|
|
К 100-летию со дня рождения М.М. Громова
24 февраля 1999 г. авиационная общественность России и мира отмечает 100-летие со дня рождения знаменитого летчика и видного деятеля нашей авиационной отрасли Героя Советского Союза
Михаила Михайловича Громова. Начав летать в 1917 г., он за свою долгую жизнь в авиации очень много сделал для ее развития. Однако мне хотелось бы остановиться на относительно малоизвестной области его интересов – психологии и физиологии летного труда – и на его научно-теоретическом вкладе в науку о безопасности полетов.
В своей книге «О летной профессии», впервые увидевшей свет в конце 40-х годов и переизданной в 1993 г., Громов подробно излагает свои взгляды на роль человеческого фактора в авиации. Его взгляды, при всей оригинальности отдельных позиций, не утратили актуальности и в наше время. Однако прежде мне представляется уместным остановиться подробнее на общем состоянии безопасности полетов зарождающейся авиации в первой половине ХХ века. Этот срез истории авиации пока еще явно не дождался своего исследователя.
После первого моторного полета самолета братьев Райт в 1903 г. мировая авиация развивалась очень бурно и несколько романтично, без оглядки на скучную материю аналитических расчетов и специальных мер безопасности. Каждому изобретателю хотелось скорее полететь на аппарате своей конструкции. Лишь через 10 лет к 1913 г. авиаторы стали серьезно задумываться о том, как обеспечить не просто полет, но надежную и безопасную эксплуатацию качественно нового инженерного сооружения, каковым являлся самолет. Журнал «Воздухоплаватель» в 1914 г. писал:
«С тех пор как зародился аэроплан … техника старательно, но пока безуспешно, искала таких усовершенствований этого аппарата, которые дали бы ему больше уверенности в безопасности пребывания в воздухе …, например, в обеспечении автоматической устойчивости. … Ведь если пилот будет твердо уверен в том, что любое опрокидывание его аппарата может быть выправлено простыми рулями или регулированием работы мотора, то никакое возмущение воздуха ему будет не страшно».
Надо сказать, что тогдашние полеты были сродни искусству и азартной игре одновременно. Современных знаний динамики и других законов авиации, а также строгих правил организации полетов не существовало. Например, в инструкции, прилагавшейся к самолету Кертисса (принятого на вооружение армии США вторым после «Летуна» братьев Райт), можно было увидеть дословно следующие перлы:
- «Когда механизм расположится носом против ветра, аэронавт должен в максимальной степени открыть клапан управления мотором и в то же время потянуть рычаг управления в направлении своей средней анатомии. После достижения достаточной скорости механизм покинет землю и займет положение аэронавтического подъема».
- «Если же аэронавт решит вернуться на твердую землю, то он должен закрыть клапан управления мотором. Это заставит аппарат принять то, что называется ‘положение планирования’, кроме как в случае летательного аппарата, обладающего конструктивной неустойчивостью. Последний займет положение, известное как ‘непроизвольное вращение’. Далее аппарат вернется на землю без каких-либо дальнейших действий со стороны аэронавта».
- «При подходе ближе к выбранному полю или поверхности аэронавт должен плавно двинуть рычаг управления по направлению к себе, заставив таким образом механизм более или менее плавно сесть на твердую землю».
В начале века самолеты очень скудно оборудовались приборами. Ветераны вспоминают, что на маленьких самолетах стояло не больше двух приборов: тахометр оборотов и индикатор подачи масла двигателя, да еще альтиметр (указатель высоты полета). Сейчас летчику трудно себе представить как можно, например, летать без указателя скорости. Тогда же (вплоть до 30-х годов) на большинстве самолетов скорость и перегрузка, пространственное положение аппарата и многие другие параметры определялась пилотом только по своим ощущениям, да по тональности звука, порождаемого растяжками конструкции планера в воздушном потоке.
Михаил Громов особо отмечает это в своей книге:
«… Неисследованным … пока еще качеством является способность чутья к самолету. … Я услышал о нем еще в начале своего обучения. В те годы мы летали на самолетах, оснащенных всего лишь одним, максимум двумя, приборами: масляным стаканчиком, позволяющим видеть подачу масла в мотор, и счетчиком оборотов мотора. Производить взлет нормальным способом в те времена считалось заурядным явлением, почти дурным тоном. Истребители почти всегда поднимались либо горкой, либо глубоким виражом от самой земли. Перед совершением горки самолет обычно немного разгоняли для приобретения достаточной скорости, затем круто его задирали и ждали момента, когда нужно было закончить горку. Но чем определялся конец горки? Указателя скорости на самолетах не было. Если бы вы спросили любого из старых летчиков об этом, они ответили бы, что
чутьем»
Громов вспоминает, что позднее при испытательных полетах он должен был в первом полете замечать правильно ли работает указатель скорости, но не всегда этот прибор был определяющим в успехе полета:
«На самолете «Максим Горький» во время второго испытательного полета при взлете на высоте 30 м прекратил работу указатель скорости, тем не менее полет продолжался, протекал нормально и закончился благополучно».
В книге «Безопасность в полете» (1942 г.), одной из ранних монографий по проблеме безопасности полетов, знаменитый американский авиатор Ассен Жорданофф вспоминает наиболее драматичный эпизод своей летной карьеры, когда он чудом уцелел после почти трехкилометрового падения в сплошной облачности на легком биплане армейской авиации:
«Я летел на высоте около 4500 м над дождевой облачностью, которая еще более сгустилась при приближении к горной гряде высотой около 2500 м. Полетное задание предусматривало фотографирование ряда объектов и в задней кабине сидел наблюдатель-фотограф. … Внезапно самолет резко клюнул носом и ручка управления вырвавшись из рук ушла вперед … Самолет провалился в черные облака. Мой поясной ремень был ненадежно застегнут, поэтому я частично вывалился из кабины и ударился головой о верхнее крыло нашего биплана.
С трудом я забрался назад в кабину к рычагам управления, но я не имел даже малейшего представления о том, в каком положении находится самолет относительно земли. … Я решил выключить мотор и попытаться управлять самолетом повинуясь своим ощущениям. Потянув ручку управления на себя я дождался момента, когда усилие на ней ослабело, что означало приближение к сваливанию в штопор. Тогда я немного отдал ручку, сохраняя при этом нейтральное положение руля направления. Несколько раз я повторил этот прием, надеясь на то, что не столкнусь с горными вершинами, находившимися внизу. Шансы были невелики, но у меня не было времени испугаться – я был слишком занят. … Я чувствовал, что если мы не врежемся в гору, то можем потерять крыло пытаясь взять ручку на себя при слишком большой скорости полета. Поэтому я был очень осторожен в управлении самолетом. Облака были пронизаны сильным дождем, который хлестал лицо. Первый раз за свою летную жизнь я подумал о том, что похоже мне не выбраться из этой истории, если только кто-нибудь не сдвинет горы с нашего пути до того как мы их достигнем. Сколько осталось высоты я не знал, но был уверен, что очень мало. …
Мои уши были настроены на звук растяжек самолета. Когда я тянул ручку управления тон их гудения становился все глубже. Затем, когда усилие на ручке ослабевало, я отдавал ее от себя пока они вновь не начинали свистеть. Эти упражнения продолжались какое-то время пока я не увидел, что облака светлеют. Внезапно я увидел землю и устремился к ней. Когда я вынырнул из облаков, заметил гору слева от себя. Она вырисовалась так близко, что, казалось, я могу коснуться ее рукой. Но мы были целы! Я осторожно выровнял самолет и попытался запустить двигатель. При этом обнаружился отказ нескольких цилиндров, у которых залило свечи. На остатках мощности двигателя я направил самолет сквозь слепящий дождь между горами к месту аварийной посадки. На земле мой наблюдатель объяснил причину всей этой истории. Когда он вытащил тяжелую фотокамеру из стойки крепления в кабине при внезапном порыве, тряхнувшем самолет, она вырвалась из рук и упала между ним и второй ручкой управления в задней кабине, толкнув ручку вперед. Чуть позже он смог совладать с камерой, но самолет уже свалился в облака».
Наверное не многие современные летчики смогли бы в слепом полете без авиагоризонта вывести самолет из такого сложного положения. Однако пилотам 10-х и 20-х годов приходилось летать именно в таких условиях.
По-видимому первая в истории авиации катастрофа с моторным летательным аппаратом произошла тогда, когда на вооружении не было еще ни одного такого аппарата. В последнем испытательном полете самолета братьев Райт, имевшем место 17 сентября 1908 г. в форте Майер близ Вашингтона с целью демонстрации возможностей нового вида вооружения, погиб лейтенант Томас Селфридж. Конструктор самолета Орвилл Райт получил ранения и пролежал неделю в больнице. Через три или четыре минуты после взлета самолет резко вильнул и упал на землю. Была создана первая в истории авиации аварийная комиссия, которая после осмотра обломков и опроса свидетелей установила, что причина катастрофы в новом пропеллере с более длинными лопастями. В один из моментов полета лопасть зацепила трос проводки управления рулем направления и вырвала его из гнезда крепления, что привело к флюгированию руля направления и потере управления самолетом. В дальнейшем братья Райт доработали пропеллер и устранили возможность подобных авиапроисшествий. Этот исторический момент и можно считать зарождением программ повышения безопасности полетов, столь знакомых и привычных авиаторам нашего времени.
Справедливости ради надо отметить, что американцы со свойственным им прагматизмом первыми начали широко использовать авиацию в интересах своих граждан и целенаправленно заниматься проблемами безопасности полетов, хотя им трудно похвалиться такими яркими теоретическими разработками в области авиации (кроме работ профессора Лэнгли), как широко известные достижения в авиационной истории Франции, России и Германии.
Первые годы в авиации США были достаточно благополучными. Самолеты конечно разбивались, но летчики выбирались из обломков либо невредимыми, либо только с ушибами или ранениями. Однако 10 мая 1911 г. близ форта имени Сэма Хьюстона в Техасе произошло серьезное авиапроисшествие с самолетом конструкции Кертисса. При аварии на посадке после завершения учебного полета погиб лейтенант Г. Келли. Эта катастрофа дала жизнь наиболее эффективному из известных методов повышения безопасности полетов: командующий фортом запретил все дальнейшие полеты. Это было радикальным но, увы, не долговременным решением проблемы. Именно с начала 10-х годов (1913-14 г.г.) в авиации США начаты целенаправленные работы по статистическому анализу безопасности полетов и проведению мероприятий для ее повышения.
В России начала века первые работы в области безопасности полетов надо по-видимому связывать с именами наших выдающихся летчиков: Петра Николаевича Нестерова – автора «петли Нестерова», его ученика Евграфа Николаевича Крутеня – организатора первой школы высшего пилотажа в Одессе, автора «Наставления летчику-истребителю» и Константина Константиновича Арцеулова – автора отечественной методики вывода самолета из штопора, которую он сам проверил в летных испытаниях на самолете «Ньюпор-ХХI». Много сделали Николай Егорович Жуковский и его последователи, чьими усилиями в практику самолетостроения внедрялись теоретические основы аэродинамики и прочности, аналитические методы расчета конструкций самолетов, экспериментальные методики испытаний. Однако все эти усилия не имели систематической организационной и финансовой основы, поддержки со стороны государства. Военные чины считали, что «аэроплан – сооружение временное» и не требует особого внимания по причине его недолгой жизни.
Лишь в 1916 г. после создания Управления военного воздушного флота (УВВФ) России при нем было организовано Расчетно-испытательное бюро (РИБ) под руководством Н.Е. Жуковского, которое занималось поверочными расчетами на прочность эксплуатируемых самолетов, опережающими аэродинамическими исследованиями и расследованием отдельных авиапроисшествий. Там создавались первые нормы для самолетов, проверялись конструктивно-схемные решения.
Вообще 1916 г. можно считать переломным в истории российской авиации – именно в этом году началось практическое соединение авиационной науки и практики. После создания РИБ в мае были проведены расчеты и дано научно-техническое заключение об ожидаемых летных качествах строящегося самолета Игоря Сикорского «Святогор», в июне в Петрограде был организован Главный аэродром УВВФ с испытательной базой, в сентябре К.К. Арцеулов выполнил первые испытания по выводу самолета из штопора, в ноябре специальная комиссия РИБ рассмотрела первые Нормы прочности самолетов. В июле 1917 г. в Москве состоялся первый Всероссийский авиационный съезд. В марте 1918 г. при РИБ в качестве его летного отдела была создана «Летучая лаборатория», где в летном эксперименте исследовались проблемы центровки, нагружений крыла и шасси самолетов, динамики аэростатических аппаратов. А к концу 1918 г. был организован ЦАГИ, объединивший все научные разработки в российской авиации. К сожалению никакой российской статистики показателей уровня безопасности полетов того времени мне обнаружить не удалось. Она появляется уже позднее – с начала 50-х годов.
На таком историческом фоне Михаил Громов вступил в авиацию, совершив в 1917 г. первый самостоятельный полет на самолете «Фарман IV». Надо сказать, что обладая богатым воображением художника и большим желанием летать он естественно пришел к размышлением о корнях аварийности в авиации. Почему происходят так называемые «ошибки летчика»? Какую роль должен играть профессиональный отбор? Как должна строиться подготовка летчика? Громов пишет в своей книге:
«Едва ли в какой другой профессии так часто происходят ошибки с такими тяжелыми последствиями, как в авиации. … Если пианист, исполняя в концерте какое-либо произведение, вдруг сделал бы ошибку, это было бы для него катастрофой, правда не с такими тяжелыми последствиями, как у летчика. … Дело, мне кажется, не только в сложности профессии. … Пианисты, прежде чем приступить к исполнению главного произведения, обязательно исполняют много предварительных упражнений … и, наконец, в этой профессии остаются наиболее способные к ней. Летчики же начинают полеты в зрелом возрасте, летают не каждый день и не помногу … недостаточно занимаются черновыми упражнениями … и в результате в летной профессии остаются люди разных способностей».
Читая «О летной профессии» М. Громова я пришел к мысли о том, что он увлекался модными в первой трети ХХ века научными теориями трудового процесса. Он много внимания уделяет рассмотрению психофизиологических аспектов летной деятельности как специфической разновидности трудовой деятельности человека. Вот основные, на мой взгляд, тезисы, выдвигаемые им в качестве основ правильной организации летной деятельности.
- Основной постулат следующий: «Решая проблему безопасности полета, надо идти по пути совершенствования психической деятельности человека посредством воспитания и самовоспитания, с одной стороны, и с другой – совершенствованием техники на основе учета особенностей психической деятельности человека». Кроме того Громов формулирует ряд других принципов …
- Осознание важности правильного распределения и своевременного (быстрого) переключения внимания:
«Внимание – это направление сознания. … Следует различать … действия автоматизированные и действия сознательные. Первые определяются тем, что внимание, сознание … в них почти не участвуют. Вторые выполняются с участием в них и внимания и сознания и мышления». Отсюда другой тезис …
- Важность максимальной автоматизации деятельности летчика в полете. Причем это относится не столько к автоматизации бортовых систем, сколько к выработке автоматических навыков у пилота:
«Чем совершеннее и полнее автоматизирован комплекс трудового процесса, тем свободнее внимание человека …, тем надежнее труд». Однако этот принцип Громов оговаривает следующим условием …
- Рациональность и систематичность вырабатываемых навыков:
«Навык должен быть прежде всего рациональным, … повторяя, нужно каждый раз соблюдать одинаковую последовательность действий … лишь с такой быстротой, которая дает возможность соблюдать точную последовательность действий. … Ошибка, повторенная несколько раз, может стать навыком». Громов рекомендует тренировать полезные навыки прямо в повседневной жизни путем целенаправленного распределения внимания, тренировки памяти, упорядочения обиходных действий и проявления осмотрительности.
- Самодисциплина и самоподготовка: «Летчику для надежности полета необходимо стремиться к идеалу полной самостоятельности. … В 1917 г. я первый раз вылетел самостоятельно … и с тех пор не имел ни одного провозного или показательного полета, не смотря ни на какие перерывы, никогда не проверялся в технике пилотирования и не имел никаких летных происшествий по своей вине».
Своеобразие последнего тезиса сослужило плохую службу Громову. После первого издания основной тираж его книги был уничтожен по указанию свыше. Действительно, трудно рекомендовать летному составу следовать теории освоения авиатехники и поддержания навыков только напряжением воли и пространственного воображения. Однако Громов летал именно так. В книге он приводит ряд примеров, когда он в силу личного интереса к незнакомым типам самолетов, например немецких конструкций, изучал их характеристики по документации, затем проигрывал в голове воображаемый полет и затем сразу, после 10 минутного привыкания к кабине, совершал безошибочный полет по задуманному плану. Видимо это тот случай, когда говорят: «Летчик – от бога».
Ряд интересных суждений высказывает Громов и в отношении принципов конструктивного исполнения кабин самолетов или, как мы говорим сейчас, их эргономических характеристик. Он подмечает основную проблему общения летчика и конструктора – трудность обоснования летчиком ряда очевидных для него требований к кабине:
«Летчик обычно приводит один аргумент – Мне так удобнее, а конструктор на это ему возражает – Полетаешь и привыкнешь. … А будет ли эта привычка рациональной?».
В связи с этим Громов вспоминает один из сложнейших полетов в своей жизни, когда в конце 20-х годов они с Б. Вахмистровым должны были вылетать из Москвы в Одессу через Харьков в очень сложных погодных условиях. Самолет из навигационных приборов имел только высотомер, магнитный компас и указатель скорости, а взлетать пришлось густом тумане и при низкой облачности.
«Первые 20 км мы летели на высоте 100 м. Около Подольска заводские здания мы наблюдали не сверху, а сбоку. … Вскоре после Подольска поднялись до 200 м. … Мы находились на полпути от Тулы, как вдруг я заметил, что самолет начинает задевать туман … и сверху самолет начало прижимать слоем сплошных облаков. Мы неожиданно попали в клин … и самолет вдруг очутился в густом тумане. Пользуясь приборами, я слегка сбавил газ и начал … снижаться. О том, чтобы повернуть назад, не могло быть и речи, мы немедленно свалились бы в штопор. Все мое внимание было сосредоточено на сохранении скорости и курса по магнитному компасу. … Высота полета уменьшалась. Когда она дошла до 50 м, я перестал смотреть на высотомер, так боялся прозевать появление земли в густом тумане. Неожиданно слева и перед собой я увидел … пашню. Прежде, чем я успел что-либо осознать, моя правя рука … потянула за ручку … столкновение казалось неизбежным. Самолет летел со скоростью 190 км/ч на высоте 2 м …. Через несколько секунд в … 40-50 м от самолета вырос березовый лес. Когда я летел над ним, мне казалось, что шасси шелестит по макушкам деревьев. … Лес кончился, подо мной снова была пашня и нужно было прижаться к земле, чтобы ее увидеть, – настолько густым был туман. … Как же быть? Когда же это кончится? …
Наконец я все же вспомнил, что над Окой обычно туман приподнят. Значит нужно туда вернуться. Но даже взглянуть на компас было немыслимо: он расположен в правом нижнем углу приборной доски, а чтобы не врезаться во что-либо, нужно было смотреть вперед слева поверх приборной доски. Если бы человек, ставивший этот компас, был в этом полете на моем месте, он, наверное, задумался бы над тем, как важна принципиальная расстановка приборов. … Я пробовал это делать с риском лишь в те моменты, когда самолет пролетал над пашнями. Над лесом можно было лететь только по прямой, а когда появлялись перепаханные поля, я старался довернуть самолет. … И вскоре мне удалось развернуться и полететь в обратном направлении.
Прыгая через перелески и отдельные деревья, мы продолжались нестись над землей…. Так продолжалось 40 минут. Наконец, между землей и туманом образовалось пространство, лететь стало легче, - мы вышли к Оке. … Этот необычайно трудный полет запомнился мне на всю жизнь».
В наши дни расцвета инженерной психологии и эргономики многие соображения Михаила Громова кажутся тривиальными, а некоторые и просто ошибочными применительно к современному уровню развития авиационных технологий, например:
«Требование обязательной положительной устойчивости самолета на всех режимах полета». Однако в отношении многих его положений можно сказать, что в первой половине века не все инженеры, не говоря уже о строевых летчиках, могли прийти к таким умозаключениям, сохранившим актуальность и сейчас.
Андрей Петров, к. т. н.
начальник отделения ЛИИ им. М.М. Громова
Опубликовано в еженедельнике "Воздушный транспорт",
февраль 1999, № 8 (2813), с. 6
Статья размещена по предложению автора.
|
