Ручка справа или в центре - что лучше?

ВА Пономаренко Страна авиация. Черное и белое.

Дополнительно от себя замечу, что пространственная дезориентация есть нормальная физиологическая реакция. И летчик не должен считать, что он болен, когда он встречается с необычным психическим отражением пространства. В данном случае речь идет об эргономике, поэтому важно показать, что причины, сопутствующие частичной или полной дезориентации, могут быть связаны с конструктивными особенностями кабины самолетов и его оборудования. Этому вопросу будут посвящены специальные разделы. Заканчивая обзор, приведу пример нарушения пространственной ориентировки у летчиков высоко¬маневренного самолета Ф-16, описанный врачом-летчиком Джоффри В. МакКарти. (Aeromedicine and Training Diges, 1990, July, vol. 4.)
Привожу извлечения из его статьи.

«Самолет-истребитель Ф-16, выпускаемый авиастроительным пред¬приятием "Дженерал-Дайнемикс", является уникальным самолетом, принятым на вооружение во многих странах мира. В его конструктивных характеристиках заложен богатый боевой опыт ВВС США в период Вьетнамской войны, с учетом которой перешли к выпуску более простого и маневренного самолета.
Самолет - легкий по весу истребитель с высокими аэроди¬намическими качествами по маневренности и тяге, обеспечивающими выполнение быстрого, энергичного разворота и выдерживание длительно действующих пилотажных перегрузок до 9 единиц. Самолет отличается хорошим обзором из кабины летчика, фонарь выполнен из цельнолитного стекла, без переплетных рам. В кабине установлен быстродействующий полетный компьютер с полностью интегрированными системами. Летчику для решения задач боевого применения требуется переключить всего лишь один тумблер, чтобы сменить на дисплее формат воздушного боя (перехват) на формат атаки по наземным целям.

Хотя многие новинки в проекте истребителя Ф-16 обеспечили существенное боевое превосходство этого самолета в воздухе, они одновременно поставили летчика перед комплексом сложных авиамедицинских проблем.
Среди этих проблем особо чувствительной является проблема нару¬шения пространственной ориентировки летчика. За последние 10 лет с момента поступления этого самолета на вооружение в ВВС США 58% всех летных происшествий с истребителем Ф-16 (по состоянию на октябрь 1988 г.) связано с человеческим фактором.
Острота проблемы рельефно вырисовывается, если учесть, что случаи нарушения пространственной ориентировки в 83% закан¬чиваются гибелью летчика. Это - вторая после пилотажных перег¬рузок лидирующая причина авиакатастроф, где основным фактором является потеря сознания, приводящая к гибели летчика в 100% случаев.

Необходимо отметить, что некоторые специфические особенности рабочего места летчика самолета Ф-16 способствуют повышению вероятности расстройств пространственной ориентировки в полете, о чем надлежит помнить каждому члену экипажа.

Одним из факторов повышения чувствительности летчика к расстройствам пространственной ориентировки в полете на Ф-16 является наличие неограниченного обзора воздушного пространства, из кабины самолета. Это связано с тем, что в отличие от самолетов предшествующих типов, имеющих переплетную или рамочную конструкцию остекления, кабина истребителя Ф-16 снабжена цельнолитным (без переплета) остеклением с низкими бортами, что обеспечивает летчику беспрепятственный обзор воздушной обстановки в боевой ситуации.

Такое конструктивное решение с точки зрения боевой эффек¬тивности является, безусловно, правильным, ибо оно учитывает самую главную тактическую аксиому военного летчика: "Плохой обзор - проигранный воздушный бой"!
Вместе с этим, однако, беспереплетная цельнолитная конструкция остекления истребителя Ф-16 лишает летчика визуальной оценки пространственного положения самолета в угломерных координатах. Потеряв пространственную ориентировку или попав в сложное пространственное положение, летчик самолета Ф-16 не имеет опорных ориентиров для быстрого принятия коррегирующих оценок и действий в полете.
Кроме того, осветительные приборы в кабине служат источником отраженных бликов на внутренней поверхности остекления фонаря, особенно при больших уровнях яркости свечения. В то же время попытки летчика снизить уровень яркости приводят к тому, что слабые уровни освещенности затрудняют считывание и контроль показаний пилотажно-навигационных индикаторов.

Малые размеры кабины истребителя Ф-16 являются еще одним отрицательным фактором рабочего места летчика. Если Вы сядете в кабину истребителя Ф-16, то в этом быстро убедитесь. Расстояние от боковой ручки управления до борта кабины по нижней кромке фонаря составляет величину не больше кулака. Достаточно малые размеры рабочего пространства кабины явились причиной уменьшения размеров панели с пилотажно-навигационными приборами, причем уменьшились и размеры самих приборов. В центре приборной доски – большой коллиматорный индикатор на лобовом стекле. Основные пилотажные приборы размещены ниже коллиматора, и их размеры меньше размеров всем известных (традиционных) пилотажных приборов.

Авиагоризонт, совмещенный с директорным прибором, имеет в диа¬метре всего лишь 5 см!!! и расположен на панели очень низко за пределами нормального положения линий визирования летчика. Обзор этих приборов очень затруднен и, на мой взгляд, далек от оптимального для быстрого восстановления или выхода из сложного пространственного положения. Было бы хорошо, если бы его диаметр был не менее 6,5 см.
Есть проблемы и с коллиматорным индикатором (ИЛС), хотя он расположен по линии визирования и доступен прямому наблюдению летчика, хорошо отцентрирован и симметричен. Однако лестничная шкала углов тангажа, отсчитываемых в координатах "неподвижный самолет - подвижная линия горизонта" (т.е. земля) выглядит одинаково и тогда, когда самолет выполняет набор высоты с левым креном 150°, и тогда, когда выполняет маневр перевернутого пикирования с правым креном в 165°. Это обстоятельство создает предпосылки к непра¬вильной оценке пространственного положения пилотируемого самолета по коллиматорному индикатору. (прим. автора - этот тип ИЛС(а) нам навязывали в 70-х годах, ссылаясь на рекламные буклеты аэровыставок).

Чтобы осмыслить значимость этого факта, рассмотрим случай одной из последних катастроф самолета Ф-16. Полет проходил в облаках, ночью. Пробивая облачность, летчик вывел самолет в режим перевернутого пикирования, полагая, что находится в наборе высоты с левым виражом. Наблюдая за воздушной обстановкой через фонарь кабины, он столкнулся с землей.
Ретроспективно оценивая ситуацию, случилось, по всей видимости, следующее. Экстраполируемая сознанием летчика картина пространст¬венного положения самолета, которую он оценивал по пунктирной лест¬ничной шкале углов тангажа в координатах неподвижного самолета, совпала с внешним видом шкалы, как бывает при безопасном и безо¬бидном маневре - наборе высоты с левым разворотом. Роковое "узна¬вание" пространственного положения по коллиматору ИЛС, а точнее перепутывание режима пикирования с режимом набора высоты с креном, загнало несчастного пилота в землю.

Боковая ручка допускает ход величиной не более 1 см. Сказанное означает, что она не требует от летчика тех усилий и амплитуд движений, которые он производил в процессе манипулирования ручкой управления стандартной конструкции. К тому же кресельно-подло-котниковая рукоятка управления не дает летчику неинструментальных сигналов обратной связи, которые он имеет, работая со стандартной строевой ручкой. Эти обстоятельства фактически лишают летчика комплекса неинструментальных сигналов пространственного положе¬ния, которые он ранее воспринимал телом через "мышечное чувство", в том числе, ягодицами и бедрами. Истребитель Ф-16 "молчит". Эти особенности нового самолета Ф-16 и явились причиной еще одной катастрофы.

Наконец, еще одной ловушкой, подстерегающей летчика в полете на истребителе Ф-16, являются ощущения головокружения. Практичес¬ки их испытывает каждый летчик в полете из-за того, что вынужден постоянно поворачивать голову, а это провоцирует возникновение вестибулярной иллюзии.
Кабины истребителя столь тесна и узка, что переключатель проверки работы бортового компьютера и регулятора кислорода расположены на боковых панелях, далеко позади кресла. Регулятор давления кислорода в случаях выявления каких-либо отказов КДА в полете, требует поворота всей головы и туловища. Еще одним из дефектов является неудачная конструкция компьютера. Когда выходит из строя один из 4-х каналов компьютера, Вы не можете включить один из тормозов колес шасси. Больше того, Вы даже не знаете, тормоз какого колеса не работает. А чтобы определить это, требуется повернуться назад и нажать клавишу проверки бортового компьютера на левой задней панели.

Истребитель Ф-16 - самый маневренный, комфортный, эффектив¬ный одноместный боевой самолет последнего поколения. Хотя я сосредоточил свое внимание преимущественно на проблеме расстройст¬ва пространственной ориентировки летчика Ф-16, уроки моего опыта сохраняют актуальность и для летчиков, пилотирующих самоле¬ты других типов. Каждый летчик должен знать все возможности и ограничения своего самолета.

Подготовленный летчик — это тот, кто досконально изучил свой самолет, кто способен справиться с любыми ограничениями своей машины и кто всегда учитывает их в своем сознании. Самолет Ф-16, когда грамотно на нем летаешь, - сказочная сила и мощь. Но он требует к себе пристального внимания летчика, знания всех ловушек, которые скрыты в нем, чтобы своевременно, адекватно отпарировать любое неожиданное отклонение. Именно в этом умении и проходит граница между успехом и неудачей.»

Эти материалы я получил в 1990 г., когда читал лекции на курсах по психофизиологической подготовке американских летчиков.

Малюх
Наши палубники не первую пятилетку летают на колокол, строевые пилоты.
Так вот - Паша сорвался на колоколе в перевернутый штопор - движки стали - керосин кончился в бачках аакомуляторах и РУС встала колом - катапультировался из исправного самолета - на бустерах такой фигни нету - так что все имеет + и всегда -

Владимир_Малюх>Великая держава нафик, как вот можно знать что коллеги-конкуретныт-враги делают, если их книжек не читать?

Азия-с. Чего взять с тёмных?
То ли дело всякие Амерки/Англии/Франции. Тамошниие лётчики с инженерами книги своих коллег-конкуретнтов-врагов (то бишь наши книги) зачитывали до дыр. Причём на русском языке.

Или это всё не великие державы?

MD> Поняьно, с рулем не так. Но и там на самом деле информацию при маневре водитель на плохих машинах получает от поворота руля (и то не очень - больше просто отслеживает, глядя на дорогу), а на хороших - от возвращающего усилия на руле.

гм. тут говорили про потерю ориентировки и т.п...
так вот. один раллист в книжке писал, что белым скотчем обозначал на руле положение "колёса прямо". потому как на скользком покрытии положение колёс пофих, а когда машина с колёсами перпендекулярно движению вылетает на что-то твёрдое-тогда начинается абзац... а на льду возвращающего усилия нетути... так что палка по центру по белдой линии вполне себе вариант...

ED> То ли дело всякие Амерки/Англии/Франции. Тамошниие лётчики с инженерами книги своих коллег-конкуретнтов-врагов (то бишь наши книги) зачитывали до дыр. Причём на русском языке.
ED> Или это всё не великие державы?
- Видел как-то интервью одного учёного шведа на российском ТВ, он вспоминал, что в годы хрущёвской семилетки, когда темпы экономического роста СССР доходили до 6%-7% в год, когда запустили первый спутник, потом второй, третий, весь мир заговорил о "Русском чуде". И вся шведская профессура дружно кинулась учить русский язык!
Но потом начался брежневский застой...
Надо сказать, что в США давно популярен японский и начинает входить в моду китайский...
К чему бы это?..

Просто мода. Ничего более.

ХАН> Володя, ты хочешь сказать что американцы колокола выполняют?
ну, если вы решили таким образом доказывать правильность, то предлагаю сравнить плотность строя тандербердз и стрижей. Американские летчики "упаковываются" куда плотнее с "неправильными" тензометрическими ручками.

Откуда дровишки?

chetbor> Наши палубники не первую пятилетку летают на колокол, строевые пилоты.

Вот только наших палубников по числу меньше тех кто за это же время отслужил в Blue Angels. И отбор в палубники у нас - пока что очень и очень отдельный. С этой точки зрения и витязи - строевые.. Те же зайцы - вид сбоку, лишь еще одно элитное подразделение...

ED> То ли дело всякие Амерки/Англии/Франции. Тамошниие лётчики с инженерами книги своих коллег-конкуретнтов-врагов (то бишь наши книги) зачитывали до дыр. Причём на русском языке.

"Наших книг" и для своих не было

Если серьезно же - то кто в отрасли лидер тот и определяет на каком языке большинство книжек и статей в отрасли пишутся или на какой перводятся. До второй мировой - в авиации немецкий был в фаворе, еще раньше - французский. Нынче - английский. Вот отчего-то с французским, швейцарским, итальянским или немецким инженером, да нынче даже китайским, я как правило могу поговорить подробно на рабочие темы на английском языке, а вот русский они не особо видят необходимости изучать, равно как и французский или итальянский. И в общем-то пофигу какой язык, главное его знать.

PS: а вот академик РАН, который не в состоянии не то, что написать статью, а без перводчика общаться со своим иностранным коллегой - увы, реальность, хотя и нонсенс по сути.. То же самое можно сказать про главных и генеральных. Чего уж тогда с рядовых инженеров требовать...

101> Откуда дровишки?
ты бы уточнил, у кого дрова спрашиваешь.

ХАН:

"Нада Хведя,нада,да еще как надо" На воздушном бое особенно, да и просто при наклонном пилотаже.

 

Надо головой крутить или надо по сторонам смотреть? Это разные вещи, вторую можно обеспечить и без первой (На авто для этого зеркала используют, пример конечно не совсем удачный - но как пример решения данного вопроса подходит)

Bredonosec:

- Голова пилота обычно находится близко к одному месту (зафиксирована - слишком громко сказано, ибо покрутить можно, но угол, под которым видишь обстановку сквозь коллиматор, близок к константе). Так что, предусмотреть, где выводить метку, вполне реализуемо.

 

Ксати - в правильном коллиматоре как правило метка цели видна "на бесконечности" за счёт хитрой оптики. Тут не так?

ХАН:

Мне подсказали темному что есть картографирование, а я отвечаю,что это две большие разницы, тот кто сам себе "поднимал" карту в горной местности тот меня понимает

 

Вообще говоря - если карту показывают на панели - то вполне можно её показывать и в 3D-виде

ХАН:

Не так все просто в жизни. Ну а теперь вводная еще одна. С вашей кистевой сбоку-справа прилепленой РУС вдруг у самолета отказ бустеров по крену, на нормальном самолете управление переходить на жесткую тягу, лететь и управлять по крену можно, но усилия очень большие. Как тут с вашей короткой ручкой? Или отказ САУ или СДУ?

 

Вообще, дублирование есть для таких случаев. А если и оно сдохло - что поделаешь, тросы тоже порваться могут...

Вуду
это написано американцами, читайте выше все и про все...

Боковая ручка допускает ход величиной не более 1 см. Сказанное означает, что она не требует от летчика тех усилий и амплитуд движений, которые он производил в процессе манипулирования ручкой управления стандартной конструкции. К тому же кресельно-подло-котниковая рукоятка управления не дает летчику неинструментальных сигналов обратной связи, которые он имеет, работая со стандартной строевой ручкой. Эти обстоятельства фактически лишают летчика комплекса неинструментальных сигналов пространственного положения, которые он ранее воспринимал телом через "мышечное чувство", в том числе, ягодицами и бедрами. Истребитель Ф-16 "молчит".

Вот вам и мнение оттуда, что пилотирование и определение пространственного положения по РУС и прочей самолетной арматуре и там знают

spam
про плотность строя в полете - да фигня сказанная вами, в советских ВВС я ходил четвертым в звене на перегоне в облаках больше часа - висел под стабилатором и читал техничку на фюзеляже - до енто я ее как слабо знал - после этого полета мог рассказать наизусть - шрифт на борту высотой 10-12мм - дурной был, чего взять со страшного лейтенанта - боялся Родину и командира звена подвести.

Позже когда увидел пилотаж F-16 - долго смеялся - вот если они так в облаках могли - честь и хвала. Так что здесь дело не в РУС и ее типе - а в простой натренированности группы и каждого летчика. При этом я имел в год около 100 часов, а пилотажники ваши столько за квартал - так кто из нас круче - правильно - только сваренные наши яйца

chetbor> Среди этих проблем особо чувствительной является проблема нару¬шения пространственной ориентировки летчика. За последние 10 лет с момента поступления этого самолета на вооружение в ВВС США 58% всех летных происшествий с истребителем Ф-16 (по состоянию на октябрь 1988 г.) связано с человеческим фактором.
chetbor> Острота проблемы рельефно вырисовывается, если учесть, что случаи нарушения пространственной ориентировки в 83% закан¬чиваются гибелью летчика. Это - вторая после пилотажных перег¬рузок лидирующая причина авиакатастроф, где основным фактором является потеря сознания, приводящая к гибели летчика в 100% случаев.

Вот, собственно, и ответ на основные вопросы.

Роспись по эргономике F-16 тоже хорошо смотрится на фоне высказываний товарищей, непоколебимых в вере в то, что американцы не могут ошибаться

Просто народ ошибочно полагает, что боковая ручкая была основной концепцией в F-16. А основной идеей было кресло с наклоном спинки 30 градусов. И под него пришлось лепить все остальное. По другому просто никак.
Возможно, что если бы они сделали грамотно индикацию и реализовали бы обратную отдачу, то все было бы зашибись.
А пока что вопросы остаются.

>Летать на статически неустойчивом самолете не может не один летчик
И-16 был прaктичeски неустoйчив, нa нем летaли, xoть и с трудoм.

>Вместе с этим, однако, беспереплетная цельнолитная конструкция остекления истребителя Ф-16 лишает летчика визуальной оценки пространственного положения самолета в угломерных координатах.
Flomastery ne vypuskayutsya amerikasnkoj pronyshlennost`yu.


>Кроме того, осветительные приборы в кабине служат источником отраженных бликов на внутренней поверхности остекления фонаря
Делaть гoлубoе пoкрытие тaм тoже не умеют

Но не делают. Делают темное, на фоне которого приборы сливаются.

chetbor> Боковая ручка допускает ход величиной не более 1 см. Сказанное означает, что она не требует от летчика тех усилий и амплитуд движений, которые он производил в процессе манипулирования ручкой управления стандартной конструкции. К тому же кресельно-подло-котниковая рукоятка управления не дает летчику неинструментальных сигналов обратной связи,

Вывод отчасти верный Неверность в том, что "отсутсвие обратной" связи приписывается боковому расположению ручки, а на самом деле оно обусловлено тем, что эта связь как факт отсутсвует на самолтах с ЭДСУ. Ее точно так же "нету" на самом деле на Су-27 с его центранльной РУС. "Нету" в кавычках потому, что тактильное ощущение обратной связи у летчика все-таки есть, но оно симулируется загружателями ручки.

А малый ход боково йручки - вещь соверешнно обыденная, ею же не всей рукой а кситью ворочают, там такой же ход как на обычной РУС ни к чему..

chetbor> Среди этих проблем особо чувствительной является проблема нару¬шения пространственной ориентировки летчика. За последние 10 лет с момента поступления этого самолета на вооружение в ВВС США 58% всех летных происшествий с истребителем Ф-16 (по состоянию на октябрь 1988 г.) связано с человеческим фактором.

Угу, только "такой большой процент" обусловлен не тем, что летчику летаь стало хуже и количество ошибок выросло, а тем что как раз доля отказов матчасти сильно упала. Более современная и боле надежная техника. F-16 чуть ли не рекордсмен среди боевых машин по налету на отказ или АП. Увы, но доля ошибок летчиков среди всех АП с совершенствованием техники будет только расти. Подчеркиваю - не количество ошибок, а их доля. Общая тенденция во всей авиации и в боевой и в гражданской. Чем надежне сделаем самолет, тем доля ошибок экипажа в причинах аварий будет больше.


chetbor>> Острота проблемы рельефно вырисовывается, если учесть, что случаи нарушения пространственной ориентировки в 83% закан¬чиваются гибелью летчика. Это - вторая после пилотажных перег¬рузок лидирующая причина авиакатастроф, где основным фактором является потеря сознания, приводящая к гибели летчика в 100% случаев.

Просто остальные причины авиактастроф стали гораздо более редко встречающимися. Ничего удививтельного..


Balancer> Вот, собственно, и ответ на основные вопросы.

Это, Ром, не ответы, это интепретация... И не в американцах дело.

Я вот поставил спинку кресла рабочего в 30гр, сел, изобразил штурвал - нихрена не получается - неудобно - руки подвешены в воздухе или лежат на этом самом . + прикинул хитроизогнутый штурвал, чтобы сидеть и упоравлять удобно - при катапультировании причиндалы прищемляет самцовые, так что, ИМХО, боковая ручка на ф-16, скорее, от нужды, т.е. концепции сидения полд углом спинки 30 гр.

chetbor>> Боковая ручка допускает ход величиной не более 1 см. Сказанное означает, что она не требует от летчика тех усилий и амплитуд движений, которые он производил в процессе манипулирования ручкой управления стандартной конструкции. К тому же кресельно-подло-котниковая рукоятка управления не дает летчику неинструментальных сигналов обратной связи,
В.М.> Вывод отчасти верный Неверность в том, что "отсутсвие обратной" связи приписывается боковому расположению ручки, а на самом деле оно обусловлено тем, что эта связь как факт отсутсвует на самолтах с ЭДСУ. Ее точно так же "нету" на самом деле на Су-27 с его центранльной РУС. "Нету" в кавычках потому, что тактильное ощущение обратной связи у летчика все-таки есть, но оно симулируется загружателями ручки.

Обратная связь нужна прежде всего для пилота, чтобы чувствовать самолет и его поведение. Это еще одна степень свободы для восприятия поведения борта.
И то, что на ЛА с ЭДСУ эта обратная связь исскуственная не имеет никакого значения, т.к. цель всех этих наворотов полностью использовать органы чувств человека для восприятия информации о поведении управляемого им борта.

kirill111> Я вот поставил спинку кресла рабочего в 30гр, сел, изобразил штурвал - нихрена не получается - неудобно - руки подвешены в воздухе или лежат на этом самом . + прикинул хитроизогнутый штурвал, чтобы сидеть и упоравлять удобно - при катапультировании причиндалы прищемляет самцовые, так что, ИМХО, боковая ручка на ф-16, скорее, от нужды, т.е. концепции сидения полд углом спинки 30 гр.

А теперь еще попробуй назад поглядеть - шею свернешь - приходиться торсом крутиться.

kirill111> Я вот поставил спинку кресла рабочего в 30гр, сел, изобразил штурвал - нихрена не получается - неудобно - руки подвешены в воздухе или лежат на этом самом . + прикинул хитроизогнутый штурвал, чтобы сидеть и упоравлять удобно - при катапультировании причиндалы прищемляет самцовые, так что, ИМХО, боковая ручка на ф-16, скорее, от нужды, т.е. концепции сидения полд углом спинки 30 гр.

странно. руль значит в автомобиле можно крутить как хочешь - вверх-вниз, на себя-от себя, а ручку чего нельзя так что ли сделать?
про катапульту кстати тоже не понял - кресло вряд ли вверх стреляет, скорее всего по линии спинки все же...

Джoйстики с твистoм неудoбны, тaк перекрестные связи из-зa физиoлoгии : при пoвoрoте oни тaкже сдвигaются, и нaoбoрoт. Штурвaльнaя кoлoнкa тaк рaбoтaет, нo oнa бoльшaя и с бoльшими усилиями.
Нaсчет флoмaстерoв : если бы нa Ф-16 былo тaк неудoбнo из-зa oтсутствия переплетa, рисoвaли бы метки , или иx рисуют, a мы не знaем.