Кіріспе
Ұшқыштардың кедергілерге ұшып немесе рульдеп келуін болдырмауға арналған ескерту жүйесі. Жерге жақындықты ескерту жүйесі (GPWS) – ұшқыштарға олардың ұшағы жерге немесе кедергіге ұшып кету қаупі туғанда ескерту беруге арналған жүйе. АҚШ Федералдық авиация басқармасы (FAA) GPWS-ті жер бедерін сезіну және ескерту жүйесінің (TAWS) бір түрі деп анықтайды. 1996 жылы пайда болған жетілдірілген жүйелер – күшейтілген жерге жақындықты ескерту жүйелері (EGPWS) деп аталады, бұл TAWS-тің қазіргі заманғы түрі.
A ground proximity warning system (GPWS) is a system designed to alert pilots if their aircraft is in immediate danger of flying into the ground or an obstacle. The United States Federal Aviation Administration (FAA) defines GPWS as a type of terrain awareness and warning system (TAWS). More advanced systems, introduced in 1996, are known as enhanced ground proximity warning systems (EGPWS), a modern type of TAWS.
Тарих
1960 жылдардың соңында жерге бағытталған қауіпті жағдайларда (CFIT) ұшу кезінде жүздеген адам қаза тапты. CFIT апаты – толық білікті және сертификатталған экипаж басқаратын, жақсы жұмыс істейтін ұшақтың экипаждың ешқандай түсініксіздігімен жерге, суға немесе кедергілерге ұшыруы. 1970 жылдардың басында CFIT апаттарының себептерін зерттейтін бірнеше зерттеу жүргізілді. Біріккен Ұлттар Ұйымының Халықаралық азаматтық авиация ұйымы (ИКАО) 1979 жылы GPWS орнатуды ұсынды. Канадада туған инженер C. Дональд Бэйтмен GPWS-ті әзірледі және оның ойлап табушысы ретінде танылды. 2000 жылдың наурыз айында АҚШ-тың FAA ұйымы, пилот пен оның көмекшісінің орындықтарын есептемегенде, алты немесе одан көп жолаушысы бар барлық АҚШ-та тіркелген турбиналық ұшақтар FAA бекіткен TAWS жүйесімен жабдықталуын талап ету үшін қағидаларын өзгертті.
Тиімділігі мен статистикасы
GPWS-тің дамуына дейін ірі жолаушылар ұшақтары жылына 3,5 қазаатты CFIT оқиғасына қатысты, ал 1970 жылдардың ортасында бұл көрсеткіш жылына 2-ге дейін төмендеді. 2006 жылғы баяндамада 1974 жылдан бастап, АҚШ FAA ірі ұшақтарға мұндай жабдықты міндетті етуден бастап, баяндама жасалған кезге дейін АҚШ әуе кеңістігінде ірі ұшақтың CFIT оқиғасынан бірде-бір жолаушы қаза таппағаны айтылған. 1974 жылдан кейін GPWS-тің алдын алуға көмектесе алмаған бірнеше CFIT оқиғалары болды, себебі бұл алғашқы GPWS жүйелерінің "көрінбейтін аймағы" бар еді. Одан кейін жетілдірілген жүйелер жасалды. Ескі TAWS, EGPWS-ті өшіру немесе әуежай базада болмаған жағдайда оның ескертулерін назарға алмау ұшақтарды CFIT оқиғаларына ұшыратуы мүмкін. 2010 жылдың сәуірінде Польша әуе күштеріне қарасты Tupolev Tu 154M ұшағы Ресейдің Смоленск қаласының жанында CFIT оқиғасына ұшырап, барлық жолаушылар мен экипаж, соның ішінде Польша президенті Лех Качинский қаза тапты. Ұшақ "Universal Avionics Systems of Tucson" компаниясы жасаған TAWS құрылғысымен жабдықталған. Алайда, ұшақ қондырмақ болған әуежай (Смоленск (XUBS)) TAWS деректер базасында болмады. 2008 жылдың қаңтар айында Польша әуе күштеріне қарасты Casa C 295M ұшағы Мирославце қаласының жанында CFIT оқиғасына ұшырады, бірақ ол EGPWS-пен жабдықталған болатын; EGPWS ескерту сигналдары өшірілген, ал командир-ұшқыш EGPWS бойынша тиісті оқытудан өтпеген.
Ескерту жоқ
GPWS ескертусіз CFIT оқиғаларының басты себебі қысқаға қону болып табылады. Шарты төмен түсіріліп, қону қанаттары ашылған кезде, GPWS ұшақтың қонуын күтеді де, сондықтан ескерту бермейді. Дегенмен, GPWS қысқа тұйықталу салдарынан да жұмыс істемей қалуы мүмкін. 1997 жылғы 26 қыркүйекте Индонезияның "Гаруда" әуе компаниясының 152 рейсі төбелі аймаққа құлап, борттағы 222 жолаушы мен 12 экипаж мүшесі қаза тапты. Ұшақ жерге жақындағанына қарамастан, GPWS іске қосылмады, тіпті қону шассиі мен қону қанаттары да ашылмаған болатын. EGPWS жерге қашықтық едені (TCF) функциясын енгізеді, ол қону конфигурациясында да GPWS қорғауын қамтамасыз етеді.
Кеш ескерту немесе дұрыс жауап бермеу
GPWS ескертуі көбінесе жұмыс жүктемесі жоғары кезде орын алады және ұшу экипажын дерлік әрқашан тосыннан шақырады. Әдетте, ұшақ ұшқыш ойлаған жерде болмайды, сондықтан GPWS ескертуіне жауап беру осы жағдайларда кешігуі мүмкін. Ұшақ тік жарға ұшса, ескерту уақыты да қысқа болуы мүмкін, себебі ескертуді есептеу үшін негізгі сенсор төмен қарап тұратын радиобиіктікөлшегіш болып табылады. EGPWS жер бедерін көрсету және дерекқорының алдын ала қарау қорғауын енгізу арқылы жер бедері туралы хабардар болуды және ескерту уақытын жақсартады.
Оқиғалар
Коммерциялық және әуе тасымалында EGPWS ескерту немесе дабыл қағылған жағдайда заңмен бекітілген міндетті процедуралар бар. Екі ұшқыш та дабыл қағылғаннан кейін дереу жауап беріп, тиісті әрекеттер жасауы керек. Индонезияда Garuda Indonesia рейсінің 200 нөмірінің капитаны осы процедураларды сақтамағандықтан кінәлі деп танылды. 2015 жылы Air France рейсінің 953 нөмірі (Boeing 777 200ER ұшағы) EGPWS ұшақтың бағытында Камерун тауын анықтағаннан кейін, жерге бақыланатын ұшудан ауытқып кетті. Ұшқыш EGPWS-тің алғашқы дабылына дереу ден қойды.
Жалпы авиация
АҚШ FAA талаптарына сәйкес, поршендік қозғалтқыштармен жабдықталған ұшақтарда TAWS жабдығы міндетті емес, бірақ C типі TAWS санатталған қосымша жабдық орнатылуы мүмкін. Ұшу түріне байланысты, TAWS тек алты немесе одан көп жолаушысы бар турбиналық ұшақтарға орнатылуы тиіс. AlliedSignal (қазір Honeywell-мен біріктірілген) жалпы авиация және жеке ұшақтар үшін EGPWS-тің кішірек және төмен бағалы нұсқасын жасады.
Жедел әскери ұшақтар
Жылдам әскери ұшақтар үшін жиі кездесетін жоғары жылдамдық және төмен биіктік дәстүрлі GPWS жүйелерін қолдануға жарамсыз етеді, себебі «көру қабілеті жоқ аймақ» ең маңызды бөлікке айналады. Сондықтан, радиолокациялық биіктік өлшегіштен ғана емес, сонымен қатар инерциялық навигациялық жүйеден (ИНС), жаһандық позициялық жүйеден (GPS) және ұшуды басқару жүйесінен (FCS) деректер алатын, оларды ұшақтың 5 мильге (8 км) дейінгі ұшу жолын дәл болжау үшін пайдаланатын жетілдірілген жүйе қажет. Жер бедері мен кедергілердің сандық карталары ұшақ белгіленген G күші деңгейінде көтерілмесе, соқтығысу мүмкіндігін анықтау үшін қолданылады. Егер соқтығысу болжанылса, пилот кабинасына ескерту берілуі мүмкін. Осындай жүйе Eurofighter Typhoon сияқты ұшақтарда қолданылады. АҚШ Әуе қатынасы федералдық басқармасы (FAA) да азаматтық авиалайнерлерді апаттан құтқару үшін 3D әскери итерме векторын бейімдеу туралы зерттеу жүргізді. 2016 жылдың 5 мамырында F-16 ұшағында орнатылған Автоматты жерге соқтығысудан сақтау жүйесі (Auto GCAS) негізгі истребительдік маневрлер кезінде шамадан тыс G күшінен есінен айтылған оқушы ұшқышты құтқарып қалды. Шамамен 55 градусқа төмен қарап, 8,760 фут (2670 м) биіктікте және 652 KIAS жылдамдықпен ұшқанда, Auto GCAS ұшақтың жерге соқтығысатынын анықтап, автоматты түрде қалпына келтіріп, ұшқыштың өмірін сақтап қалды.