Компьютерра - Журнал "Компьютерра" №772

• Название: Журнал "Компьютерра" №772
• Автор: Компьютерра
• Жанр: Прочая околокомпьтерная литература

На обложку вынесена тема номера, подготовленная Александром Бумагиным: о том, как разрабатывается современный российский пассажирский самолет Sukhoi Superjet 100 (а заодно и вообще о том, как делают самолеты, и как их делают надежными, а также как готовят пилотов).

Мы запустили новую рубрику под названием "стоп.кадры", посвященную рынку труда (сами знаете в честь чего). В пилотном выпуске под прицел попали профессии, связанные с вебом (веб-разработчики, веб-дизайнеры и т.д.) Много всяких диаграмм и комментариев экспертов.

Юрий Ревич рассказывает про технологии трехмерной печати. Оказывается, сейчас можно "напечатать" даже настоящий беспилотный самолет (точнее, на 3D-принтерах можно изготовить почти все необходимые для этого детали).

Сергей Голубицкий рассказывает про небольшое чудо, происшедшее с ним в индийском аэропорту, и про positive thinking (вообще, полезная штука, рекомендую).

Михаил Ваннах пишет про бомбы, их пап, мам и дедушек. Евгений Козловский рассказывает про новую камеру от Casio.

---

Нужно оговориться, что Долотовский, рассуждая о стоимости, имеет в виду не любой пассажирский самолет. Новой российской машине не придется тягаться с магистральными "Боингами" и "Аэробусами", это самолет для местных линий (от 78 до 98 пассажиров), и конкурировать ему придется, скорее, с Embraer и Bombardier. При этом самолет "Сухого" дешевле самолетов из Бразилии и Канады, кроме того, производитель утверждает, что SSJ100 потребляет на десять процентов меньше топлива и за счет уменьшения количества деталей в конструкции двигателя заметно проще и дешевле в обслуживании.

Емкость рынка самолетов вместимостью 60–120 мест в течение ближайших двадцати лет оценивается в 6100 единиц. "Сухой" рассчитывает захватить 17% мирового рынка, то есть продать более тысячи самолетов. Пока что в портфеле 98 подтвержденных заказов на новые российские машины. Но, как полагают в "ГСС", у "Суперджета" есть фора лет в пять - новые проекты конкурентов только запущены и в ближайшие пять лет "в железе" не появятся.

4 Сегодняшние самолеты, разумеется, гораздо надежнее "Ильи Муромца", однако более придирчивы к условиям посадки: для нормальной посадки нужен аэродром, при этом не всякий еще подойдет.

- Когда мы рассуждаем о шансах критической неполадки, - говорит Александр Долотовский, - мы говорим о некоторой степени "невероятности": о вещах маловероятных и крайне маловероятных, пять-девять знаков после запятой.

По каждой системе самолета расчет вероятностей идет на один час полета одного самолета. В то же время летает целый парк однотипных самолетов (скажем, около тысячи), летает много (около тысячи часов в год) и в течение 25–50 лет.

- При этом неполадка, которая приводит к катастрофе, - продолжает Долотовский, - не должна произойти вообще никогда. На весь парк. Отказ, который приведет к аварии, может произойти один раз на все машины за полвека. Отказ, приводящий к некритичным осложнениям, типа смены маршрута, - положим, раз в год. Так и получаются числа с кучей нулей[Если вы боитесь летать, дальше лучше не читайте. - Прим. ред.]

По мнению Долотовского, за последние сорок лет катастроф из-за отказа авиационной техники не было - везде определяющим оказался человеческий фактор. Это заявление неверифицируемо, поскольку людей, заинтересованных в том, чтобы виноватым оказался именно пилот, мягко говоря, хватает, однако Долотовский уверен в том, что самый ненадежный элемент в любой системе - это человек.

- Самолет без пилота - вот светлое будущее. Автоматические поезда уже появились. Все идет к тому, что появятся и самолеты.

Впрочем, вряд ли мы в ближайшее время увидим беспилотные пассажирские самолеты. Вероятность отказа автоматики все-таки ненулевая, а дальнейшее увеличение надежности автоматических систем обойдется производителям в астрономические суммы[По схожей причине нам запрещают пользоваться в самолете электроникой при взлете и посадке: слишком много в мире создано электроники, и проверить должным образом все не представляется возможным, особенно, если учесть, что в огромном количестве постоянно появляются новые устройства.]

- Автопилот, если брать весь комплекс, до надежности 10–9 еще не дотягивает. И поскольку его отказ без летчика за штурвалом однозначно приведет к катастрофе, человека списывать еще рано. То есть, технически нетрудно сделать самолет, который будет летать сам. Для этого есть все алгоритмы, все конструктивные решения. И быстродействия компьютеров вполне хватит. Вопрос только в надежности.

Надежность систем доказывают эмпирически. Машина должна наработать определенное количество часов без единого отказа. И желательно не одна машина, а несколько.

- Возьмем автоматическую посадку, - говорит Долотовский. - Нужно пройти через тысячу автоматических посадок на специально оборудованном стенде. И тогда надежность системы управления при посадке будет 10–3. При этом эмулируются разные условия.

Но и этого мало. Чтобы получить документ о надежности, нужно совершить несколько десятков реальных полетов. Чтобы поставить на поток полностью автоматический самолет, говорит Долотовский, нужно "тупо накачать ресурс". И задача эта не по силам ни отдельно взятой компании, ни даже государству. Караван идет: отдельные системы уже функционируют в современных самолетах, и когда-нибудь на основе накопленных данных можно будет объективно судить о статистике отказов. И тогда, возможно, появится пассажирский беспилотник. Это вопрос не лет, а десятилетий, но, как полагает Долотовский, технологический прогресс ведет именно к этому.

Бытует мнение, что в современном самолете пилоту делать практически нечего, а потому я не удержался от вопроса о том, сможет ли, все же, Superjet сесть сам, без пилота. На провокацию последовал достойный ответ: сможет, если будет куда. Для этого нужен аэропорт, оборудованный современными навигационными средствами. Впрочем, совсем без человека обойтись пока не получится.

- В кабине должен быть тот, кто нажмет на тормоза. Есть такая кнопка на приборной панели.

Уже после нашего разговора в новостях всплыла история аварийной посадки 767-го "Боинга" авиакомпании Air Canada. "Боинг" посадила стюардесса. А командир экипажа, в полном соответствии с рассуждениями Долотовского о ненадежности человеческой составляющей, сошел с ума, сломав, перед тем как его окончательно скрутили, руку второму пилоту.

Разве нельзя повысить безопасность полетов иначе? Например, увеличив шансы пассажиров на выживание в том случае, если авария все-таки произошла?

5 Парашютов под сиденьями в пассажирских самолетах нет. Пассажирам от этого неуютно. Авиаторам тоже, но делать нечего: если каждому выдать парашют, то жертв в критической ситуации меньше не будет.

- Девяносто процентов людей, добровольно пожелавших прыгнуть с парашютом, - объясняет Долотовский, - в первый раз приходится выталкивать за борт. А норматив, регламентирующий время покидания самолета в аварийной ситуации - три минуты. И это на земле! Если отойти в сторону от темы, то испытания, подтверждающие выполнение данного норматива - само по себе захватывающее зрелище: собирают полный самолет неподготовленных людей, проводят стандартный инструктаж (каждый, кто летал, слышал такой же перед взлетом от стюардессы), потом выключают свет, и по команде все побежали. Один из самых сложных тестов. А теперь представим себе то же самое в воздухе и с парашютами.

Кроме того, находиться вне самолета на высоте выше 4500 метров - удовольствие сомнительное и небезопасное. Там холодно, там низкое давление, там трудно дышать. Да и выпрыгнуть из самолета, даже при наличии решимости, задача нетривиальная.

- Самолет летит со скоростью 170 метров в секунду, - говорит Долотовский, - и, прыгая, ты врезаешься в стабилизатор. Даже моргнуть не успеваешь. Покинуть современный самолет без особых технических средств и специальной подготовки невозможно.

Играет роль и экономический фактор. Нашпиговывать самолет сложными и тяжелыми спасательными системами, которые за весь срок эксплуатации скорее всего ни разу не понадобятся, - вряд ли разумно. Самолет и без того сложнейшая машина, свободного места и запаса по весу в нем немного.

- Одна из причин, по которым не пошла наша отечественная программа по созданию экраноплана[Летательный аппарат, перемещающийся по воздуху в зоне так называемого аэродинамического экрана, на высоте одного-двух метров, где резко увеличивается подъемная сила крыла самолета. В Советском Союзе разработки таких аппаратов велись с пятидесятых годов, было создано несколько рабочих экземпляров.], - говорит Долотовский, - как раз в том, что аппараты строили судостроители, у которых свои, более жесткие требования к конструкциям. Экранопланы получились слишком тяжелыми, могли возить только сами себя.

Катапультирование, небезопасное даже для тренированных людей? Экзотические проекты по созданию большого парашюта для салона с пассажирами? Площадь такого парашюта должна быть с большое футбольное поле, кроме того, мы снова упираемся в гигантскую скорость самолета, и вердикт Долотовского - миссия невыполнима.

- Гораздо проще сделать надежный самолет, - уверяет он, - без любого рода спасательных шлюпок. К слову, даже опыт морских катастроф показывает, что на шлюпках спасается в лучшем случае тридцать процентов. Так что это не гарантия.

Тем не менее самолет должен уметь садиться на воду и не утонуть, пока пассажиры покидают борт. С настоящими самолетами, правда, такие испытания не проводят, используются их модели. Трехметровую модель SSJ100 запускали с катапульты в подмосковной Дубне.

Она не утонула. То есть, конечно, утонула, но не сразу.

6 Раз спасти пассажиров с терпящего бедствие самолета невозможно, приходится уповать на надежность автоматики. Однако у такого подхода есть и обратная сторона: чем больше автоматических систем на борту, тем проще летчику расслабиться, потерять квалификацию и, в критической ситуации, подвести беспарашютных пассажиров. Александр Долотовский согласен, что такая проблема есть.