ДонНТУ   Портал магистров

Реферат по теме выпускной работы

Содержание

Введение

Украина, как участник Конвенции о международной гражданской авиации (Чикаго, 1944) приняла обязательство выполнять положения, указанные в Приложении 14 к Конвенции, опубликованной Международной организацией гражданской авиации (ICAO). В приложении включенные стандарты и рекомендованная практика (SARPs) относительно риска столкновенья воздушного судна с птицами и потенциальное увеличение вероятности риска столкновенья с птицами, которые обусловлены существованием или изменениями признаков наиболее привлекательных мест на территории аэродрома или около него для расположения птиц.

Угроза столкновенья с птицами на территории аэродрома или близ него оценивается путем установления национальной процедуры регистрации и сообщение о столкновении воздушных судов с птицами; и путем сбора информации от эксплуатантов воздушных судов, персонала аэродрома и т.п. о присутствии птиц на территории аэродрома или близ него, которые представляют потенциальную угрозу эксплуатации воздушных судов.

В Украине владельцы сертификата аэродрома и провайдеры аэронавигационного обслуживания обязаны принять все необходимые меры для постоянного гарантирования поддержания безопасности на аэродроме и безопасности воздушного движения в зоне подхода с целью нормальной эксплуатации воздушных судов. Владелец сертификата аэродрома соответственно несет ответственность за развитие и осуществление надзора за риском столкновения воздушных судов с птицами. Деятельность по оценке и снижению риска столкновения воздушных судов с птицами является неотъемлемой частью «культуры безопасности» эксплуатанта аэродрома и его системы управления безопасностью полетов.

Столкновенье воздушного судна с птицами строго определено, как столкновенье между птицей и воздушным судном, которое выполняет полет, или которое осуществляет пробег для взлета или после приземления.

Природа повреждения воздушных судов в результате столкновений с птицами, которые создают достаточно большой риск для продолжения безопасного полета, различается в зависимости от размера воздушного судна. Маленькие винтовые воздушные судна вероятнее всего подвергаются опасному действию от столкновений, как например повреждение его конструкции, такой как пробивание лобового стекла кабины экипажа и повреждение рулевой поверхности или хвостового оперения. Столкновение большого реактивного воздушного судна с птицами вероятнее за все создаст достаточно большой риск вследствие всасывания птиц двигателем. Полный отказ двигателя или серьезная потеря мощности, даже только одного двигателя, может стать критической на протяжении фазы взлета воздушного судна. В случае всасывания птицы более чем в один двигатель, все воздушное судно подвергается потере контроля и управление. В некоторых случаях пробивания лобового стекла, особенно маленьких воздушных судов с недвижимым крылом и вертолетов, может привести к повреждению пилотов или других людей на борту воздушного судна и иногда к потере контроля и управление.

Возможности уменьшить риск опасных столкновений с птицами в первую очередь сосредоточиваются на аэропортах, так как это мест, где столкновенье происходит чаще всего, и где легче всего достигни управления и контроля за угрозой этих столкновений [8].

1. Общее состояние проблемы

Первое зарегистрированное столкновение самолета с птицей произошло в 1912 г., когда в Калифорнии в результате попадания чайки в рулевое управление погибли машина и пилот. Прошло еще полстолетия, пока авиационная орнитология развилась в отдельную науку, которая выявляет закономерности столкновения птиц с самолетами и описывает биологические и технологические способы снижения опасности таких столкновений.

Даже тому, кто не является профессионалом в области безопасности полетов, известно: с появлением в 50-е годы турбореактивных двигателей последствия таких столкновений стали еще более опасными, потому что достаточно одной птицы, которая, будучи втянутой в двигатель, разрывает несколько его лопастей, что инициирует эффект домино, который в дальнейшем приводит к разрушению других лопастей, а затем компрессора, падению мощности, что может стать действительно драматическим, прежде всего в фазе взлета, когда самолет находится в состоянии полной нагрузки и требует полной мощности своих двигателей, равномерно распределенной, чтобы оторваться от земли [2].

Однако, сегодня столкновения ВС со стаями птиц или одиночными птицами при взлете или посадке ВС нередки [1].

Сегодня bird strike (международно принятое обозначения столкновения с птицами) является одним из наиболее опасных типов воздушных инцидентов, ответственных ежегодно за огромный материальный ущерб, причиняемый самолетам, и порой за драматические потери человеческих жизней. Международная организация гражданской авиации (IСAO) ежегодно регистрирует порядка 5400 столкновений воздушных судов (ВС) с птицами. В период 1988 – 2006 гг. из-за столкновений самолётов с птицами во всём мире было повреждено 163 самолёта и погибло 194 человека. Одной только авиации Соединённых Штатов такого рода аварии нанесли более 2 млрд. долл. ущерба [2].

Авиационные перевозки имеют стандартный ежегодный 5-%-ный рост. Численность птиц, обитающих в городской черте, в том числе на территориях аэропортовых комплексов, также возрастает в не меньшем темпе.

Данный аспект является серьезной предпосылкой к летным происшествиям и, поэтому, ему посвящены специальные нормативные документы и различные научные разработки. К числу основных мероприятий по предотвращению скопления птиц на аэродромах, рекомендованных нормативными документами, относятся следующие:

Для осуществления визуального и радиолокационного контроля за скоплениями и массовыми перелетами птиц на пути технических средств аэродрома и с целью устранения концентрации птиц в зонах ответственности аэропортов были созданы инспекционные группы авиационной орнитологии. Специалисты этих групп призваны внедрять на аэродромах современные методы орнитологического обеспечения безопасности полетов. Работать группы авиационной орнитологии должны в режиме круглосуточного дежурства (далеко не все аэропорты придерживаются этого требования).

Был подсчитан риск столкновений ВС с птицами в зависимости от высоты полета:

Очевидно, что наиболее «птицеопасным» этапом полета является нахождение ВС на высоте Круга (400 м), при выполнении которого полет происходит длительное время на высотах возможного скопления птиц.

На современных самолетах используют различные технологии и уловки для предотвращения столкновений с птицами. Так, на коки двигателей наносятся изображения каплевидной линии различного цвета переменной толщины в виде спирали, получившее условное название «орлиный глаз». Предполагается, что при вращении кока с этим изображением на работающем двигателе происходит визуальный эффект, отпугивающий птиц.

Однако, не только двигатели являются частыми мишенями (44%), но и крыло – 31% случаев, лобовое остекление – 6%, антенна радиолокатора – 6%, фюзеляж – 5%, стабилизатор – 3%, фара – 2,6%, шасси – 2%, носовая часть – 0,4%. Однако, наиболее опасными являются попадания птиц в двигатели (возможна остановка двигателя) и в лобовое стекло (возможна разгерметизация кабины).

По этапам полетов ВС (за исключением вертолетов) распределяют случаи столкновений следующим образом: во время снижения ВС – 24,5%; при наборе высоты – 20,2%; при заходе на посадку – 16,6%; полет на крейсерской высоте – 15,6%; в период разбега/пробега ВС – 12,4%; при выполнении авиахимических работ – 7,8%; на взлете – 2,6%; на рулении – 0,3% [1].

Не маловажным является и экономический фактор, в ключе которого происходит множество судебных разбирательств между авиакомпаниями и аэропортами, основаниями для которых в свою очередь служат факты столкновения ВС с птицами (которые в свою очередь наносят материальный ущерб ВС) в зоне взлета/посадки аэродромов.

В то же время вопросы компенсации убытков, причиненных bird strike (обычно многомиллионные), остаются зачастую неурегулированными. Обычная защита, к которой прибегают ответчики в подобных ситуациях, — попытка идентифицировать ситуацию как непредвиденный случай, так как птицы — это «Божьи твари», управлять/контролировать которых в полной мере не представляется возможным.

Классической правовой нормой, на которую в оправдание своей неэффективной борьбы с птицами ссылаются аэропорты, является такая: «На аэродромах должны приниматься все возможные меры по предотвращению столкновения ВС с птицами вплоть до временного прекращения полетов». Вот именно эти «все возможные» меры и являются обычно камнем преткновения на пути вынесения судами вердиктов по ущербам при bird strike — очевидно, что аэропорты не склонны признавать свои недоработки, а доказательство обратного не является простым процессом.

Однако следует отметить, что при профессиональном отстаивании интересов пострадавшей авиакомпании (либо страховщика, выплатившего ущерб) виновные все же могут быть идентифицированы, а убытки — компенсированы.

Дело в том, что аэропорты, исполняя требования национального законодательства и Международной организации гражданской авиации (ICAO Annex-14; ICAO Document 9137-AN/898 Part 3; ICAO Document 9332-AN/909 и др.), обязаны использовать все доступные технические приборы предупреждения и рассеивания и прочие механизмы орнитологической безопасности, которые, по мнению специалистов, при правильном применении позволяют достигать эффективного орнитологического обеспечения полетов.

Задачи по предотвращению bird strike возложены в первую очередь на аэропорты. Так, например, украинские правила сертификации гражданских аэропортов (приказ Госавиаслужбы № 796 от 25.10.2005) предусматривают обязательную отработку аэропортом вопросов орнитологической безопасности, а правила расследования авиапроисшествий (приказ Госавиаслужбы №943 от 13.12.2005) обязывают, среди прочего, устанавливать и уровень орнитологической безопасности в аэропортах.

Соответственно, в случае bird strike в первую очередь службы аэропорта могут и должны привлекаться к ответственности. При этом передача аэропортами указанных функций третьим лицам не освобождает аэропорты от ответственности за bird strike [2].

2. Статистические данные

Основываясь на Информационных бюлетенях о состоянии безопасности полетов с гражданськими ВС Украины [3,4,5,6,7,9,10], который ежемесячно публикует Государственноя авиационноя служба Украины, был проведен анализ состояния орнитологического обеспечения безопасности полетов на территориии Украины в 2011 году.

По результатам анализа выявлено 30 фактов столкновений гражданских ВС с птицами на территории Украины на протяжении 2011 года. Столкновения ВС с птицами относительно отдельных этапов полета (рис. 2) распределились следующим образом: во время захода на посадку произошло 9 (30%) столкновений ВС с птицами, во время пробего по ВПП произошло 8 (27%) столкновений, во время взлета – 5 (16%) и 8 (27%) столкновений на неустановленном этапе полета. Распределение столкновений ВС с птицами на территории Украины на протяжении 2011 года проиллюстрировано на рис. 1.

Зіткнення ПС з птахами у 2011 році

Рисунок 1 – Столкновения ВС с птицами 2011 году

Распределение столкновений по этапам полета

Рисунок 2 – Распределение столкновений по этапам полета (Анимация: объем – 125 кБ; размер – 934х291; количество кадров – 6; количество циклов повторения - 7)

3. Места, которые привлекают птиц на аэродроме

Разные ландшафты на аэродроме могут создавать разнообразные места, которые привлекают птиц, которые необходимо идентифицировать и оценить для принятия соответствующих предупредительных мер или мероприятий контроля. Такие места классифицируют опираясь на факторы, которые привлекают птиц.

3.1 Корм

Птицам необходимая пища, богатая энергией, и много видов птиц зависят от земляных червяков, улиток, слизняков, пауков, многоножек и насекомых (особенно гусениц), что присутствуют в траве и грунте. Дрозды, дрозды белобровые и скворцы могут собираться в большие стаи с целью питания бесхребетными, которые расположены на грунте на территории аэродромов. Насекомоядные птицы могут питаться маленькими млекопитающими, такими как грызуны.

Очень мало птиц едят траву. Только гуси и некоторые другие птицы пасутся на траве только тогда когда трава короткая и находится в состоянии энергетического роста. Поэтому трава самая по себе непривлекательная для птиц, но другие растения среди травы могут предрасположить большое количество птиц. Листья, цветки и семяна сорняка, такие как клевер, одуванчик, горошек является кормом для голубей, дичи, зябликов и других мелких птиц. Поэтому их места роста необходимо минимизировать или обезвредить, например, путем использования гербицидов.

В некоторых местах аэродрома иногда могут расти зерновые культуры. Не смотря на то, что высокие зерновые культуры большей частью непривлекательные для птиц, они потенциально вызывают разные проблемы, которые непосредственно связаны с маршрутами передвижений птиц. Такая деятельность как вспахивание, боронование и собирание урожая, которые нарушают структуру грунта, а также высаживание семян, созревание урожая, сбор урожая, срезание сена и силоса, создают благоприятные условия питания для чаек, ворон, скворцов и голубел. Такие работы неизбежно привлекают птиц и увеличивают ресурсы, необходимые для контроля за птицами. Питаясь, такие птицы как чайки остаются около аэродрома на протяжении многих часов.

Большую опасность создают места бортового питания и питание в аэровокзале, мусорные баки в автопарках и на обзорных террасах и т.п., которые привлекают внимание чаек, диких голубей, ворон, скворцов и других птиц из семьи воробьиных.

3.2 Открытая местность

Ровная, открытая местность, которая не может быть изменена, свойственна для аэродромов. Большие травяные массивы покрывают большие территории между взлетно-посадочными полосами, рулежными дорожками и настилы перед ангарами, а также вымощенная поверхность создают места, которые привлекают птиц на аэродромах, как например здания и другие установки, такие как радарные башни.

Открытая местность привлекает все виды птиц, кроме тех, которые избегают опасности, проживая в деревьях или надежном укрытии. Тем не менее, поддержание надлежащей высоты газонной травы может исключить открытые пространства на территориях, которые засеваются травой. Эффективные меры противодействия, которые связаны с местами, привлекающими птиц на открытой местности, относительно простые и хорошо понятные.

Наличие других, менее выдающихся особенностей, таких как открытые дренажные канавы, водохранилища, чащи, кусты и деревья, земляные берега, и пищевые отходы также обеспечивает больше мест для жилья большего количества птиц и увеличивают количество видов птиц.

Внимание необходимо уделить восстановлению травяных участков после аэродромных работ.

Сезонные переполненные автопарки могут обеспечить несезонные безопасные хранилища для птиц.

3.3 Ландшафт

Ландшафтные зоны имеют потенциал:

Вообще, по показателям привлекательности для птиц, ландшафтные зоны предрасполагают меньшие концентрации птиц с небольших территорий и имеют меньшей потенциал для увеличения риска столкновенья с птицами, чем закопанный мусор, растения, которые очищают воду и заболоченные земли, а также имеют много общего с многими естественными и полуестественными особенностями, которые обычно находятся возле аэродромов.

Ландшафты обычно включают в себя деревья и кусты, которые могут обеспечивать пищей и хранилищем для строительства гнезд и мест для ночевки. Зяблики, дрозды, голуби и скворцы по обыкновению питаются плодами и ягодами. Стаи зябликов передвигаются на аэродромах, только если есть источник пищи в виде семян, сорняка, а местные дрозды не формируют стаи и не посещают открыты участки аэродромов, которые имеют большую протяжность. Осенью большое количество ягод может привлекать большие стаи к аэродрому и, после того как все ягоды съеденные, стаи двигаются по территории аэродрома для охоты на земляных червей, и т.п.

3.4 Гнезда и места для ночлега

Гнезда многих птиц находятся на деревьях и кустах. Гнезда грачей традиционными колониями располагаются в маленьких лесах и насаждениях зрелых деревьев, но недавно они начали гнездиться в более широких разновидностях маленьких деревьев и искусственных объектах, например аэродромные осветительные средства и сопротивления линий электропередач. Гнездо дикого голубя располагается в густых кустах, живой изгороди и деревьях.

От позднего лета до зимы скворцы формируют большие гнезда в такой густой растительности, как дикие чащи, молодые плантации хвойных деревьев, в местах, где птицы могут найти приют, сортировочных конвейерах и камышах. В отсутствии достаточно густой растительности они могут использовать искусственно созданные приюты около больших зданий.

Здания и объекты с доступными норами и щелями обеспечивают местами для ночевки и гнездами диких голубей и скворцов. Обычно место ночевки городских голубей расположено на выступах фасадов зданий и внутри них.

Покинутые воздушные суда обеспечивают местами гнездования и ночевки скворцов, диких голубей, лесных голубей, галок и трясогузок.

3.5 Вода

Открытая стоячая вода и ручьи привлекают водоплавающих птиц, большинство из которых обычно имеют большой размер и находятся в больших стаях. Водоплавающие птицы прилетают к водоемам ради безопасности, и обычно невозможно выселить их с помощью отпугивающих устройств. Более открытые водные места существуют как на аэродромах, так и возле них. Передвижения водоплавающих птиц между ними будет более сложными и частыми. Более активная деятельность таких птиц наблюдается в ночное время, чем на продолжении дня.

Болотная трава привлекает уток для питания (особенно в ночные часы) и болотных птиц для гнездования, поэтому дренаж нужно устанавливать или совершенствовать, где это возможно. Затопления выгоняют из грунта на поверхность бесхребетных, делая их доступными для птиц и привлекая этим уток, чаек и болотных птиц.

Большие постоянные источники, такие как пруды, водохранилища, и т.п., привлекают уток, гусей, лебедей, цапель, болотных куриц и бакланов.

4. Места, которые привлекают птиц за границами аэродрома

Птицы могут путешествовать на длинные дистанции относительно быстро, поэтому окружающая среда, которая не отвечает всем их требованиям, может быть изменено на такую, что отвечает. Птицы могут основать гнездовые колонии или места для ночевки, отдаленные от беспокойства, и летать к местам питания. Если места питания широко распространены и в большом количестве (например вспаханные поля осенью), ежедневное рассредоточение птиц может быть нечетким или непредвиденным, в отличие от ночного гнездования, которое остается единственной характерной особенностью птиц. Полет от одного места к другому может устанавливать траектории полетов птиц, которые пересекают аэродром или низкие траектории маршрутов посадок или взлетов воздушных судов. Аэродром может быть непосредственно местом назначения птиц.

Съедобные запасы, которые сконцентрированы и каких много только в нескольких местах, служат причиной постоянные маршрутов передвижения птиц и более предвиденные траектории полетов в утренние и ночные часы. Места для ночевки таких птиц как чайки, вороны и скворцы не имеют тенденцию изменяться и выполняют как социальную функцию, так и функцию безопасного приюта.

Птицы, которые зависят от значительного количества пищи, по обыкновению устраиваются на ночлег колониями, и считается, что эти колонии обеспечивают механизм передачи информации о местонахождении пищи. Знание и понимание мест сосредоточения птиц и их маршрутов передвижений могут повысить эффективность контроля за птицами в зоне аэродрома. Например, если знать о возвращении чаек в свои гнезда в темное время суток над территорией аэродрома, персонал аэродрома из контроля за птицами, может своевременно предупредить службу управления воздушным движением об этом. Подобные предупредительные меры для обеспечения безопасности могут применяться относительно передвижений скворцов в утренние и ночные часы, а также можно будет определить место их ночевки и отогнать птиц на другие места ночевки. Также, можно предусмотреть и запланировать весеннее строительство гнезд в местной колонии птиц чтобы предотвратить процесс размножения.

Песчаные и загрязненные берега, особенно вокруг лиманов, привлекают очень большое количество чаек, болотных птиц и иногда дичь. В общем, аэродромы возле побережья испытают влияние погоды в большей мере, в отличие от отдаленных от побережья аэродромов и имеют большее количество видов птиц, мониторинг активности которых также усложняется приливами и отливами.

Бытовые отходы и отходы от коммерческой деятельности содержат высокий процент остатка пищи, которая на месте закапывания мусора привлекает очень большое количество чаек. Вороны и скворцы также питаются закопанным мусором, но их концентрации и траектории полетов более локальные и менее выраженные. Они обычно не несут никакого важного риска столкновенья воздушного судна с птицами, кроме случаев, когда места закапывания мусора расположены очень близко ч к аэродрому.

Популяции птиц с водными привычками сконцентрированные вокруг пресноводных объектов, которые могут быть самостоятельной отделенной частью ландшафта. Кроме того, большие резервуары воды, оросительные каналы, и другие большие озера могут использоваться как регулярные ночные гнезда десяток тысяч чаек.

Добыча минералов само по себе не предрасполагает внимания птиц. Тем не менее, созданные большие пустоты иногда наполняются водой, или вода используется в процессе добычи (влажная добыча) или в процессе разработки, возможное затопление и восстановления этих мест в качестве озер или природоохранных территорий.

Ямы из песка, гравия и глины могут иногда заполняться водой. Узкие дорожки, пирсы и острова по обыкновению недоступные и могут увеличивать привлекательность для чаек, обеспечивая местами для ночевки недоступную сушу.

Выращивание и сбор урожая неизбежно привлекает внимание птиц на любой стадии. Тем не менее, место интереса обычно возникает внезапно и сохраняется только на протяжении часов или несколько дней. Взнос сельскохозяйственной деятельности в риск столкновенья воздушного судна с птицами преимущественно ограничен деятельностью местных ферм [8].

Заключение

Сегодня актуальность проблемы авиационной безопасности очевидна, и вопрос орнитологического обеспечения безопасности полетов сегодня занимает одно из первых мест в этой области. В магистерской работе разрабатывается методика повышения надежности систем орнитологического обеспечения полетов, и готовятся рекомендации для условий конкретного объекта и реальной орнитологической обстановки. Главным образом работа направлена на повышение надежности технических средств и систем обеспечения орниторлогического обеспечения безопасности полетов, оптимизации их размещения на летном поле, выявления оптимальных режимов работы.

Список источников

  1. 12-2007 Орнитологическая безопасность полетов: проблемы и пути решения, [Колесниченко Юрий Михайлович], научно-технический журнал "Проблемы безопасности полетов", Москва, ВИНИТИ, № 12, С. 26-34.
  2. Юридические аспекты столкновений самолетов с птицями. – Марченко Р., Судебно-юридическая газета. – 2009.
  3. Інформаційний бюлетень про стан безпеки польотів з цивільними ПС України у серпні 2011 року. – Державна авіаційна служба України, Управління незалежного розслідування авіаційних подій. – 2011, – 13 с.
  4. Інформаційний бюлетень про стан безпеки польотів з цивільними ПС України у липні 2011 року. – Державна авіаційна служба України, Управління незалежного розслідування авіаційних подій. – 2011, – 19 с.
  5. Інформаційний бюлетень про стан безпеки польотів з цивільними ПС України у жовтні 2011 року. – Державна авіаційна служба України, Департамент стандартів безпеки польотів – 2011, – 9 с.
  6. Аналіз рівня безпеки польотів та виявлення потенційних факторів аварійності з цивільними повітряними суднами України за 9 місяців 2011 року. – Державна авіаційна служба України, Управління незалежного розслідування авіаційних подій. – 2011, – 52 с.
  7. Аналіз рівня безпеки польотів та виявлення потенційних факторів аварійності з цивільними повітряними суднами України у 1 півріччі 2011 року. – Державна авіаційна служба України, Управління незалежного розслідування авіаційних подій. – 2011, – 44 с.
  8. Методичні рекомендації з контролю ризиків зіткнення повітряного судна з птахами у зоні аеродрому – Державна авіаційна служба України. – 2011, – 89 с.
  9. Інформаційний бюлетень про стан безпеки польотів з цивільними ПС України у листопаді 2011 року. – Державна авіаційна служба України, Департамент стандартів безпеки польотів – 2011, – 12 с.
  10. Інформаційний бюлетень про стан безпеки польотів з цивільними ПС України у грудні 2011 року. – Державна авіаційна служба України, Департамент стандартів безпеки польотів – 2012, – 10 с.