Бортовые средства объективного контроля

Бортовы́е сре́дства объекти́вного контро́ля (бортовые СОК), также Контрольно-записывающая аппаратура (КЗА) — технические средства, предназначенные для регистрации и сохранения полетной информации, характеризующей условия полёта, действия экипажа и функционирование бортового оборудования. СОК используются для: анализа причин и предупреждения лётных происшествий; технической диагностики бортового оборудования и прогнозирования его технического состояния; оценки действий летного состава при выполнении полетного задания.

Существуют бортовые устройства регистрации параметров полёта (бортовые самописцы), бортовые магнитофоны^[англ.], а также интегральные устройства, совмещающие в себе функции обоих видов регистраторов.

Материалами ОК считаются первичные носители бортовой и наземной информации (фотоплёнки, магнитные ленты и др.).

Данными ОК считаются результаты обработки первичных носителей информации (карточки, протоколы, распечатки и др.)

При аварии или катастрофе воздушного судна разрешение на вскрытие контейнера с носителем информации и обработку материалов ОК даёт председатель комиссии, производящий расследование лётного происшествия.

Общие сведения

Бортовые устройства регистрации (БУР) предназначены для автоматической записи параметров полёта (высоты, скоростей полёта, частоты вращения ротора авиадвигателей, углов атаки, ускорений) и параметров наиболее важных агрегатов и систем.

Классификация БУР:

По функциональному назначению БУР подразделяются на аварийные, эксплуатационные и испытательные.
- Аварийные БУР для накопления и сохранения полетной информации, которая может быть использована при расследовании инцидентов, аварий и катастроф.
- Эксплуатационные системы регистрации записывают значительно большее число параметров, чем аварийные БУР. Накопитель эксплуатационного регистратора защиты не имеет и при авариях не спасается.
- Испытательные системы регистрации используются при проведении различного рода летных испытаний образцов авиационной техники.
По принципу записи информации БУР делятся на механические, оптические (осциллографические), магнитные и электронные с твердотельными ЗУ; в механических и оптических накопителях сигнал записывается в аналоговой форме, в магнитных и электронные — в цифровой.
- БУР с механической записью делятся на бароспидографы и самописцы. Они использовались на старых типах ЛА и имели малое количество записываемых параметров. К таким устройствам относятся: барограф-высотописец АД-2, где запись производилась чернилами на бумажной ленте; двухканальные бароспидографы К2-713, К2-717, на которых информация записывается царапаньем по бумаге со спецпокрытием; трёхкомпонентный самописец К3-63 (высоты, скорости и перегрузки), в котором запись осуществляется процарапыванием эмульсии на прозрачной 35-мм фотоплёнке.
- БУР с оптической записью также являются устаревшим видом оборудования, накопитель информации в них является шлейфовым осциллографом с фотоплёнкой в качестве носителя информации. Примером оптических БУР может служить САРПП-12, К12-22, САРПП-24. САРПП-12 широко применяется на вертолётах Ми-8 и некоторых военных самолётах.
- В магнитных БУР в качестве носителя используется магнитная лента, иногда проволока, запись информации производится в виде время-импульсного, частотного или цифрового кода. Примерами магнитных БУР могут служить МСРП-12-96, МСРП-64, МСРП-256, «Тестер УЗ».
- БУР с твердотельным накопителем — новое поколение устройств регистрации, примеры таких устройств: ТБН-К-4 — эксплуатационный и ЗБН-1-3 — защищённый (аварийный).

Российские/советские магнитные регистраторы полётных данных представлены широко распространёнными системами типа МСРП и «Тестер» различных модификаций, как в гражданской, так и в военной авиации.

МСРП-64

На самолётах, производимых в СССР с конца 1960-х годов применялась система МСРП-64.

Система МСРП-64 обеспечивает регистрацию измерительной, служебной и вспомогательной информации. Измерительная информация включает аналоговые параметры и разовые команды, записанные на плёнку в цифровом восьмиразрядном двоичном коде. Служебная информация записывается в восьмиразрядном условном двоично-десятичном коде. Вспомогательная информация состоит из отметок времени, кадровых, субкадровых и канальных импульсов. В качестве носителя информации используется магнитная лента шириной 19,05 мм и толщиной 0,055 мм. Скорость протяжки ленты составляет 2,67 мм/с. Запись информации выполняется двумя блоками головок — каждый блок содержит 14 записывающих головок, которые одновременно являются и стирающими.

Один кадр записи представляет собой участок магнитной ленты, на котором записана информация одного цикла (одной сек.) и состоит из 64 каналов (отсюда и название — МСРП-64).

Система состоит из устройства преобразующего УП-2, пульта управления ПУ-13, индикатора текущего времени ИТВ-2, двух накопителей информации МЛП-6 и МЛП-9, распределительного щитка ЩР-3, распределительного устройства РУ-1, группы датчиков аналоговых сигналов ДАС-1 — ДАС-48 и датчиков разовых команд ДРС-1 — ДРС-32. Аварийный накопитель установлен в титановом бронекорпусе шарообразной формы оранжевого цвета с надписями на русском и английском языках. Рабочий накопитель расположен в цилиндрическом корпусе из алюминиевого сплава.

Примечание. Система МСРП-64 за время эксплуатации несколько раз совершенствовалась и имеет несколько различных модификаций, несколько различных меж собой.

Декодирование информации, записанной системой, производится на наземном декодирующем устройстве НДУ-8 или на системе автоматизированной и экспресс-обработке полётной информации «Луч-74» на основе ЭВМ М6000, «Луч-84» на основе управляющего вычислительного комплекса СМ-1420. Также существует более современный программный комплекс по обработке данных регистратора типа МСРП-12-96 и МСРП-64 — Луч-ТН.02 под управлением операционной системы Windows. Имеются также и другие программы для обработки полетной информации.

«Луч-74» — универсальная стационарная система автоматизированной экспресс-обработки полётных данных с документированием, и предназначена для дешифрирования полетной информации, записанной бортовыми устройствами регистрации типа «Тестер-УЗ», МСРП-64 и МСРП-12-96, то есть всеми основными типами магнитных регистраторов.

При экспресс-обработке полётной информации система выдаёт бумажный информационный бланк экспресс-анализа, и может быть выведена сигналограмма на графопостроителе.

Бортовые магнитофоны предназначены для записи речевой информации — переговоров экипажа по внешней или внутренней связи (в некоторых специальных случаях возможно применение в качестве СОК видеомагнитофонов — для записи видеоинформации о происходящем на борту).
Бортовые магнитофоны можно классифицировать по разным типам применяемых носителей информации.
- Магнитофоны с записью на стальную проволоку, например: МС-61Б, П-503Б
- Магнитофоны с записью на магнитную ленту, например: МАРС-БМ
- Магнитофоны с записью на твердотельное ЗУ, например: П-507М, Р-ЗБН (речевой защищённый бортовой накопитель).

В военной авиации СССР и РФ, перед каждым вылетом выполняется стандартная процедура: после занятия экипажем рабочих мест, командиром экипажа (корабля) сразу даётся команда на включение речевого самописца, и командир делает контрольную запись (как пример): « Московское время (Иркутское, Камчатское и т. д., по фактическому аэродрому взлёта) 5 часов 32 минуты (текущее время, выставленное на борту), самолёт № 34 (фактический бортовой номер ВС), экипаж майора Иванова (звание и фамилия командира), упражнение № 62 КБП (курса боевой подготовки на данном типе ЛА) — полёт в зону на отработку элементов пилотирования (расшифровка полётного задания); экипаж, доложить о готовности к полёту!» После докладов о готовности, командиром даётся команда на чтение карты контрольных проверок — все операции по подготовке к взлёту проговариваются и фиксируются магнитофоном. По завершении полёта речевой самописец выключается в самую последнюю очередь, то есть фактически запись ведётся всё время нахождения лётного экипажа в кабине.

В ряде случаев для контроля применяется фото-, кино- или видеозапись, позволяющая с высокой достоверностью оценить действия лётчика или членов экипажа. Примером может служить фотопулемёт, записывающий визуальную информацию с прицела или экрана индикатора в момент применения оружия. Также может устанавливаться фото- или видеокамера, записывающая изображение части приборной доски или всего рабочего места.

Примером может служить фотоприставка ФАРМ-2 (ФАРМ-3), предназначенная для фотоконтроля экрана РЛС. Представляет собой малогабаритный автоматический 35-мм фотоаппарат.

При испытаниях и проверках авиационной техники для контроля параметров исследуемого объекта применяются различные приборы и аппаратура. В частности, широко использовались многоканальные шлейфовые осциллографы, принцип работы которых основан на записи сигналов световыми лучами на специальную фотобумагу, затем обрабатываемую в фотолаборатории. Примером может служить 12-канальный осциллограф К-12-22, позволяющий записать одновременно 12 электрических сигналов различного характера.

Накопитель информации СОК, используемых для расследования авиационных происшествий, должен иметь жаро- и ударопрочный герметичный корпус, окрашенный в ярко-оранжевый цвет (невыгорающей краской), с предупреждающими надписями на разных языках (английский — обязателен). Как правило, если это конструктивно возможно, корпус делают в виде шара или цилиндра.

В 1930-х был выдан забавный патент на устройство звукозаписи для кабин самолётов. В прочном защитном кожухе помещалось нечто вроде фонографа Эдисона — валик, на котором нарезалась дорожка. Однако устройства записи параметрических данных были созданы раньше звуковых^[1].
Регистрирующие устройства с небольшим количеством записываемых параметров (2—3) устанавливались на советских самолётах с первых лет Великой Отечественной войны^{[источник не указан 945 дней]}.
В 1950-х австралийский инженер Дэвид Уоррен разработал регистратор, записывающий одновременно звук из кабины и параметры полёта. В 1960-х БУР Уоррена стали устанавливать на лайнеры, совершающие коммерческие рейсы^[1]. Впоследствии аналоговые речевой и параметрический регистраторы были конструктивно разнесены в отдельные устройства, но в настоящее время цифровые совмещённые регистраторы параметров и звука чаще вновь выпускают в виде моноблока^[2].
В мае 1965 года Международная организация гражданской авиации (ИКАО) рекомендовала всем государствам уделять особое внимание применению средств объективного контроля, однако, в России их бурное развитие началось только после вступления СССР в ИКАО в 1970 году, так как полёт самолётов на международных линиях разрешен только с использованием СОК.
За рубежом большой вклад в разработку первых бортовых средств объективного контроля внесли Франсуа Юссено (François Hussenot) и Дэвид Уоррен.
Исторически сложились несколько стереотипов в СМИ, которые могут дезинформировать неспециалистов. Например, жаргонный термин чёрный ящик в отношении бортового аварийного регистратора. Входящий в состав бортовых средств регистрации собственно аварийный накопитель данных часто не является «ящиком», так как для противостояния ударным перегрузкам, высокой температуре и давлению воды его корпус может выполняться в форме шара и всегда окрашивается в ярко-оранжевый или красный цвет (что предусмотрено нормами лётной годности). Или же выражение расшифровка чёрного ящика. На самом деле информация в бортовых устройствах регистрации не шифруется, она записывается в установленном её разработчиком формате и при отсутствии серьёзных повреждений носителя данных её можно относительно быстро считать и обработать на соответствующей наземной аппаратуре. При повреждении носителя данных в результате катастрофы может потребоваться более трудоемкая работа по восстановлению информации, которая выполняется по специальным технологиям, зависящим от принципа записи данных и их физического носителя. В этом случае не всегда возможно извлечение полного объема записанной информации.

[1]
Олег Макаров. Свидетели из железа: чёрный ящик // Популярная механика : журнал. — 2010. — № 8 (август). Архивировано 14 января 2012 года.
[2]
Приложение 6 - Эксплуатация воздушных судов - Часть I - Международный воздушный транспорт - Самолёты (неопр.). ИКАО. Дата обращения: 17 мая 2020.

Авиационное и радиоэлектронное оборудование самолёта Ан-24. — М.: Транспорт, 1975.
Справочник инженера по авиационному и радиоэлектронному оборудованию самолётов и вертолётов. Под ред. В. Г. Александрова — М.: Транспорт, 1978.
О. Я. Деркач, В. Л. Каплан, А. Н. Петров, В. А. Полтавец, А. И. Свинарчук и др. Глава 4. Исследования и испытания систем эксплуатационного контроля // Эксплуатационно-технические характеристики и обеспечение эксплуатации авиационной техники / Под ред. А. Н. Петрова. — М.: Широкий взгляд, 2012. — С. 118. — 140 с. — 335 экз. — ISBN 9785904465032.

Стандарты

ОСТ 1 01080-95. Устройства регистрации бортовые с защищёнными накопителями. Общие технические требования.
ОСТ 1 03996-81. Накопители эксплуатационные бортовых устройств регистрации. Типы, основные параметры и технические требования.
ОСТ 1 00774-98. Система сбора и обработки полетной информации самолётов (вертолётов). Общие технические требования.
TSO-C124a FAA Regs