Владимир Живетин - Системная безопасность гражданской авиации страны (анализ, прогнозирование, управление)

• Название: Системная безопасность гражданской авиации страны (анализ, прогнозирование, управление)
• Автор: Владимир Живетин
• Жанр: Математика
• Год: 2009
• ISBN: 978-5-98664-053-2, 978-5-903140-38-1

Монография посвящена разработке теоретических основ системного анализа, прогнозирования, управления рисками и безопасностью авиации. Рассмотрены методы и средства обеспечения нормативных социальных и экономических показателей риска в рамках вероятностной теории на системном уровне путем структурно-функционального синтеза и анализа. Разработанный метод доведен до инженерных методик, приводятся примеры расчетов показателей риска и безопасности.

---

В качестве ω6 следует включить количество жертв летных происшествий, абсолютное значение или в единицу времени или в отношении к числу перевезенных пассажиров. Этот показатель широко применяется в различных странах, в странах членах ICА и IАТА.

Каждому показателю безопасности полетов должна соответствовать количественная характеристика, которой, согласно четко сформулированному в п. 1.4.12 РУБП ICAO, соответствует «заданный уровень безопасности полетов», либо текущее ее значение получено согласно эксплуатационным данным.

Совокупность заданных уровней безопасности полетов по всем ωi представляет собой «количественные целевые показатели, характеризующие приемлемый уровень безопасности полетов», что соответствует п. 1.4.12 и 5.3.19 РУБП ICAO.

Главные требования программ, направленных на создание систем управления безопасностью полетов, включают:

– назначение приемлемых для государства целевых уровней безопасности полетов с постоянным ростом их значений во времени;

– организацию постоянного мониторинга безопасности полетов и его регулярной оценки;

– разработку адекватных методов оценки текущего уровня безопасности полетов и средств достижения целевого уровня безопасности полетов, так, например, по завершении программы.

В основу построения методов и средств реализации системы управления безопасностью полетов следует положить разработку достаточно оперативного и одновременно адекватного вероятностного метода анализа текущего уровня безопасности полетов [19].

1.1.2. Целевой, приемлемый для государства уровень безопасности полетов гражданской авиации

В настоящее время в РФ целевой уровень безопасности полетов устанавливается только для сертификации новых самолетов в виде ограничения вероятности катастрофы воздушного судна значением 1·10–7 на 1 час полета по совокупности отказов материальной части, в ожидаемых условиях эксплуатации при условии безошибочного выполнения экипажем воздушного судна всех положений руководства по летной эксплуатации.

Учитывая, что 75–80 % катастроф обусловлено человеческим фактором, а также резкими изменениями метеоусловий в аэропортах, обусловливая необходимость реализации посадки в условиях ниже погодного минимума аэропорта, необходимо констатировать, что реальный уровень безопасности полета, как правило, отличается от сертификационного более чем на порядок.

В дополнении к двум важным факторам риска: человеческому; колебаниям погодного минимума в аэропорту, существует третий, который создается в условиях устаревшего парка тяжелых воздушных судов, составляющих 60 % парка аналогичных воздушных судов, которые не проходили сертификации, т. е. для которых не существует никаких требований по уровню безопасности полетов.

Учитывая сказанное, следует ожидать отклонение реального уровня безопасности полетов по РФ от рекомендованного ИCА. Согласно статистическим данным по катастрофам, собранным Международным авиационным комитетом [64] за последние 10 лет, среднегодовое количество катастроф на 1 миллион летных часов в СНГ, где РФ – определяющая доля, в 14 раз больше сертифицированного норматива и значительно больше, чем в США за тот же период. При этом число жертв авиационных катастроф на 1 миллион перевезенных пассажиров значительно больше, чем в США [17].

Начиная с 1989 года уровень безопасности полетов в РФ неуклонно снижается в среднем более чем в 7 раз по количеству катастроф тяжелых воздушных судов при регулярных и нерегулярных полетах на 1 миллион часов полета; повышается по количеству погибших примерно в 18 раз. Отметим, что в США первый показатель повышается в среднем в 3 раза, а второй сокращается в 10 раз.

Третья характеристика: в 1992 году в СНГ было катастроф больше, чем в США, в 3,5 раза; в 1996 году – в 7,4 раза; в 2000 году – в 23 раза. И этот показатель постоянно увеличивается.

Причина: отсутствие государственного регулирования процессов безопасности полетов, а также отсутствие постоянно действующей программы по безопасности полетов и жесткого контроля за ее выполнением.

Основа работ по безопасности полетов включает формулировку цели (целеполагание от подсистемы (1)), которая в системе управления безопасностью полетов реализует выбор обоснованного показателя общего уровня безопасности полета, т. е. главного сертифицированного показателя.

В качестве такого показателя следует принять коэффициент потери воздушного судна (частота катастроф воздушных судов за 1 час полета), применяемый IАТА для оценки уровня безопасности полетов по данным эксплуатации. При этом кроме количества катастроф входит количество потерянных воздушных судов, чьи пассажиры в полном составе остаются в живых.

Такой подход оправдан со стороны технико-экономических показателей. Обозначим его α1.

Со стороны социальной системы следует ввести показатель безопасности полетов α2, равный количеству жертв на миллион перевезенных пассажиров.

В среднем по ICAO α2 0,75 (США α2 = 0,075), а по СНГ этот показатель существенно хуже, чем в США.

Возможен иной подход (более целесообразный) для различных типов воздушных судов, различных допустимых значений вероятностей катастроф на 1 полет в зависимости от пассажировместительности и прогноза изменения структуры эксплуатирующегося парка воздушных судов.

Если следовать IАТА, то при выборе количественного значения показателя общего уровня безопасности полетов необходимо учитывать его значения в 2006 году [14] в виде нормативной величины вероятности Pн:

– по Европе он равен 3,2·10–7;

– по Северной Америке – 4,9·10–7;

– в целом по миру – 6,5·10–7;

– по США – 2,3·10–7.

Таким образом, исчерпывающие характеристики общего уровня безопасности полетов должны включать:

– главный показатель: «вероятность катастроф на один полет»;

– дополнительный показатель: «количество жертв на 1 миллион перевезенных пассажиров».

Все остальные показатели, так, например, вероятность аварийных или сложных ситуаций, служат в системе управления безопасностью полетов для выявления тенденций эволюции или инволюции безопасности полетов.

Проблема разделения показателя общего целевого уровня безопасности полетов на составляющие, согласно сказанному выше, производится уполномоченным органа надзора в рамках общего анализа безопасности полетов.

На начальном этапе возможен следующий вариант:

1) в качестве главного показателя безопасности полетов воздушного судна принять в Гражданской авиации РФ вероятность катастрофы тяжелого коммерческого самолета на один полет;

2) в качестве нормативной величины вероятности Рн общего целевого уровня безопасности полетов принять значение этой вероятности Рн = 3,2·10–7, т. е. уровня, достигнутого в Европе;

3) если принять в качестве нормативной величины долю причины катастроф, связанных с несовершенством авиационной техники, в общем количестве причин, равную 15 %, то искомую нормативную вероятность для техники получим (РТ)н = 0,48·10–7;

4) учитывая, что на долю авионики приходится 30 % от (РТ)н, то в качестве целевого уровня безопасности вероятности катастрофы тяжелого коммерческого самолета на один полет по причинам, связанным с отказами систем авионики или невыполнением интегрированными комплектами авионики, оговоренными в технических заданиях функций, следует задать нормативную вероятность (Ра)н = 1,44·10–8.

1.2. Структурно-функциональный синтез системы управления безопасностью полетов

1.2.1. Международная программа безопасности

Цель системы: поддерживать допустимый уровень риска на различных уровнях авиационных систем.

Средства достижения цели: прочная законодательная структура; эффективные нормативные требования; установленный порядок выполнения полетов.

Методы и средства включают:

– применение научно обоснованных методов контроля рисков;

– юридически узаконенные обязательства системы управления безопасности полетов;

– корпоративная культура безопасности, основа практики безопасных полетов;

– эффективное внедрение стандарта правил связи по международным каналам связи;

– система сбора и обмена данными по безопасности полетов;

– профессиональное расследование авиационных происшествий с оценкой уровня достаточности системной безопасности;

– решение проблем человеческого фактора, так, например, подготовки летного состава к проведению безопасных полетов;

– систематический надзор за безопасностью полетов с целью оценки опыта.