РАЗДЕЛ 2
МОДЕЛЬ АВИАЦИОННОЙ-ТРАНСПОРТНОЙ СИСТЕМЫ
В конце 40-х годов прошлого века была нормативно утверждена концепция системного использования авиатрасс и воздушных коридоров, приняты требования надежности для воздушных судов, осуществляющих по ним грузовые и пассажирские перевозки. Произошло законодательное утверждение системы, в которой осуществляется сложное взаимодействие между наземными и воздушными техническими средствами, окружающей средой и человеческим фактором. Полученная структура получила название авиационной-транспортной системы (АТС).
Тяжелые отказы АТС в виде авиационных катастроф вызывают широкий общественный резонанс, поэтому требования безопасности производства полетов являются приоритетными для конструкторов, производителей, эксплуатантов авиационной техники.
Особой отличительной чертой является то обстоятельство, что функционирование АТС связано с постоянными рисками, а один из ее постоянных компонентов - воздушное судно является источником опасности для других объектов, не связанных с воздушными перевозками [73, 107, 133].
Опасность негативных последствий для ответственного объекта вследствие авиакатастрофы воздушного судна обозначет необходимость оценки уровня безопасности полетов.
2.1. Общая характеристика
Авиационная транспортная система представляет собой совокупность элементов, которые находятся друг с другом в сложном взаимодействии и образуют определенную целостность. Для исследования сложных комплексных проблем используется понятие системы, совокупности подсистем, а также методы системного анализа [14, 36, 109].
Применительно к АТС такими составными элементами являются: воздушное судно (ВС), наземные средства по подготовке и обеспечению полетов, системы управления процессом эксплуатации, а также персонал, занятого эксплуатацией ВС и наземных средств [37, 48, 88, 104] (рис.2.1).
Рис.2.1. Структура авиационной транспортной системы
Целостность АТС характеризуется тем, что отказ одного из элементов приводит к нарушению функционирования всей системы.
АТС обладает следующими особенностями, присущими сложной технической системе:
* большое количество взаимодействующих элементов различного назначения, имеющих строго ориентированную структуру;
* подчиненность всех элементов и образуемых ими локальных подсистем одной целевой функции;
* наличие защитных элементов и систем, обеспечивающих защиту от сбойных ситуаций или устраняющих последствия отказов;
* возможность воздействия случайных факторов, приводящих к отказу элементов.
Под случайными факторами поразумеваются негативные факторы искусственной и естественной окружающей среды, с которыми АТС находится в непрерывном контакте.
Основной характеристикой функционирования АТС является уровень безопасности полетов, который определяется надежностью элементов системы и условиями окружающей среды.
Факторы, определяющие уровень надежности АТС называются системными [37, 88], они имеют техническую или человеческую природу. Технические факторы в свою очередь имеют моральную, этическую и социальную стороны.
К внесистемным факторам относятся негативные факторы окружающей среды, не зависящие от внутренних свойств АТС [54, 55, 128].
2.1.1. Характеристика функциональных подсистем
Каждая из составных подсистем обладает типичными свойствами системы "человек (оператор) - машина" [12, 45, 88]:
* техническая обеспеченность и оснащение подсистемы (службы);
* функциональная эффективность и надежность технических средств;
* организация рабочего функционирования подсистемы (службы);
* уровень профессиональной подготовки и квалификации операторов;
* уровень психофизиологического состояния операторов;
* производственная дисциплина операторов;
* системы мониторинга качества функционирования подсистемы.
"Система экипаж-ВС" - предназначена для выполнения полетов по назначению. Занимает центральное место АТС. Особенность ее функционирования такова, что все недостатки АТС, и неблагоприятные факторы внешних условий отражаются на состоянии ВС и определяют функциональную эффективность экипажа, особенно в сбойных ситуациях [16, 39, 85, 127].
Функциональная эффективность подсистемы определяется большим числом прямых или косвенных факторов и в основном зависит от уровня подготовки, дисциплины, исполнительности, психофизиологического состояния членов экипажа (рис.2.2).
Рис.2.2. Факторы, влияющие на функциональную эффективность экипажа
Функциональная эффективность ВС определяется качеством проектных и конструктивных решений, эргономическим совершенством, уровнем надежностью, параметами эксплуатационной пригодности.
Проектно-конструктивные и эргономические характеристики ВС формируются в процессе предварительных исследований и проектных работ, на стадиях разработки технического задания, изготовления технических образцов и серийного производства [35, 54] .
Надежность и безопасность формируются на этапах проектирования, изготовления, испытания, серийного производства и в процессе эксплуатации ВС (рис.2.3) [65, 66].
Отказы ВС или его функциональных подсистем оказывают непосредственное влияние на экипаж воздушного судна, изменяя уровень психофизиологического состояния, а с другой стороны, низкий уровень квалификации и дисциплины экипажа может привести к снижению уровня технического состояния ВС или отказам его подсистем.
Технические и человеческие составляющие системы "экипаж-ВС" сопоставимы по числу и значимости факторов, определяющих функционирование подсистемы [39, 52, 85].
Рис.2.3. Основны