На взлётную
Авиапром
Публикации

Лётчик и конструкторское бюро

В.Пономаренко, Н.Завалова

Впервые опубликовано в журнале "Авиация и космонавтика", 1971 г., № 10

В последние годы учёные не раз сталкивались с неожиданным явлением, когда, казалось бы, совершенная система управления была недостаточно эффективной. Человек даже при незначительной её поломке не в состоянии пользоваться ею. Однако это отрицательное явление не такое уж неожиданное, как может показаться. В качестве примера мы хотим рассмотреть одну из основных подсистем управления летательным аппаратом - приборную доску.

Приборная доска воплощает в себе достижения техники, с одной стороны, и психофизиологии, авиационной медицины, инженерной психологии - с другой. Интересно заметить, что ещё на III Интернациональном конгрессе воздушных сообщений, состоявшемся в Брюсселе в 1925 г., на медицинской секции были подвергнуты резкой критике существующие авиационные приборы и их размещение. Уже в те годы прозвучало во весь голос предупреждение, что прибор должен занимать своё место на приборной доске в зависимости от своего назначения, а не от значимости фирмы (Розенберг. "О стандартизации монтажной доски приборов учебных самолётов". "Вестник воздушного флота" № 7 за 1928 г.). В течение целых десятилетий вопросы компоновки приборов, построения информационных моделей, как правило, решались только на основе здравого смысла и жизненного опыта. Причём использовался в основном опыт конструкторов, а не лётчиков. Вот почему не случайно в последние годы всё чаще и чаще лётчики предъявляют существенные претензии конструкторам. Суть их сводится к пожеланию, чтобы кабина самолёта больше отвечала условиям работы лётчика.

От общения с довольно широким кругом лиц и организаций, в чьей компетенции находятся вопросы, связанные с конструированием систем управления самолётом, у нас сложилось впечатление, что старый подход к компоновке приборных досок объясняется слабым учётом мнений лётчиков. Кое-где и сейчас в ходу изречение "сколько лётчиков, столько и мнений", а посему мнение лётчиков подчас воспринимается инженерами как вопрос большого содержания, но малого реального смысла. Тем более, что сами лётчики склонны, к сожалению, гордиться своей способностью компенсировать недостатки систем управления и приборного оборудования самолёта, мириться с ними.

Вызывает удивление тот факт, что перспективы развития, например, пультов управления не очень широко обсуждаются лётным составом. Между тем лётчик и прежде всего лётчик обязан снабжать инженеров-конструкторов идеями, которые способствовали бы наилучушей подгонке техники к человеку. Возникают вопросы: способны ли лётчики к такому виду творчества и что необходимо сделать, чтобы их предложения учитывались конструкторами? Попытаемся ответить на этот вопрос.

Нами было проанализировано более ста специально проведенных с лётчиками-испытателями и лётчиками-инженерами бесед и материалы зарубежной конференции по авиационной медицине и инженерной психологии в авиации, где лётчики высказывали свою точку зрения. Смысл высказываний сводился к разбору существующих недостатков в системе индикации параметров полёта и к рекомендациям принципов построения систем управления недалёкого будущего.

Анализ даёт пищу для размышлений и медикам, и инженерам. Бросается в глаза, что лётчики с исключительной психологической тонкостью подмечают моменты недоучёта человеческого фактора. Однако несмотря на остроумные логические посылки при обнаружении тех или иных недостатков в системе индикации, в их высказываниях ощущается пробел в связи с недостаточным знанием инженерной психологии и физиологии человека. Другими словами, не хватает одного: умения субъективные наблюдения перевести на рельсы научного доказательства и сделать их более весомыми для конструкторов.

Приведём пример. Лётчики, испытывая один из видов автоматического управления, отметили, что неудобно расположены два тумблера, предназначенные для выключения двух режимов работы автопилота. Пространственная разнесённость двух тумблеров приводила к тому, что при внезапном отказе автопилота лётчики нередко ошибались, используя не тот тумблер, который требовалось, выключали тумблер, расположенный ближе к ручке управления. Большинство испытателей заявили, что причина такой ошибки кроется в неудобстве взаимного расположения тумблеров. Но для конструктора заявление о "неудобстве" не является достаточно сильным аргументом, так как неудобство - вынужденное и его можно компенсировать тренировкой.

В данном случае дело не только и не столько в неудобстве. Психофизиологический анализ ошибки лётчиков показал, что оан вряд ли может быть полностью устранена тренировкой, ибо здесь конструкторы не учли физиологический закон о стереотипных реакциях двигательного анализатора. Раздражение, возникающее при отказе автопилота в обоих режимах его работы, адресовалось одному и тому же двигательному анализатору, который реагировал по стереотипу, и лишь отсутствие эффекта действия заставляло лётчика изменять стереотип движений и сформировать нужный двигательный акт. Таким образом, разнесённость в пространстве двух сходных по функциям тумблеров является серьёзной конструкторской ошибкой, связанной с неучётом психологического фактора.

Способен ли лётчик к такому анализу недостатков систем управления и индикации? Мы считаем, вполне способен.

При обсуждении лицевой части командно-пилотажного прибора лётчиками были высказаны научно-обоснованные замечания по конструкции. В частности, конструкторы приняли решение сделать силуэт самолёта на авиагоризонте изломанным, чтобы его не закрывали директорные указатели. Мысль верная, но при этом не учитывались особенности ориентировки в полёте по приборам. Лётчики резко возражали против изломанной линии силуэта, так как для них эта линия - горизонт. По ней происходит пространственная ориентировка. Здесь очень яркий пример того, что удобство для человека, находящегося на земле, психологически отлично от удобства человека в полёте.

Следующие замечания были сделаны по конструкции директорных планок. Планка для бокового канала управления закреплена в нижней точке и совершает качающиеся движения, а планка продольного управления свободно передвигается параллельно самой себе. При некоторых положениях две планки не пересекаются. Это вызвало существенные нарекания лётчиков истребительной авиации. Дело в том, что при манёвре движения лётчика чётко координированы. Он одновременно управляет боковым и продольным положением самолёта, чему способствует такая индикация, когда обе планки всегда имеют точку пересечения. Предлагаемое взаимное расположение планок разрушало выработанный стереотип наиболее экономных движений.

Приведенные примеры показывают, что неучёт психологического фактора возможен при конструирвоании самых совершенных средств управления и контроля и что лётчики могут сделать вполне объективный и научно обоснованный анализ недостатков оборудования и в этом случае конструкторы обязаны его учесть. К сожалению, такая оценка оборудования проводится далеко не так часто, как хотелось бы.

Попытаемся сформулировать те реальные задачи, решение которых будет способствовать более полному учёту особенностей человека, для которого предназначается самолёт. Прежде всего мы считаем необходимым организовать в каждом конструкторском бюро, если не лабораторию инженерной психологии, то хотя бы цикл специальных занятий по психофизиологии человека, по изучению его способностей и возможностей. Нужно ли это инженеру, если есть соответствующие специалисты? По-видимому, очень нужно. Ведь зачастую инженер-конструктор даже не испытывает потребности в консультации специалиста, не представляя себе тяжких последствий пренебрежения нуждами лётчика. Нередко кажущаяся ясность вопроса подстраивает ловушки инженеру, когда он в своих решениях "психофизиологических вопросов" исходит из "здравого смысла".

В одной из лабораторий молодыми инженерами был разработан макет прибора, предназначенного для индикации параметров полёта на лобовое стекло кабины самолёта так, чтобы лётчик мог получать приборную информацию одновременно с естественной. Такой вид подачи информации призван исключить наиболее частую причину потери пространственной ориентировки при переходе от приборного полёта к визуальному - дискретность поступления приборной информации.

У инженеров возникло весьма естественное желание как можно больше насытить индексами этот прибор. Ведь все индексы будут восприниматься лётчиком на фоне тех внекабинных ориентиров, на которые он смотрит. Следовательно, ничто не помешает ему воспринять всю приборную информацию.

Инженеры поначалу не принимали всерьёз возражение псхофизиологов, которые утверждали, что при большом количестве индексов лётчик не сможет сочетать восприятие приборной и естественной информации. Поэтому пришлось прибегнуть к маленькому эксперименту.

С помощью эпидиаскопа на экране проектировались аэродромные ориентиры, а на их фоне индексы прибора. Испытуемые (инженеры) должны были при короткой экспозиции оценить показания прибора и заметить, какая предъявлялась картинка. К удивлению инженеров, восприняв прибор, они начисто упускали картинку, а сосредоточив внимание на картинке, ничего не могли сказать о приборе. Отдельно оба изображения воспринимались и оценивались за время в три раза меньшее. Таким образом, инженеры убедились, что, учитывая фактор фокусировки зрения, они упустили не менее важный фактор "фокусировки сознания".

Очевидно, что инженеры должны знать не только основы проектирования и законы управления, но хотя бы в самом общем виде законы человеческой деятельности. Тогда исчезнут такие курьёзы, как разная индикация основного и дублирующего авиагоризонтов, вой сирены в качестве сигнала аварии и пр. Другими словами, инженер-конструктор всегда должен помнить о человеке, который будет работать с аппаратурой.

Вторая задача состоит в том, чтобы поднять роль лётчика как в частях, так и в испытательных центрах при оценке систем управления и индикации. Для этого прежде всего надо издать руководство по инженерной психологии в авиации по типу справочника с разбором и оценкой типичных ошибок, связанных с недоучётом психофизиологии человека.

Нужно издавать специальные бюллетени лётных оценок существующего и разрабатываемого оборудования самолёта с точки зрения психофизиологии человека. Конечно, лётные оценки есть в отчётах о лётных испытаниях, но к ним привлечено ограниченное количество лётчиков, связанных с конструкторскими бюро. А важно, чтобы в этом деле участвовали и те лётчики, которые повседневно эксплуатируют авиационную технику.

Необходимо шире практиковать конференции с участием лётчиков, психологов, авиационных врачей и инженеров для обсуждения конкретных систем.

Следует поддержать творчество лётчиков.

Мы уверены, что повышение знаний лётчиков и инженеров по психофизиологии и широкое привлечение лётчиков к лётным оценкам придаст этим оценкам такой вес, что конструкторским бюро невозможно будет не обращать на них внимания.

В заключение нужно сказать, что нашим военным изданиям следует публиковать больше материалов о психофизиологических исследованиях деятельности лётчиков. Всё, касающееся жизнеобеспечения в полёте. рабочего места в самолёте, всегда интересно лётчику, который достаточно интеллектуально развит, чтобы не пренебрегать анализом своего труда. Вооружённость лётчика психофизиологическими знаниями не может не сказаться на отношении конструкторов к его замечаниям и пожеланиям.

 
 


ПРОМЫШЛЕННАЯ БАННЕРНАЯ СЕТЬ


АвиаТОП Яндекс цитирования Экстремальный портал VVV.RU

Rambler's Top100



ПРОМЫШЛЕННАЯ БАННЕРНАЯ СЕТЬ
Сайт создан в системе uCoz