Принцип усложненных элементов управления самолета. Научно.

Одним из способов реализации принципа актуальной операционализации является создание настолько сложных элементов управления, что их операциональное задействование просто невозможно, например элементов управления, требующих для манипулирования ими многошаговой процедуры, осуществляемой обеими руками с тонкой координацией движений. Соответствующий конструктивный принцип может быть назван принципом усложненных элементов управления.

В качестве методического замечания хотелось бы отметить, что конструкция усложненного элемента должна быть такой, чтобы подготовительные шаги нельзя было выполнить заранее, как это часто делается, например, с элементом управления шасси: бортмеханик заранее, до команды на выпуск, подготавливаясь К ней, снимает фиксатор тумблера и, когда подается команда, он только нажимает на тумблер. Элемент, таким образом, будучи по конструкции многошаговым, фактически является одношаговым. Поэтому для того чтобы изъять у пилота возможность внесения ’’конструктивных” изменений в организацию элементов управления, каждый шаг процедуры необходимо делать ’’основным”: если пилот начал выполнять процедуру, то он должен выполнить ее до конца, если же он прервал ее выполнение, элемент должен сам возвращаться в исходное положение. Конкретным примером реализации принципа усложнения элементов управления является схема управления шасси самолета Ил-14: чтобы выпустить или убрать шасси, необходимо совершить обеими руками четырехшаговую, требующую тонкой координации процедуру.

Задействование неверного элемента управления при фрагментарном регулирований может рассматриваться как задействование требуемого, если регуляция основана на характеристиках, сходных у обоих элементов. Отсюда целью предупреждения случаев неосознанного перепутывания будет служить создание элементов управления, не имеющих сходных характеристик, так как задействование ненужного элемента управления будет всегда рассогласовываться с программой, какой бы фрагментарной она ни была.

Например, на двухдвигательном самолете два элемента управления, выполняющие одну и ту же функцию, но по отношению к разным двигателям, целесообразно делать разной конструкции. Этот прием нарушает принцип симметрии, обычно реализуемый в современных пультах, когда два элемента управления с одинаковыми функциями различаются только местом относительно оси симметрии. Но симметрия имеет тот недостаток, что два элемента различаются всего по одному параметру. Речь идет именно о создании полностью различных элементов, так как содержание фрагмента представления в сознании пилота может быть весьма бедным, и поэтому наличие любого сходства у элементов может спровоцировать неразличение. О том, что и минимальное сходство может вызвать ошибку, говорит следующий случай.

На посадке бортмеханик по команде командира корабля должен посредством тумблера выпустить закрылки на угол 38° в строго определенный момент, о котором бортмеханик очень хорошо осведомлен, В требуемый момент командир, имея в виду команду Выпустить закрылки, скомандовал: ”38°”, так как никакой другой штатной команды, кроме ’’Выпустить закрылки на 38°”, в этот момент быть не может и командир уверен, что бортмеханик прекрасно это знает. Но бортмеханик в этот момент, наблюдая за работой двигателей, смотрел на указатель положения рычагов топлива (УПРТ) — положение рычагов измеряется в градусах, а регулируется рычагами управления двигателями (РУД) — и держал руку на РУД. В ответ на команду бортмеханик начал переводить РУД в положение 38°, увеличивая тем самым скорость полета. И только после указания командира, заметившего резкое возрастание скорости, бортмеханик осознал совершаемое (и, надо добавить, ужаснулся).

Требование элиминации сходства может быть сформулировано как принцип уникальных элементов управления. Менее жестким требованием является требование создания максимально различимых элементов управления (кодирование формой, цветом и т.д.).

Средством операционализации могут служить такие элементы управления, которые, будучи достаточно простыми, чтобы позволять осуществлять манипуляции на операциональном уровне в случае правильного исполнения процедуры, превращались бы в сложные в случае ошибочного ее выполнения, переводя тем самым процедуру в статус действия.

Этого можно достичь, затруднив или сделав невозможным задействование элемента управления, который в данный момент не следует задействовать, поскольку затруднения в выполнении процедуры приводят к осознанию ее выполнения. Рассмотренный прием фактически означает, что элемент управления как бы имеет одновременно две противоположные характеристики, два модуса: простоты и сложности. Принцип, требующий реализации этого приема борьбы с ошибками, называется принципом бимодальных элементов управления.

Способы воплощения ”в металле” принципов усложненных и уникальных элементов управления достаточно очевидны, способ же реализации принципа бимодальных элементов управления менее очевиден, поэтому рассмотрим возможную реализацию этого принципа применительно к элементу управления шасси.

В данном случае требованию бимодальности элемента управления может отвечать блокировка положения элемента управления — тумблера. Если после выпуска шасси и установки тумблера в определенное положение его нельзя уже сдвинуть с места (в ситуации, когда убирать шасси нельзя), то безрезультатная попытка его задействования, т.е. затруднение в осуществлении процедуры, обязательно приведет к специальному обращению внимания к этому элементу, а следовательно, к осознанию ошибки. Так как уборка шасси производится только на взлете или уходе на второй круг, т.е. когда двигателям задан максимальный режим, то сблокировать переключатель шасси можно с крайним (максимальным) положением РУД таким образом, чтобы убрать шасси можно было только при максимальных оборотах. Эта блокировка достигает цели, поскольку посадка даже на одном двигателе не осуществляется с полной нагрузкой двигателя, т.е. рычагами управления, находящимися в этом крайнем положении.

На тот случай, если взлет или уход на второй круг происходит на одном двигателе, блокировка должна быть выполнена так, чтобы она снималась при положении любого из РУД на максимуме. Такая конструкция элемента управления шасси позволяет сделать процедуру уборки-выпуска шасси одношаговой, т.е. достигая максимальной простоты и удобства при высокой надежности. Но остается еще возможность случайного (рукавом пиджака, при тряске самолета и т.п.) задействования переключателя ’’Шасси”, если он находится в положении ’’Уборка”, т.е. случайного выпуска шасси в тот момент, когда это не требуется. Существует много способов предупреждения случайного задействования: заблокировать и это положение, поставить ограничитель (фиксатор, колпачок и т.п.), ’’распределить” процедуры уборки и выпуска между двумя элементами управления и т.д.

Однако и это еще не все. Когда шасси в полете не выпускается по техническим причинам, рекомендуется осуществить несколько циклов уборки-выпуска в расчете на то, что на второй, третий, и т.д., раз шасси выйдет. Но если будет стоять бимодальный элемент той конструкции, которая описана выше, то придется каждый раз перед уборкой ставить РУД на максимум, а это нежелательно (увеличение нагрузки на двигатель, увеличение скорости полета и тд.). Для подобных случаев необходимо предусмотреть ручное аварийное ведь сама ситуация аварийная - снятие блокировки. Следует отметить, что элемент аварийного управления шасси имеется в настоящее время на всех самолетах. Но если блокировка будет отключаться на все время с момента задействования соответствующего аварийного элемента управления, то будет создаваться возможность неосознанного перепутывания элементов управления винтами и шасси на пробеге. Чтобы этого не случилось, нужно ограничить время действия разблокировки: например, сделать так, чтобы перемещение тумблера Шасси из положения Выпуск автоматически включало блокировку.

Предложенная конструкция бимодального элемента управления шасси обеспечивает не только правильное выполнение процедуры, но и отсутствие миграций ошибок, т.е. возникновение новых ошибок при исчезновении старых, как это иногда бывает.

Рассмотренные конструктивные принципы (специализированно-принуждающей сигнализации, усложненных, уникальных и бимодальных элементов управления), естественно, не образуют полного множества всех принципов. Рассматривались эти принципы в основном для иллюстрации возможных направлений конструктивной конкретизации принципа операционализации. Выбор для реализации того или иного принципа зависит от многих обстоятельств.

Некоторые примеры неудачных приемов борьбы с ошибками

Отсутствие анализа внутреннего плана деятельности пилота может привести при изучении ошибок к неудовлетворительным рекомендациям. Рассмотрим несколько примеров.

Известными американскими авиационными психологами П. Фиттсом и Р. Джоунзом был собран достаточно большой массив описаний ошибок перепутывания, совершенных пилотом. Но сбор материала этими исследователями сводился к получению описаний только внешне выраженной части деятельности. В результате анализа этих описаний П. Фиттс и Р. Джоунз пришли к выводу, что в основе ошибок перепутывания лежат следующие факторы: отсутствие единообразия размещения элементов управления на разных типах самолетов, близость элементов управления друг к другу, особая последовательность операций, сходство конструкции элементов управления. Так как каждый из факторов, по мнению П. Фиттса и Р. Джоунза, усложняет работу пилота (необходимо адаптироваться к разнообразию элементов управления на разных самолетах, нужны специальные усилия по различению близко расположенных элементов, необходимо бороться с автоматизмами в последовательности задействования, нужно различать похожие элементы), то ее (работу) требуется облегчить, что приведет к уменьшению количества ошибок. Наиболее адекватным способом облегчения, по мнению П. Фиттса и Р. Джоунза, является упрощение. 

Avia.pro