PILOTNÍ CHYBY PŘI PŘISTÁNÍ A MOŽNOSTI JEJICH ELIMINACE TECHNICKÝMI PROSTŘEDKY

Transkript

1 Zvyšovanie bezpečnosti a kvality v civilnom letectve 2015 PILOTNÍ CHYBY PŘI PŘISTÁNÍ A MOŽNOSTI JEJICH ELIMINACE TECHNICKÝMI PROSTŘEDKY (TA V003)

2 Přistání Přistání je kritickou fází letu, která klade zvýšené nároky na pilota a jeho techniku pilotáže. Nehody během přistávacího manévru představují významný podíl ve statistikách nehodovosti všech kategorií letadel. Problematika pilotních chyb při přistání lehkých letadel a možné využití technických prostředků pro snížení chybovosti pilotů. 2

3 Přistání Statistiky udávají, že nehody ve fázi přiblížení na přistání představují průměrně 40% všech leteckých nehod. (Boeing) (NTSB) 3

4 STATISTIKA UDÁLOSTÍ V civilním leteckém provozu ČR, v jednotlivých kategoriích letadel, je každoročně evidováno několik set leteckých nehod a incidentů. Celkové roční počty hlášených událostí se pohybují v řádu 700. V celkovém hodnocení byla použita dostupná data z let pro kategorii letadel do 2250 kg MTOM a pro kategorii SLZ (ULLa). 4

5 STATISTIKA UDÁLOSTÍ Celkový počet ohlášených událostí v civilním letectví ČR (ÚZPLN) 5

6 STATISTIKA UDÁLOSTÍ LN - Poměrné zastoupení jednotlivých kategorií (zdroj ÚZPLN) 6

7 STATISTIKA UDÁLOSTÍ (zdroj ÚZPLN) 7

8 STATISTIKA UDÁLOSTÍ (ÚZPLN-ECCAIRS) 8

9 STATISTIKA UDÁLOSTÍ Rozdíly v jednotlivých kategoriích jsou značné, což je dáno odlišnostmi a charakterem provozu v jednotlivých segmentech civilního letectví. Nelze vzájemně porovnávat bezpečnost strojů pro obchodní leteckou dopravu a strojů pro sportovní a rekreační létání. Nároky na konstrukci strojů, na rozsah vybavení avionickými systémy či na samotný rozsah výcviku pilotů jsou nepřímo úměrné, přesto v konečném důsledku mají všechny kategorie podobný podíl vlivu LČ na nehodovost a to kolem 70-80%. kategorie letounů do 2250kg MTOM - vývoj počtu událostí zvlášť pro kategorii letadel všeobecného letectví a SLZ(ULLa), se zaměřením na příčiny způsobené lidským činitelem. 9

10 STATISTIKA UDÁLOSTÍ (zdroj ÚZPLN) Z grafu je pak patrný vzájemný poměr počtu LN mezi kategoriemi do 2250kg MTOM a SLZ (ULLa) 2:1. 10

11 STATISTIKA UDÁLOSTÍ (zdroj ÚZPLN) Tyto dvě kategorie pak tvoří rovněž skupinu LN při kterých dochází k největšímu počtu úmrtí. Ročně průměrně 9 osob, přičemž má společnou příčinu - selhání lidského činitele 11

12 LN do 2250kg MTOM V rámci analýzy dat o LN byly zpracovány události týkající se letadel do 2250kg MTOM z důvodů jejich největšího zastoupení v provozu ČR. Pro zjištění příčin nehod této kategorie letadel byla provedena analýza 152 leteckých nehod, ke kterým došlo na území České republiky ve sledovaném období. Jako zdroj informací o příčinách nehod a incidentů sloužily rozbory nehod ÚZPLN. 12

13 LN do 2250kg MTOM Z rozboru vyplynulo, že v 17% LN došlo k pádu letounu v důsledku ztráty kontroly pilota nad letadlem. Přičemž podíl na smrtelných nehodách byl 49%. V rámci zkoumaných 152 leteckých nehod této kategorie letadel, mělo 15 nehod fatální následky přičemž 7 z těchto nehod přímo souviselo s pádem letounu do počínající nebo plně rozvinuté vývrtky 13

14 LN ULLa V rámci analýzy dat o LN byly zpracovány události týkající se ultralehkých letounů aerodynamicky řízených (ULLa) z důvodů jejich největšího zastoupení v provozu SLZ ČR. Pro zjištění příčin nehod ultralehkých sportovních letadel byla provedena analýza 112 leteckých nehod, ke kterým došlo na území České republiky ve sledovaném období. Jako zdroj informací o příčinách nehod a incidentů sloužily závěrečné zprávy ÚZPLN a informace z šetření LAA ČR. 14

15 LN ULLa V takřka 25% všech zkoumaných nehod došlo k pádu letounu v důsledku ztráty kontroly pilota nad letadlem. Přičemž podíl na smrtelných nehodách byl 78,5%. V rámci zkoumaných 112 leteckých nehod ultralehkých letounů, mělo 31 nehod fatální následky přičemž 21 z těchto nehod přímo souviselo s pádem letounu do počínající nebo plně rozvinuté vývrtky. Letouny této kategorie nejsou běžně vybaveny letovými zapisovači je nemožné rekonstruovat činnost posádky těsně před kritickou situací. Jelikož se jedná o významný počet nehod, byly dále podrobněji analyzovány situace které předcházely pádu. 15

16 KRITÉRIA POSUZOVÁNÍ Dalším kritériem, dle kterého byla daná data analyzována, bylo rovněž poškození letadlové techniky popřípadě zranění osob na palubě. V rámci analýzy takto definovaného souboru LN byla pak snaha se zaměřit na vznik událostí zapříčiněných lidským činitelem. 16

17 KRITÉRIA POSUZOVÁNÍ Oblast vlivu lidského faktoru/činitele na vznik LN je poměrně rozsáhlá a proto byla primární snaha zaměřit se na oblasti spojené se/s : ztrátou kontroly nad letem (pád po ztrátě rychlosti - do vývrtky, prostý pád ) ztrátou kontroly ve fázi vzletu (po odpoutání, ve fázi stoupání) přistáním odskok tvrdé dosednutí vyjetí z dráhy technickou příčinou (selhání motoru / únavové poškození) ostatními příčinami (při pozemní manipulaci, při záměrném předvádění letadla) apod. 17

18 STATISTIKA UDÁLOSTÍ Další část analýzy byla zaměřena na jednoznačné definování typických scénářů vzniku LN, které by bylo možno eliminovat v rámci technického řešení. Tyto příčiny lze rozdělit do přibližně 18 hlavních skupin, které byly zvoleny na základě četnosti vzniku analyzovaných leteckých nehod a také jejich podobností. Ve většině případů se na vzniku LN podílel lidský faktor (resp. LČ lidský činitel / HF human factor), z tohoto důvodu je označení jednotlivých typů příčin formulováno s ohledem na tuto skutečnost. 18

19 STATISTIKA UDÁLOSTÍ Příčiny LN % z počtu LN Jiná 1% LČ nedodržení předepsaných úkonů 5% LČ nekázeň 6% LČ nepozornost 11% LČ nezvládnutí techniky pilotáže za letu 6% LČ nezvládnutí TP při pojíždění 0% LČ nezvládnutí TP při přistání 13% LČ nezvládnutí TP při vzletu 5% LČ pilot pod vlivem alkoholu 1% LČ pilotní chyba 5% LČ údržba 1% LČ + meteorologické podmínky 10% LČ + technická příčina 9% LČ na několika úrovních 4% Meteorologické podmínky 1% Neznámá 4% Technická příčina + meteorologické podmínky 1% Technická příčina 15% Z analýzy vyplývá, že 78% všech leteckých nehod v dané kategorii v civilním letectví ČR bylo způsobeno právě vlivem lidského činitele. Potvrdila tak dlouhodobý trend zapříčinění lidského činitele v civilním letectví kolem 80%. 19

20 STATISTIKA UDÁLOSTÍ Příčiny LN zapříčiněných Lidským činitelem % z počtu LN Zastoupení vlivu LČ v leteckých nehodách LČ Nedodržení předepsaných úkonů 6% LČ Nekázeň 7% LČ Nepozornost 14% LČ Nezvládnutí techniky pilotáže za letu 8% LČ Nezvládnutí TP při pojíždění 1% LČ Nezvládnutí TP při přistání 17% LČ Nezvládnutí TP při vzletu 7% LČ Pilot pod vlivem alkoholu 1% LČ Pilotní chyba 6% LČ Údržba 1% LČ + Meteorologické podmínky 12% LČ + Technická příčina 11% LČ na několika úrovních 5% 20

21 STATISTIKA UDÁLOSTÍ Fáze letu při vzniku LN. Předpokladem byla skutečnost, že se za nejkritičtější a tedy i nejrizikovější a v LN nejčastěji se objevující fáze letu považuje vzlet a přistání. Tento předpoklad se částečně potvrdil, nicméně ve fázi letu se objevil vysoký podíl LN, zapříčiněných ve velké míře technickými příčinami. 21

22 Analýza LN kategorie letounů s MTOM do 2250 kg Předmětem této části analýzy byly příčiny vzniku leteckých nehod motorových letounů do 2250 kg s pevnou nosnou plochou. Tyto příčiny byly pro zjednodušení rozděleny do 14 skupin, kde došlo především ke sjednocení příčin nezvládnutí techniky pilotáže rozdělených ze 4 skupin podle fáze vzniku LN, na 1 skupinu bez dalšího dělení. 22

23 Analýza LN kategorie letounů s Příčina LN u letounů do 2250 kg Jiná 1% LČ nedodržení předepsaných úkonů 8% LČ nekázeň 2% LČ nepozornost 17% LČ nezvládnutí techniky pilotáže 24% LČ pilotní chyba 3% LČ údržba 1% LČ + meteorologické podmínky 8% LČ + technická příčina 7% LČ na několika úrovních 7% Meteorologické podmínky 2% Neznámá 5% Technická příčina 15% Technická příčina + meteorologické podmínky 1% MTOM do 2250 kg % z počtu LN V této kategorii dosahuje podíl LN vlivem lidského činitele 76%, což je o 2% méně než v celkovém součtu spolu s LN SLZ. Podíl 15% vlivem technické závady, jako druhá nejčastější příčina hned po selhání LČ, zůstal nezměněný. Příčiny LN u letounů do 2250 kg způsobených LČ LČ Nedodržení předepsaných úkonů 10% LČ Nekázeň 3% LČ Nepozornost 22% LČ Nezvládnutí techniky pilotáže 31% LČ Pilotní chyba 4% LČ Údržba 1% LČ + Meteorologické podmínky 10% LČ + technická příčina 9% LČ na několika úrovních 9% % z počtu LN 23

24 Analýza LN kategorie letounů s MTOM do 2250 kg Zastoupení vlivu LČ v leteckých nehodách pro letouny s MTOM do 2250 kg 24

25 Analýza LN kategorie SLZ (ULLa) Tyto příčiny LN byly pro tuto kategorii rozděleny do 15 skupin. Rozdílem oproti předchozí kategorii letounů jsou jednak LN způsobené piloty pod vlivem alkoholu, dále případy LN, které byly způsobené spotřebování veškerého paliva za letu. Naopak zde chybí kategorie meteorologické podmínky. To je dáno především skutečností, že SLZ jsou provozovány pouze za podmínek VFR a nikoliv i IFR, jak je tomu u letounů. 25

26 Analýza LN kategorie SLZ (ULLa) Příčiny LN u SLZ % z počtu LN Jiná 1% LČ nedodržení předepsaných úkonů 2% LČ nekázeň 9% LČ nepozornost 6% LČ nezvládnutí techniky pilotáže 27% LČ pilot pod vlivem alkoholu 2% LČ pilotní chyba 2% LČ Spotřebování paliva za letu 5% LČ údržba 1% LČ + meteorologické podmínky 12% LČ + technická příčina 11% LČ na několika úrovních 2% Neznámá 4% Technická příčina 16% Technická příčina + meteorologické podmínky 1% Zastoupení vlivu LČ v leteckých nehodách v kategorii SLZ 26

27 Porovnání příčin LN obou kategorií Příčina LN % do 2250 kg % SLZ Jiná 1% 1% LČ nedodržení PÚ 8% 2% LČ nekázeň 2% 9% LČ nepozornost 17% 6% LČ nezvládnutí techniky pilotáže 24% 27% LČ pilot pod vlivem alkoholu 0% 2% LČ pilotní chyba 3% 2% LČ Spotřebování paliva za letu 0% 5% LČ údržba 1% 1% LČ + meteorologické podmínky 8% 12% LČ + technická příčina 7% 11% LČ na několika úrovních 7% 2% Meteorologické podmínky 2% 0% Neznámá 5% 4% Technická příčina + meteorologické podmínky 1% 1% Technická příčina 15% 16% Z výše uvedeného vyplynulo, že pro potřeby definice a vytvoření typických scénářů průběhu leteckých nehod, bude výhodné se dále detailněji zaměřit na oddělenou analýzu dat pro kategorii letounů do 2250kg MTOM (motorových letounů s pevnou nosnou plochou) a pro kategorii SLZ (ULLa). 27

28 PŘÍČINY DEFINOVÁNÍ SCÉNÁŘŮ Kategorie letounů do 2250kg MTOM (motorových letounů s pevnou Z uvedených údajů vyplývá, že podstatné typy událostí jsou v následujících oblastech (s četností vyšší než 10%) : - Střet s překážkou 22% - Nevysunutí podvozku 14% - Události spojené s vysazením motoru 13% - Události kdy došlo k pádu 12% Následuje skupina události s četností pod 10% do 5%: - Vyjetí mimo dráhu 8% - Tvrdé přistání 7% - Události kdy došlo k odskoku 6% - Události kdy došlo k pádu do vývrtky 5% - Události kdy došlo ke ztrátě výkonu 5% - Události kdy došlo k CFIT 5% nosnou plochou) Z výše uvedených dvou skupin událostí, je nutno se dále zaměřit na ty události, které bude možno eliminovat navrhovanými technickými prostředky projektu. 28

29 PŘÍČINY DEFINOVÁNÍ SCÉNÁŘŮ Z uvedených údajů vyplývá, v posuzované kategorii letadel, že podstatné typy událostí jsou v následujících oblastech (s četností vyšší než 10%) : Kategorie SLZ (ULLa) - Střet s překážkou 16% - Události spojené s vysazením motoru 14% - Události kdy došlo k pádu 19% - Události kdy došlo k odskoku při přistání 11% Následuje skupina události s četností pod 10% do 5% - pod touto hranicí se nacházejí události se zanedbatelným počtem výskutu a tudíž se na ně případná navrhovaná opatření projektu nebudou vztahovat: - Tvrdé přistání 9% - Události kdy došlo k pádu do vývrtky 5% - Události kdy došlo ke ztrátě výkonu 5% - Události kdy došlo k CFIT 10% - Události kdy došlo k vyčerpání paliva 8% Z výše uvedených dvou skupin událostí, je nutno se dále zaměřit na ty události, které bude možno eliminovat navrhovanými technickými prostředky projektu. 29

30 LN (dle příčin - LČ) vs zahynulí GA / ULLa 30

31 porovnání skupin ULLa a GA do 2250kg MTOM Z výše uvedených výsledků analýzy vyplynulo, že na příčinách vzniku LN se podílí široké spektrum faktorů, které mají vztah k samotné osobě pilota. Bylo nutno vybrat takové typy událostí, které by bylo možno s vysokou mírou pravděpodobnosti eliminovat technickým řešením tzn. takové aby bylo možno definovat typické scénáře průběhu těchto událostí a na jejich základě navrhnout formu jejich eliminace. Byly identifikovány čtyři základní typy událostí. - LN zapříčiněné zvýšenou rychlostí ve fázi sestupu na přistání - LN zapříčiněné odskokem při přistání - LN zapříčiněné tzv. vysokým vyrovnáním - LN zapříčiněné vysazením motoru (resp. poklesem výkonu) 31

32 porovnání skupin ULLa a GA do 2250kg MTOM Při vzájemném porovnání skupin LN v kategorii ULL a ostatních do 2250kg MTOM v kategorii GA, bylo zjištěno, že četnosti typických nehod společné pro obě kategorie jsou v kategorii GA procentuelně poníženy vlivem výskytu zvýšeného množství technických příčin LN. Z následné analýzy vyplynulo, že toto je dáno provozováním specifické letadlové techniky, kde zejména u starších typů pohonných jednotek dochází vlivem únavy k častějším závadám vedoucím v konečném důsledku k LN. V další fázi analýzy jsme se soustředili na události v kategorii ULLa a primárně pro tuto kategorii SLZ. 32

33 KRITICKÉ FÁZE Vlastní přistávací manévr označovaný obvykle jako přistání lze rozdělit do několika na sebe navazujících fází, kterými obvykle jsou: Počáteční přiblížení k přistávací dráze a klesání Konečná fáze přiblížení Přechodový oblouk Výdrž Dosednutí V rámci zkoumání příčin nehod bylo zjišťováno k jakým chybám pilotů dochází během přistání nejčastěji. Výběh a zastavení letounu 33

34 KRITICKÉ FÁZE Rozborem příčin nehod během přistání lze zjistit, že těmto situacím obvykle předcházejí pilotní chyby a chybná rozhodnutí v předchozích fázích přistávacího manévru. Obecně známým faktem je, že úspěšné přistání začíná již ve fázi finálního přiblížení k přistávací dráze (po poslední zatáčce), kdy pilot musí držet vhodnou rychlost přiblížení, při správném úhlu sestupu a správné přistávací konfiguraci letadla. 34

35 MOŽNÉ ZPŮSOBY STANOVENÍ BODU ZVRATU Scénář č. 1 sestup na přistání zvýšenou rychlostí Bod zvratu této situace spočívá již při zahájení finálního přiblížení k přistávací dráze. Pokud do této fáze letu pilot vstupuje s vysokou rychlostí, přiblížení nemá stabilní parametry a je ztížen odhad výšky pro správné zahájení dalších fází přistání Podpora správného rozhodnutí pilota: Spočívá v doporučení správné rychlosti pro fázi přiblížení na přistání a její kontrola Eliminace Rizika Pilot má vhodné parametry pro úspěšné zvládnutí navazujících fází přistání 35

36 MOŽNÉ ZPŮSOBY STANOVENÍ BODU ZVRATU Scénář č. 1 sestup na přistání zvýšenou rychlostí přistání v polovině dráhy prosednutí a přistání na vyšší rychlosti kmity - destrukce příďového podvozku (zdroj ÚZPLN) 36

37 MOŽNÉ ZPŮSOBY STANOVENÍ BODU ZVRATU Scénář č. 2 odskok Bod zvratu této situace je obtížné stanovit. Pokud již dojde k odskočení letounu, musí pilot během velmi krátké doby správně zareagovat. Potřebná reakce závisí na intenzitě stoupání po odskoku a výšce do které letoun odskočí. Jelikož k výraznějším odskokům dochází obvykle při přebytku rychlosti pro správné dosednutí a malém úhlu natažení letounu, má pilot vyčkat dokud nedojde ke klesání letounu a intenzivnějším přitahováním výškového kormidla zbrzdit rychlost klesání, čímž se zabrání následným odskokům. Podpora správného rozhodnutí pilota: K odskoku může dojít pokud předcházející fáze přistávacího manévru sestup a podrovnání byly provedeny nesprávně. Proto by měl být kladem důraz na podporu pilota v těchto počátečních fázích přistání, neboť při řešení odskoku je velmi málo času na předávání vhodných instrukcí. Pokud by již k odskoku z nějakého důvodu došlo, podpora pilota by měla spočívat v eliminaci instinktivního potlačení výškového kormidla, které může vzniklou situaci ještě zhoršit. Eliminace Rizika Pokud pilot provede správně předcházející fáze přistávacího manévru, tak pravděpodobnost odskoku významně klesne. 37

38 MOŽNÉ ZPŮSOBY STANOVENÍ BODU ZVRATU Scénář č. 2 odskok Letoun Cessna C-152 Tvrdé přistání s odskokem, následné vyjetí z drahý Poškození příďového podvozku, motorového lože (násilné zastavení motoru), pravé palivové nádrže, listů vrtule 38

39 MOŽNÉ ZPŮSOBY STANOVENÍ BODU ZVRATU Scénář č. 3 - vysoké vyrovnání Bod zvratu této situace se nachází v okamžiku, kdy pilot dokončuje podrovnání a vyrovnává letoun do souběžného letu s povrchem RWY. Pilot se v této fázi musí plně spolehnout na svoji schopnost přesného odhadu výšky. Tato schopnost je velmi individuální a zlepšuje získanými zkušenostmi. Pokud je pilotem včas zjištěna příliš velká výška nad terénem a současně má letoun stále dostatečnou zásobu rychlosti, je možné provést bezpečné sklesání na vhodnou výšku Podpora správného rozhodnutí pilota: Spočívá v poskytnutí informace o dosažení správné výšky nad povrchem RWY. Pokud bude možné výšku letadla nad povrchem RWY přesně stanovit, dojde ke zlepšení schopnosti pilota správně provést vyrovnání letounu, postupně vytratit rychlost a provést dosednutí na minimální rychlosti Eliminace Rizika Pilot má vhodné parametry pro úspěšné zvládnutí navazujících fází přistání 39

40 MOŽNÉ ZPŮSOBY STANOVENÍ BODU ZVRATU Scénář č. 3 - vysoké vyrovnání V průběhu strmého sestupu na přistání s plně otevřenými brzdícími klapkami, na vyšší rychlosti, neodhadla svoji výšku a zahájila přechodový oblouk. Kluzák vyplaval do výšky cca 2 m nad zemí. Žákyně, prudce potlačila. Následně došlo ke střetu přední části kluzáku se zemí. Následovalo kmitnutí trupu kluzáku a tvrdý náraz zadní části trupu a ostruhy, který deformoval zadní část. 40

41 MOŽNÉ ZPŮSOBY STANOVENÍ BODU ZVRATU Scénář č.4 ztráta rychlosti v zatáčce Bod zvratu této situace se nachází v okamžiku, kdy v průběhu zatáčky klesá rychlost, výška nebo oba parametry letu. Může rovněž dojít k situaci kdy se tyto parametry nahodile mění např. v důsledku snahy pilota udržet objekt zájmu v zorném poli. Podpora správného rozhodnutí pilota: Spočívá ve varování že pilot provádí zatáčku s neustálenými parametry. Pilotovi by měla být poskytnuta informace o optimální rychlosti kroužení a varování před dosažením minimální rychlosti v zatáčce Eliminace Rizika Pilot zná vhodné parametry letu a je včas varován pokud se blíží mezním hodnotám bezpečného letu. 41

42 MOŽNÉ ZPŮSOBY STANOVENÍ BODU ZVRATU Scénář č.4 ztráta rychlosti / pád do vývrtky Nevybrání ploché zádové vývrky Náraz do země Letoun zničen Pilot zahynul 42

43 MOŽNÉ ZPŮSOBY STANOVENÍ BODU ZVRATU Scénář č.6 - ztráta kontroly po vzletu Bod zvratu této situace se nachází v okamžiku, kdy se pilot rozhoduje o provedení vzletu. Na známém letišti se obvykle vycvičený pilot umí správně rozhodnout, vyhodnotit potřebnou délku rozjezdu s ohledem na její sklon a směr větru. V případě neznámého letiště se musí pilot spolehnout na své zkušenosti a znalosti vlastností daného letadla, jinak se může dostat do neřešitelné situace. Podpora správného rozhodnutí pilota: Spočívá s poskytnutí informací o potřebných délkách vzletu v konkrétních podmínkách. S ohledem na provoz na RWY s různým povrchem by se měl poskytovat výpočet aktuální délky vzletu při bezvětří a zpevněnou RWY. Pilot by do výpočtu mohl manuálně zadat sílu a směr větru a sklon RWY. Dále pilot měl znát potřebné rychlosti pro bezpečné stoupání a očekávané stoupací rychlosti. V případě, že by se pilot dostal na nejnižší bezpečnou rychlost měl by být varován - akustické i optické varování - rychlost potlač Eliminace Rizika Pilot zná před vzletem aktuální výkony letadla a může se rozhodnout zda má v daných podmínkách bezpečnou rezervu délky RWY pro vzlet. 43

44 MOŽNÉ ZPŮSOBY STANOVENÍ BODU ZVRATU Scénář č.6 - ztráta kontroly po vzletu V průběhu rozjezdu letoun nezískal dostatečnou rychlost pro rozlet a stoupání do bezpečné výšky. Pilot včas nepřerušil vzlet Letoun dosáhl výšku cca 5 m nad terénem, ale neměl dostatečnou rychlost, aby bezpečně přestoupal překážky Po nárazu do země se zlomila levá podvozková noha, vylomil motor i s ložem, zničila vrtule a poškodilo křídlo. Posádka nebyla zraněna. 44

45 VÝŠKA A RYCHLOST Obecným doporučením pro piloty získaným během výcviku je, že by se optimální rychlost sestupu a ve fázi konečného přiblížení měla pohybovat na úrovni 1,3x Vmin pro danou konfiguraci letadla. Dalším kritickým místem selhání je podrovnání letounu. Tato fáze letu je ostatně také samotnými piloty považována za jeho nejnáročnější část, přičemž doba jejího trvání se obvykle pohybuje od 6 do 10 vteřin. Průměrný pilot u něhož lze očekávat nálet 35 hodin ročně při průměrné délce letu kolem 40 minut, stráví ve fázi podrovnání pouhých 7 minut. Různé studie provedenými experimenty potvrzují, že se piloti při odhadování výšky nejvíce spoléhají na vizuální referenci, zkušenější piloti také dokáží využít kinestetických informací. Piloti během experimentů však nebyli schopni vysvětlit, jak přesně vizuální podněty využívají. 45

46 VÝŠKA Přesnost výškoměrů používaných v letectví se pohybuje okolo 75ft, piloti se tak při stanovení výšky pro zahájení podrovnání, která se v případě všeobecného letectví obvykle pohybuje v rozmezí 3-6m (10-20 ft) AGL, musí spoléhat na vlastní smyslové podněty. Provedené lékařské studie o schopnostech lidského zraku vedou k závěru, že lidské vnímání hloubky potřebné k přesnému provedení přiblížení a přistání pouze prostřednictvím binokulárních vodítek, s rostoucí vzdáleností klesá. Kritická vzdálenost od které již značně narůstá chyba odhadu činí přibližně 6,1m (20ft). K eliminaci této chyby člověk využívá monokulární (malířská) vodítka. Piloti ve výcviku se musí metodou pokusu a omylu sami naučit vybírat vhodná vizuální vodítka. Jinými slovy, létáním okruhů se učí budoucí piloti rozpoznat vysoká podrovnání od nízkých a naopak. Studie prokázaly, že využití technických prostředků (např. akustických signálů) výrazně zlepší bezpečné a správné provedení přistávacího manévru. 46

47 MOŽNOSTI MĚŘENÍ VÝŠKY NAD POVRCHEM Pokud pilot má přesnou referenci o výšce, dochází k výraznému snížení jeho chybovosti. V současnosti existuje celá řada technologií umožňující detekovat výšku letadla nad povrchem. - spolehlivost měření a možnost měření výšky nad různými druhy povrchů; - schopnost detekovat výšky od 1m do 30m s minimální chybou; - schopnost práce při vysoké dopředné rychlosti; - nízké pořizovací náklady; - nízké nároky na hardware. 47

48 MOŽNOSTI MĚŘENÍ VÝŠKY NAD POVRCHEM Nejčastěji se k měření výšky letadla nad povrchem v letectví využívají zařízení pracující s rádiovými vlnami označované jako radiovýškoměry. Tato zařízení využívají při vyhodnocovaní výšky porovnávání okamžité hodnoty frekvence mezi vyzařovaným a po odražení přijatým vysokofrekvenčním signálem. + Principiálně jde o jednoduchá zařízení, která vyžadují aplikaci drahých komponent a vyzařují elektromagnetickou energii, která může být zdrojem rušení palubních systémů. - Ceny komerčně dostupných zařízení vhodných i pro malá letadla se pohybují okolo EUR, které vlastníci letadel většinou nejsou ochotni investovat. 48

49 MOŽNOSTI MĚŘENÍ VÝŠKY NAD POVRCHEM Rozvoj optoelektroniky dnes umožňuje uvažovat o zařízení, které bude pracovat s využitím optických metod měření vzdáleností, které by mohly výše uvedené nedostatky odstranit. Obecně optické metody mohou být založené na aktivních nebo pasivních metodách detekce vzdálenosti. Pasivní metody nevyžadují aktivní vysílání energie do prostoru, z tohoto pohledu jsou energeticky méně náročné, avšak jsou mnohem více náchylné na dodržení světelných podmínek vlastností povrchu kontrast atd. Z těchto důvodů nejsou příliš vhodné pro zamýšlené použití vzhledem k velké variaci možných podmínek a druhů povrchů přistávacích drah. 49

50 MOŽNOSTI MĚŘENÍ VÝŠKY NAD POVRCHEM Aktivní metody optické detekce jsou obvykle založené na měření doby letu aktivně vyslaného paprsku o známé vlnové délce. Obecně tyto systémy vyžadují použití laserového modulu a velmi přesné časové základny. Tyto náročné komponenty ale přestavují náklady v řádech několika set EUR, které se nepříznivě promítají do výsledné ceny zařízení. Dalším úskalím při využití toho systému pro měření výšky letadla je závislosti měření na poloze letadla. Tento problém se dá řešit umístěním vysílače i přijímače na stabilizovanou plošinu nebo použitím více měřících kanálů. Ze získaných vzdáleností lze stanovit nejen výšku letadla nad povrchem, ale také jeho orientaci vůči měřenému povrchu. 50

51 MOŽNOSTI MĚŘENÍ VÝŠKY NAD POVRCHEM Jako velmi perspektivní jeví technologie označovaná jako LEDDAR. Tato technologie pracuje na podobném principu jako LIDAR, přičemž využívá infračerveného difuzně rozptylovaného světla emitovaného LED diodami v krátkých pulzech k osvětlení scény. Na detektor dopadá odražené světlo ze scény v různých úhlech a tohoto jevu je pak využito při vyhodnocené vzdálenosti. Pokud nejsou zvláštní požadavky na rozlišení není vzhledem k nízkým nákladům třeba řešit rotující hlavu, ale lze použít více měřících kanálů. Tím tento systém nemá žádné pohyblivé díly a nabízí potenciálně velmi vysokou spolehlivost. V současnosti je nabízený systém určený pro průmyslové aplikace a pro použití v letectví by je bylo nutno náležitě modifikovat. 51

52 VÝŠKA Snížení chybovosti pilota během přistávacího manévru u lehkých sportovních letadel je na základě provedeného zkoumání teoreticky možné a to prostřednictvím přidání dalšího podnětu, nezávislého na schopnostech pilota, který mu pomůže rozeznat správný okamžik zahájení podrovnání a dodržet správnou výšku výdrže. Realizace tohoto podnětu může být pomocí technického zařízení, které dokáže přesně stanovit výšku letadla nad povrchem 52

53 Děkuji za pozornost 53