Авиагоризонты с прямой и обратной индикацией

Почему отечественные авиагоризонты с обратной индикацией ни разу не были виновниками авиакатастроф?
На первых летательных аппаратах (ЛА) отсутствовали пилотажно-навигационные приборы. Поэтому летчики могли совершать только визуальные полеты, ориентируясь по естественному горизонту и местности.
В слепом полете, когда земные и небесные ориентиры не видны, пилот управляет самолетом, используя приборы. При этом нельзя полагаться на свои ощущения, так как инерционные силы, обусловленные перегрузками, часто создают у человека впечатления, противоположные действительному положению самолета в пространстве. Исследования показали, что птицы тоже не имеют пресловутого «летного чутья». Когда им на голову надевали колпачки и отпускали с высоты, пернатые тут же входили в беспорядочное падение. Без травм приземлялись только те из них, которые парашютировали, раскинув крылья.
Так же и летчики, не имеющие опыта приборных (слепых) полетов, попадая в облака, почти сразу теряют представление о положении самолета в пространстве.
Основным прибором для слепого полета является авиагоризонт (АГ) — гироскопический прибор, используемый для определения и индикации продольного и поперечного углов наклона ЛА (тангажа и крена). На этом приборе имеется силуэт самолета, а также изображение неба-земли с линией искусственного горизонта.
На отечественных АГ двигается силуэт самолета, а на западных — «небо-земля». Индикация с помощью силуэта самолета называется обратной («смотрю на себя (самолет) сзади и управляю им относительно земли или воды»). Назовем обратную индикацию так, как ее называют иностранцы, — «русской индикацией» (РИ). На Западе АГ устроены так, что их показания соответствуют иллюзии: «Я (самолет) неподвижен, а все двигается относительно меня». Такую индикацию называют прямой, но мы ее назовем заграничной или западной (ЗИ). На рисунке 1.1 изображен АГ(ЗИ), а на рисунке 1.2 — АГ(РИ).
А теперь представьте, что вы влетели в облака с правым креном. Быстро сообразите, куда нужно двинуть ручку управления, чтобы устранить крен? Для меня, например, предпочтительнее взглянуть на нижний прибор и энергично совместить силуэт с линией горизонта. А для вас? Исследования показали, что большинство летчиков во всем мире признают РИ лучшей по сравнению с западной индикацией.
Авиагоризонт был изобретен в США в 1929 году. Американские АГ(ЗИ) в 1930-х годах стали быстро распространяться по всему миру.
В СССР в 1930 — 1950-х годах летали вслепую в основном с помощью двух приборов. Например, на штурмовике Ил-2 образца 1941 года имелись незамысловатый авиагоризонт АГП-2 (П — пневматический, у него ротор гироскопа вращался струей воздуха) и указатель крена, называвшийся иногда креноскопом. В 1959 году эти приборы совместили, и получился отечественный авиагоризонт АГД-1 (Д — означает «дистанционный», у него указатель отделен от корпуса датчиков) с обратной индикацией РИ (рисунок 2).
Уже в ходе Второй мировой вой­ны в США осознали, что их индикация пространственного положения в условиях, когда нужно было вертеться в воздухе во всех плоскостях, а облака подчас были единственным местом спасения «раненого» самолета, никуда не годится, однако авиастроение переключиться на массовое производство «правильных» авиагоризонтов уже не могло.
После войны значительные небоевые потери, связанные с потерей ориентировки из-за неправильного считывания показаний с АГ, начали забываться. Мир, поддаваясь моде, постепенно заполняли разные модификации АГ(ЗИ). Они просочились и в СССР. У нас, например, начали выпускать авиагоризонт истребителя АГИ-1 с ЗИ. Об этом приборе заместитель главкома ВВС по безопасности полетов Герой Советского Союза П. В. Базанов писал в журнале «Авиация и космонавтика» в 1977 году: «На сфере авиагоризонта АГИ-1 земля, обозначенная коричневым цветом, находится сверху. Голубой цвет (небо) — снизу. Такое расположение земли и неба в корне противоречит врожденным понятиям человека о его положении в пространстве».
Начальник Института авиационно-космической медицины В. А. Пономаренко тоже не обошел вниманием злополучный прибор. В газете «Воздушный транспорт» в 1994 году он писал: «Напомню, что с введением авиагоризонта АГИ-1, имевшего так называемую прямую индикацию «силуэт самолета неподвижен, линия горизонта подвижна», в период 1952 — 1962 гг. произошло около 300 тысяч (!) случаев полной потери пространственной ориентировки в полете с различными последствиями для экипажа». К этому заметим, что именно АГИ-1 стоял на учебно-тренировочном самолете МиГ-15УТИ, на котором разбились Ю. А. Гагарин и В. С. Серегин.
Летчики-испытатели фирм «Камов» и «Яковлев» дали резко отрицательные оценки приборов АГ(ЗИ), заявив, что они совершенно не годятся в полетах, когда крен и тангаж меняются до предельных значений, а наши палубные летчики отказались летать в море на самолетах Як-36М с АГ(ЗИ).
Статистика выявила, что АГ(РИ) ни разу не стали причиной серьезных летных происшествий, а вот по АГ(ЗИ) статистика дает печальный перечень катастроф: 1) А-310 Аэрофлота под Междуречинском; 2) А-320 Армавиа в Сочи; 3) А-320 Gulfair в Бахрейне; 4) Ту-154 в Иркутске; 5) Боинг-737 в Шарм-эль-Шейхе; 6) Боинг-737 Аэрофлот-Норда в Перми, 7) Боинг-757 в Доминиканской Рес­публике, и этот перечень можно продолжить.
Впрочем, летная практика выявила, что приборы АГД-1 все-таки имеют некоторые недостатки при выполнении, например, петли Нестерова и кренов, близких к 900. Об этом можно прочитать в статье заслуженного летчика-испытателя СССР В. К. Александрова «О видах индикации углов крена и тангажа».
Учитывая недостатки АГД-1, у нас был разработан и внедрен комбинированный АГ. В авиагоризонтах типа КАГ угол тангажа отображается с помощью шкалы тангажа, перемещающейся вверх-вниз, а угол крена обозначается подвижным силуэтом самолета.
В таблице указано, какие АГ и с какой индикацией установлены на некоторых отечественных ЛА.Исследования показали, что даже для высококвалифицированных летчиков пилотирование по приборам с ЗИ затруднительно, а в некоторых случаях приводит к потере пространственной ориентировки. В итоге в 1976 году в СССР военные заявили, что с точки зрения безопасности полетов для маневренных самолетов целесообразно использовать АГ(РИ). В 1986 году Оперативно-тактические требования ВВС вообще запретили использование АГ(ЗИ) на маневренных самолетах. Но на тяжелые и гражданские ЛА этот вывод не распространялся. Считалось, что при крене до 200 в слепом полете можно пользоваться и АГ(ЗИ). Безусловно, это было ошибкой, так как эти ЛА в особых случаях могут иметь углы крена значительно больше 200. Данная ошибка пока не устранена. Между тем катастрофы по причине потери пространственной ориентировки летчиками продолжаются. Ежегодно происходят две-три катастрофы по этой причине.
В XXI веке механику в АГ постепенно заменяет электроника. В основу их принципа действия положено лазерное сканирование местности, что позволяет летчику видеть ее рельеф и свой подвижный самолет. Разработан также АГ под названием: «Пилотажный индикатор «летчик-самолет» (рисунок 3). На нем крен показывается наклоном крыльев макета самолета, а тангаж — наклоном фюзеляжа.
Сергей Елисеев.