Безопасности полетов авиационной техники

17 декабря 1903 г. поднялся в воздух и впервые совершил устойчивый полет самолет братьев О. и У. Райт. Этим событием была открыта эра летательных аппаратов тяжелее воздуха.

Однако первые успехи авиации были омрачены ростом числа катастроф. Если за весь период до 1910 г. в авиакатастрофах погибло всего 5 человек, то в период с 1910 по 1913 гг. – 484 человека. Рост аварийности был связан с увеличением самолетного парка, усложнением условий полета, отсутствием правил полетов. Такая ситуация не могла не вызвать озабоченности правительств авиационных держав (Англии, Франции, Германии, России, США). Для активизации деятельности изобретателей и ученых в области создания безопасных самолетов в различных странах были учреждены в 1911-1913 г.г. специальные призы за наиболее безопасный самолет. Важным фактором в осуществлении безопасности авиационной техники явились ежегодно устраиваемые, начиная с 1910 г., конкурсные испытания самолетов, которые проводились военными ведомствами европейских стран и США. Критерии и требования призовых конкурсов и конкурсов, проводимых военными ведомствами, стали прототипами разработанных и введенных в дальнейшем "Норм летной годности самолетов".

В 1911 году началось серийное производство самолетов и правительства стран, производящих самолеты, создают специальные государственные структуры по надзору за производством летательных аппаратов с целью получения годных к эксплуатации, надежных самолетов. Данные правительственные структуры явились прообразом авиационных администраций по надзору за безопасностью авиационной техники.

Начиная с 1911 г. разработчики самолетов стали проводить статические испытания на прочность элементов конструкции самолетов в специально оборудованных ангарах. В дальнейшем появились специальные испытательные лаборатории и центры, в которых разрабатывались методы прочностных и аэродинамических испытаний и проводились испытания самолетов.

Важнейшим событием, способствовавшим безопасности полетов, стало появление в 1910-1913 г.г. в европейских странах "Правил воздушного движения". Первые "Правила" в дальнейшем развивались и трансформировались, однако основные принципы, заложенные в них, способствовали созданию правительственных структур по надзору за безопасностью эксплуатации авиационной техники и управлению воздушным движением.

После первой мировой войны остались тысячи самолетов воевавших держав и десятки тысяч пилотов которым требовалась работа. В результате начали интенсивно создаваться авиакомпании, специализировавшиеся на перевозке почты и пассажиров, основными средствами которых стали наспех переделанные и мало приспособленные для этих целей истребители и бомбардировщики. Как следствие этого, произошел резкий всплеск авиакатастроф, в которых, как правило, гибли пассажиры. Правительства стран Европы и США были обеспокоены сложившейся ситуацией и вынуждены были принимать организационные и технические меры, направленные на обеспечение безопасности своих граждан при использовании воздушного транспорта. Первый шаг в этом направлении сделало правительство Великобритании, создавшее в 1919 г. авиационный регистр, в обязанности которого входила разработка норм и требований при проектировании и технической эксплуатации гражданских самолетов, обеспечение инспекции производства авиационной техники, развитие и контроль исполнения "Правил воздушного движения", выдача и аннулирование сертификатов летной годности типов и образцов авиационной техники. В 1920-1923 гг. аналогичные структуры создаются в Германии и Франции, в 1926 году - в США. В этот период создаются научно-технические центры, где, наряду с научными разработками, ведутся и сертификационные испытания авиационной техники. Результаты принятых мер не замедлили сказаться. К 1938 г. количество авиакатастроф, аварий и летных инцидентов сократилось по сравнению с 1919-1923 гг. более чем в 2 раза. В европейских странах и в США в период с 1919 по 1924 гг. были созданы центры по расследованию авиационных катастроф (например НСТБ в США). Задачей этих центров стало детальное изучение причин авиационных происшествий с выдачей в последующем рекомендаций авиационным администрациям с целью внесения в нормы и правила требований, предотвращающих подобные катастрофы.

В Советском Союзе в этот период времени данной проблеме, к сожалению, не уделялось должного внимания, хотя это можно оправдать политическими и техническими факторами (в основном развивалась военная авиация с робкими попытками создать эффективную гражданскую авиацию). Однако в начале 30-х годов при Наркомате авиационной промышленности была создана комиссия по расследованию авиационных катастроф.

В целом рассматриваемый период времени характеризуется как период создания эффективных организационных и технических структур по обеспечению безопасности авиационной техники. В это время была заложена база для ее совершенствования, развитие которой существенно задержала вторая мировая война.

Окончание второй мировой войны характеризуется резким скачком развития авиационной техники. Стало ясно, что в авиации, в том числе и в гражданской, основным типом движителей становится газотурбинный двигатель. Применение на воздушных судах ГТД привело к значительному росту скоростей и дальностей полета, а также повышению грузоподъемности и пассажировместимости самолетов. Гражданская авиация становится транспортом, расширяющим и укрепляющим международные связи. Состояние промышленных потенциалов Советского Союза, Соединенных Штатов Америки, Великобритании и Франции и перевод промышленности с военной продукции на гражданскую позволили им стать ведущими авиастроительными странами.

В основе требований к безопасности полетов первых пассажирских самолетов лежали требования к военным тяжелым неманевренным самолетам. Однако эти требования отражали особенности военной авиации и во многих случаях не учитывали специфику гражданской авиации. Поэтому появилась необходимость разработки международных требований к авиационной технике гражданского назначения и рекомендаций по ее эксплуатации. В этом значительную роль сыграла межправительственная организация гражданской авиации (ИКАО), организованная в 1944 г.

Целью ИКАО является содействие планированию и развитию международного воздушного транспорта с тем, чтобы:

- обеспечить безопасное и упорядоченное развитие международной гражданской авиации во всем мире;

- поощрять искусство конструирования и эксплуатации воздушных судов в мирных целях;

- поощрять развитие воздушных трасс, аэропортов и аэронавигационных средств для международной гражданской авиации;

- удовлетворять потребности народов мира в безопасном, регулярном, эффективном и экономичном воздушном транспорте;

- предотвращать экономические потери, вызванные неразумной конкуренцией;

- обеспечить полное уважение прав Договаривающихся государств и справедливые для каждого Договаривающегося государства возможности использовать авиапредприятия, занятые в международном воздушном сообщении;

- избегать дискриминацию в отношении Договаривающихся государств;

- способствовать безопасности полетов в международной аэронавигации;

- оказывать общее содействие развитию международной гражданской аэронавтики во всех ее аспектах.

Кроме ИКАО, имеются ряд других межправительственных и международных неправительственных организаций в области гражданской авиации. Среди межправительственных организаций это Европейская конференция гражданской авиации (ЕКАК), Европейская организация по обеспечению безопасности аэронавигации (ЕВРОКОНТРОЛЬ), африканская комиссия гражданской авиации (АФАК), латиноамериканская комиссия гражданской авиации (ЛАКАК), совет гражданской авиации арабских государств (КАКАС), Центральноамериканская организация по обслуживанию аэронавигации (КОКЕСНА).

Международные неправительственные организации в области гражданской авиации представлены Международной ассоциацией воздушного транспорта (ИАТА), Международной федерацией ассоциаций линейных пилотов (ИФАЛПА), Международным обществом авиационной электросвязи (СИТА), Международной ассоциацией гражданских аэропортов (ИКАА), Институтом воздушного транспорта (ИТА) и старейшей неправительственной организацией - Международной федерацией аэронавтики (ФАИ), организованной в 1905 г. Деятельность всех этих организаций в той или иной степени направлена на повышение безопасности полетов в гражданской авиации.

Поскольку для любого государства авиационная деятельность имеет стратегическое значение, то правительства образуют органы, которые от имени государства контролируют авиационную деятельность, в том числе и безопасность полетов в гражданской авиации – Авиационные власти.

К концу ХХ века в передовых государствах авиационного мира сформировались три системы сертификации авиационной техники: в США, Объединенной Европе и СНГ.

Основные понятия о сертификации авиационной техники

Авиация, являясь для государства одной из наиболее важных областей деятельности, требует высокого качества используемой техники и организации ее эксплуатации. К настоящему времени сложилось два направления авиационной деятельности - военное и гражданское. Несмотря на кажущуюся схожесть этих направлений, они имеют совершенно различные концепции. Различия в требованиях, предъявляемых к авиации военного и гражданского назначения на всех этапах жизненного цикла, привели к различным подходам к системам их сертификации.

Основной целью военной авиации является нанесение материального ущерба противнику, иногда даже ценой собственных потерь. Наиболее общим критерием оценки эффективности выполнения боевой операции военной авиацией является отношение материальных и людских потерь противника к затратам, связанным с выполнением этой операции, включая потери техники и людей. В результатах деятельности военной авиации заинтересованы либо одно государство, либо группа государств. Военная авиация приносит государству прибыль только при продаже авиационной техники другому государству. Как правило, деятельности военной авиации и торговля авиационной техникой военного назначения не поддерживается мировым сообществом и не способствует глобальному мировому развитию.

Требования, предъявляемые к авиационной технике военного назначения, отражены в стандартах Министерства обороны и являются групповыми ведомственными стандартами. К ним относятся требования к надежности, стойкости к внешним воздействующим факторам, стойкости на воздействие механических и климатических факторов и ряд других требований.

Сертификация авиационной техники военного назначения имеет две составляющие. Первая – это определение соответствия типовой конструкции требованиям стандартов, СТУ и другим нормативным документам в части эффективности боевого применения и работоспособности в условиях специфических воздействий. Вторая составляющая сертификации связана с подтверждением эффективности систем качества, развернутых у субъектов деятельности, связанных с данной авиационной техникой: разработчика, изготовителя, эксплуатанта и т д. Сертификация военной авиационной техники не связана с международными требованиями, является ведомственной и определяется взаимно согласованной деятельностью между потребителем этой техники и ее производителем. При продаже военной авиационной техники за рубеж сертификационные работы проводится на основе соответствующих соглашений между ведомствами продавца и покупателя.

Специальные требования к конкретному типу авиационной техники изложены в Тактико-техническом задании (ТТЗ) или Специальных технических условиях (СТУ) и содержат технические показатели, необходимые для выполнения задач, сформулированных заказчиком.

Что касается сертификации производства авиационной техники военного назначения, то оно должно удовлетворять одной из моделей систем качества, обеспечивающих идентичность выпускаемых образцов АТ эталонному образцу и стабильность характеристик продукции. Действующая на предприятии система качества продукции должна быть понятна для Заказчика, в том числе и зарубежного. Одной из наиболее известных и понятных зарубежным покупателям является Система качества, основанная на международной системе стандартов ISO серий 9000/2000 или соответствующего им отечественного государственного стандарта ГОСТ Р ИСО 9000. Одна из этих систем должна лежать в основе Системы сертификации разработки и производства продукции военного назначения, в том числе и авиационной техники.

Основной целью авиации гражданского назначения является извлечение прибыли из транспортной деятельности, т.е. доставка в пункт назначения коммерческой нагрузки, состоящей из пассажиров и грузов за плату, без причинения ущерба перевозимой нагрузки, третьим лицам и окружающей среде. Деятельность гражданской авиации приносит прибыль государству и авиакомпаниям и имеет всестороннюю поддержку мирового сообщества.

За полувековой период существования гражданской авиации менялись ее приоритеты, однако на первом месте всегда была безопасность полета (табл. 3). Необходимо отметить, что с ростом объема авиационных перевозок увеличивалась значимость экологических приоритетов, - сначала шума вблизи аэропортов, а начиная с начала 90-х годов 20 века, появилась группа приоритетов, объединенных термином "охрана окружающей среды". В нее, наряду с шумом, в настоящее время входит эмиссия (выброс) экологически вредных веществ: топлива, газообразных веществ и дыма с выхлопными газами газотурбинных двигателей.

Таблица 3

Приоритеты в гражданской авиации

Несмотря на разнообразие требований, предъявляемых к авиационной продукции гражданского назначения по ее техническим (скорость и дальность полета, грузоподъемность, длина потребной взлетно-посадочной полосы и т.п.) и потребительским (регулярность полета, стоимость перевозки, состав оказываемых в полете услуг и т.п.) характеристикам, эта продукция и услуги обладает двумя общими свойствами - высоким динамизмом международных контактов путем продажи АТ в другие страны и выполнение международных полетов, а также безопасное выполнение этих полетов как для пассажиров воздушного судна, так и для третьих лиц и окружающей среды. Поэтому основной концепцией системы сертификации авиационной продукции гражданского назначения и услуг является обеспечение безопасности полетов и защита окружающей среды от воздействия авиации. С развитием гражданской авиации возможно появление других приоритетов.

Применительно к авиационной технике гражданского назначения сертификация - это установление соответствия авиационной техники требованиям к летной годности и охране окружающей среды.

Для коммерческой деятельности на международном рынке авиационной техники национальные требования к авиационной технике должны быть гармонизированы с аналогичными Нормами других государств и не противоречить международным рекомендациям. Аналогичным образом должны быть гармонизированы Правила сертификации гражданской авиационной техники. Эти подходы позволяют сделать сертификацию авиационной техники гражданского назначения прозрачной и понятной для зарубежных покупателей, что, наряду с другими факторами, позволяет успешно конкурировать на международном рынке авиационной техники.