилотирования. [1, с. 35-36].

Многие экипажи занимались на тренажерах самолетов Ил-62М и Ту-154Б в Шереметьевском учебно-тренировочном отряде. Модернизировались имеющиеся тренажеры для Ту-134, Ан-24, создан тренажер Як-42 А. Поступали в эксплуатацию тренажеры самолета Л-410 чехословацкого производства с телевизионной системой визуализации, оснащенные вычислительной машиной. В 1979 г. в связи с предстоящим выходом на линии «Аэрофлота» аэробуса Ил-86 в Московском транспортном управлении ГА вступил в строй комплексный тренажер этого самолета - первый отечественный АТ с цифровым вычислителем и подвижной (с тремя степенями свободы) кабиной экипажа, что позволило еще до начала регулярных полетов на принципиально новом самолете успешно готовить экипажи к его эксплуатации [4].

К концу 1980 г. все учебные заведения «Аэрофлота» располагали лабораториями, а летные вузы - необходимой авиационной техникой и тренажерной аппаратурой. В подготовке специалистов для ГА были заняты значительные силы квалифицированных педагогов и талантливых ученых (в т. ч. 106 докторов наук, профессоров и 350 кандидатов наук, доцентов) [6, с. 421]. Всего за 1976-1980 гг. в СССР введено в строй 68 АТ, т. е. столько, сколько за три предыдущие

пятилетки вместе взятые. Объем тренировок на этих тренажерах только в 1979 г. составил более 70 тыс. часов, что позволило сэкономить немало топлива [6, с. 403].

13 августа 1982 г. в Управлении летной службы (УЛС) МГА было проведено совещание сотрудников МГА, Всесоюзного объединения «Авиаремонт» и ГосНИИГА по вопросу создания и усовершенствования тренажеров для экипажей вертолетов Ка-26, Ка-32 и Ка-126 (руководитель совещания - заместитель начальника УЛС МГА А. А. Яровой). Повышение безопасности полетов на вертолете Ка-26 требовало для них наличия комплексных тренажеров. Серийный выпуск тренажера Ка-26 был начат в 1987 г. [10, л. 127]. В этот период в учебных заведениях ГА для практического обучения инженеров-пилотов, инженеров-штурманов и специалистов службы движения использовались 13 специализированных самолетов-лабораторий Ан-24УШ и один Ил-18УШ. Как указывал министр ГА СССР Б.Н. Бугаев в письме министру авиационной промышленности СССР И.С. Силаеву от 26 апреля 1983 г., в период с 1984 по 1989 гг. завершался срок службы этих самолетов-лабораторий, в связи с этим и в соответствии с требованиями ИКАО возникла необходимость в новых самолетах-лабораториях. Оборудование самолетов Ан-26УШ, выпущенных по заказу ВВС, в основном отвечало требованиям МГА. Министр ГА просил министра авиапромышленности решить вопрос об изготовлении по техническому заданию МГА и поставке в счет плана 10-12 самолетов Ан-26Б в учебно-штурманском варианте, как и для училищ ВВС (по 2-3 самолета в год, начиная с 1984 г.) [12, л. 63].В соответствии с решением министра ГА СССР и министра авиационной промышленности СССР от 19-22 декабря

1983 г. о порядке и сроках модернизации самолета Ил-86 и в связи с опытом, приобретенным промышленностью при реализации соглашения с фирмой Thomson-CSF (Франция) по созданию тренажера экипажа самолета Ил-86, 29 декабря 1983 г. было утверждено решение о разработке комплексного тренажера КТС Ил-86НП. На опытном образце тренажера предусматривалась установка оборудования, позволяющего отрабатывать посадку по ША категории ИКАО, обеспечение интерьера кабины в полном соответствии с бортом самолета по состоянию на 1 января

1984 г. Тренажер КТС Ил-86НП был предъявлен на государственные совместные испытания в III квартале 1985 г. [11, л. 179-180]. С целью сокращения объема налета для авиационной подготовки во II-IV кв.1983 г. были пересмотрены программы летной подготовки с учетом использования штурманских тренажеров СШТ-70 и поставлявшихся промышленностью с 1983 г. тренажеров «Двина» [12, л. 64-65].

В середине 80-х гг. Московский авиационный институт получил тренажеры самолетов Л-39 и МиГ-21 чехословацкого производства, которые в 1987-1989 гг. были превращены в исследовательские пилотажные стенды путем гибкого переключения на другой вычислитель. На базе двух кабин Л-39 и МиГ-21 были созданы и пропилотированы около 110 динамических моделей различных самолетов, проводились исследования по дирижаблям и по модификации системы управления программы «Буран» [18].

Созданная в 1990 г. совместная с Великобританией компания «Транзас» разработала семейство комплексных и процедурных АТ «Тренер № 1» на базе персональных компьютеров. Эти тренажеры позволили осуществлять как начальную подготовку курсантов, так и совершенствование мастерства классных летчиков. В 1995 г. «Транзас» участвовал в отечественном авиасалоне «МАКС-95»; в том же году компания установила полномасштабный навигационный тренажер в тренировочном центре IDESS (Филиппины). В 1998 г. «Транзас» удостоен почетного диплома Lloyd’s List за «выдающиеся достижения в области тренинга» [14].

19 апреля 2001 г. председатель Комитета Госдумы РФ по безопасности В.И. Илюхин обратился к Президенту Российской Федерации с предложением по созданию Федерального научнопроизводственного центра тренажеростроения. Предложение было поддержано Министерством обороны РФ [5]. В России существуют специальные центры для обучения и поддержания квалификации гражданских летчиков, такие как Центр подготовки авиационного персонала (ЦПАП) ОАО «Аэрофлот - Российские авиалинии». Тренажеры являются тем самым средством, которое помогает поддерживать профессиональные навыки. Когда однажды самолет Ил-86

вынужден был произвести аварийную посадку в одном из международных аэропортов, то бортпроводники экипажа за три минуты эвакуировали 330 пассажиров. При этом никто не пострадал. И позднее бригадир бортпроводников сказал, что выполнить эвакуацию в сложнейшей обстановке им помогло качественное обучение в ЦПАП ОАО «Аэрофлот - Российские авиалинии». Ежегодно на тренажерах Отдела авиационных тренажеров ЦПАП проходят обучение представители более 60 компаний России, стран СНГ и дальнего зарубежья. В воздух летательные аппараты поднимают уже всесторонне подготовленные профессионалы высокого класса. По обеспечению безопасности полетов «Аэрофлот» и сейчас считается лидером среди крупнейших авиакомпаний мира [16].

Российское тренажеростроение в настоящее время представлено, в основном, Пензенским конструкторским бюро моделирования (ПКБМ) - головным разработчиком АТ, ЦНТУ «Динамика», серийными заводами ОАО МНПК «Авионика», ОАО НПП «Эра» и ОАО НПФ «СКТ» по их выпуску и модернизации [15]. Сегодня ведущим в России предприятием по разработке и производству авиационных тренажеров является Центр научно-технических услуг (ЦНТУ) «Динамика». Центр был создан в 1989 г. с целью разработки и производства полного комплекса авиационных технических средств обучения для летного и инженерно-технического состава. Среди последних реализованных проектов - комплексные тренажеры для экипажей самолетов МиГ-29, Су-33, Л-39, вертолетов Ми-24П, Ми-24ПН, Ми-8МТВ, Ми-17-1В, два инженерных тренажера для сопровождения проектирования и летных испытаний самолетов семейств RRJ и Sukhoi Superjet 100 (созданы в 2005-2006 гг.), два инженерных тренажера для РСК «МиГ». Современные проекты компании включают разработку комплексных тренажеров для самолетов Ту-22М3, Су-24М, Су-27КУБ, комплексных тренажеров вертолетов Ми-35М, Ми-28Н, тактических тренажерных комплексов, автоматизированных обучающих систем (АОС) для самолетов Ил-96-300, Бе-200 и др. В ЦНТУ «Динамика» создан опытный образец тренажера парашютиста, предназначенный для моделирования движения парашютиста в воздушной среде от момента покидания воздушного судна до приземления. В ноябре 2008 г. сдан в эксплуатацию комплексный тренажер Ми-8МТВ «Лесник» для обучения экипажей вертолетов типа Ми-8, работающих в государственной системе охраны лесов. В стадии разработки находится комплексный тренажер экипажа вертолета Ми-28НЭ. Выставочный образец тренажера демонстрировался на авиасалоне МАКС-2007, где были представлены возможности моделирования работы ночных систем: тепловизора и очков ночного видения, а также возможности обучения, тренировки и оценки уровня подготовки экипажей по работе с ночными системами вертолета Ми-28Н при решении пилотажных и боевых задач. Кабина тренажера представляет собой полномасштабный макет кабины вертолета с рабочими местами экипажа и имитаторами органов управления. Тренажер разрабатывается в кооперации с ОАО «МВЗ им. М.Л. Миля», ЦАГИ им. Н.Е. Жуковского и ООО «Константа-Дизайн» [17].

Современное тренажеростроение и практика применения АТ в нашей стране столкнулись с рядом проблем и трудностей. Во-первых, это рост стоимости комплексных тренажеров. Во-вторых, рост сложности самих авиационных комплексов, имитируемых в АТ, объема программного обеспечения бортовых комплексов, авионики, что создает немало проблем. Все больше проявляется тенденция перехода от создания отдельных (функциональных и комплексных) АТ к созданию комплексных компьютеризированных систем подготовки специалистов, т. е. систем, в которых комплексный АТ является только звеном, правда, важнейшим. В-третьих, старые предприятия отрасли потеряли свои лучшие кадры, а зачастую и передовые технологии того времени и оказались неспособны к созданию новых, более совершенных технологий, которые использует все мировое сообщество. Возникшие же в последние десятилетия новые предприятия, к сожалению, не имеют того фундаментального опыта разработки и производства АТ, которые для этого необходимы и были присущи предприятиям старой тренажеростроительной промышленности. Таким образом, и те, и другие предприятия опираются на безнадежно устаревший опыт прошлого столетия и делают в небольших количествах АТ, морально устаревшие

уже на момент их изготовления, не отвечающие современным мировым требованиям. Парк тренажеров стареет - они отражают ту эпоху, в которой были сделаны. В частности, это относится к аналоговым вычислительным машинам, которые являются подсистемой тренажера. Они обладают целым рядом недостатков, в том числе пониженной надёжностью. Из используемых в ГА России тренажеров из 104 АТ исправных - менее половины, средний износ оставшихся составляет 86,3%, а средний остаток ресурса на один тренажер не превышает 765 часов [15]. А это недопустимо с точки зрения обеспечения безопасности полетов, т. е. той цели, ради которой эти тренажеры и создаются.

Совершенно очевидно, что крайне необходима модернизация отечественного тренажеро-строения на основе новейших технологий.

ЛИТЕРАТУРА

1. Автоматизированные системы управления обеспечением основного производства в гражданской авиации: Учеб. пособие / Под ред. М.К. Богомолова. - Рига: РКИИГА, 1988. - 106 с.

2. Воздушный транспорт, 1978, 10 января.

3. Воздушный транспорт, 1978, 21 февраля.

4. Воздушный транспорт, 1978, 11 марта.

5. Илюхин В.И. Письмо Президенту РФ Путину В.В. от 19 апреля 2001 г. № 136/234.

6. История отечественной гражданской авиации / Под ред. И. А. Филатова. - М.: Воздушный транспорт,

1996.

7. Красовский А.А. Основы теории авиационных тренажеров. - М.: Машиностроение, 1995. - 304 с.

8. «Независимое военное обозрение», 2003, 1 августа.

9. РГАЭ, ф. 55, оп. 1, ед. хр. 1903.

10. РГАЭ, ф. 55, оп. 1, ед. хр. 3774.

11. РГАЭ, ф. 55, оп. 1, ед. хр. 4165.

12. РГАЭ, ф. 55, оп. 1, ед. хр. 4180.

13. 30 лет Единой системы ОрВД: Исторический обзор / Под ред. Ю.Б. Мелешко, Л.К. Щербакова и др. -М.: Агентство А.Н.К.А., 2003.

14. http://avia.transas.ru.

15. http ://dpr.ru/pravo/pravo_about. htm.

16. http://nyc.aeroflot.ru.

17. http://www.dinamika-avia.ru

18. http://www.gazeta-ov.ru.

19. http://www.spb-business.ru.

FLIGHT SIMULATORS IN THE NATIVE CIVIL AVIATION: HISTORY AND TONTEMPORARITY

Karpova L.I., Nikitin D.A.

The history of creation and use of flight simulators in the native civil aviation are described. The new archive materials are put in scientific use firstly.

Сведения об авторах

Карпова Любовь Ильинична, окончила исторический факультет МГУ им. М. В. Ломоносова (1975), кандидат исторических наук, профессор, Почетный работник высшего профессионального образования Российской Федерации, действительный член Международной педагогической академии, член Российского философского общества, заведующая кафедрой гуманитарных и социально-политических наук МГТУ ГА, автор более 100 научных работ, область научных интересов - философия истории России, проблемы становления и развития российской цивилизации, история гражданской авиации.

Никитин Дмитрий Александрович, 1973 г. р., окончил МГТУ ГА (1995), младший научный сотрудник НИЛ-17 МГТУ ГА, автор 21 научной работы, область научных интересов - история науки и техники.