Страница 11 из 12
Катастрофа в Буффало не единственная. Очень похожее несчастье, повлекшее намного больше жертв, произошло несколько месяцев спустя. Ночью 31 мая Airbus-А330 авиакомпании Air France вылетел из Рио-де-Жанейро и взял курс на Париж [3]. Через три часа после взлета, над Атлантикой, самолет попал в шторм. Датчики скорости обледенели, начали давать неверные показания, вследствие чего автопилот, как и положено, отключился. Второй пилот, управлявший в тот момент судном, Пьер-Седрик Бонен, растерявшись, резко потянул ручку на себя. А330 задрал нос, и прозвучал сигнал, оповестивший о критической потере скорости, однако Бонен продолжал отчаянно тянуть ручку. Самолет пошел вверх, катастрофически теряя скорость. Датчики скорости снова заработали, давая экипажу достоверную информацию. В тот момент всем уже должно было стать ясно, что лайнер движется слишком медленно. Тем не менее Бонен продолжал упорствовать в своей ошибке, что привело к еще большему снижению скорости. Самолет начал падать. Если бы Бонен просто выпустил ручку управления, то А330, скорее всего, выправился бы сам. Экипаж допустил то, что французские следователи позднее назовут «полной потерей осмысленного контроля над ситуацией» [4]. Еще через несколько бесконечно томительных секунд управление наконец взял на себя другой пилот – Дави Робер, но было поздно. Более 30 тысяч футов самолет, падая, пролетел меньше чем за три минуты.
– Этого просто не может быть, – произнес Робер.
– Но это так, – ответил ошеломленный Бонен.
Через три секунды машина упала в океан. Все 228 пассажиров и члены экипажа погибли.
Если мы хотим понять и оценить человеческие последствия автоматизации, то нам надо первым делом поднять головы и посмотреть в небо. Авиакомпании и производители самолетов, правительства и военные авиаторы проявили недюжинную настойчивость и изобретательность в попытках переложить груз управления воздушными судами с людей на машины. То, что самолетостроители пытаются делать сегодня, авиаконструкторы начали делать уже десятилетия назад. Единственная ошибка, допущенная в фонаре кабины, может стоить десятки человеческих жизней и миллионы долларов, и поэтому правительства и частные фонды не жалели денег на анализ психологических и поведенческих реакций летчиков на автоматизацию полетов. В течение десятилетий было скрупулезно исследовано ее влияние на навыки, восприятие, мышление и действия пилотов.
История автоматизации полетов началась ровно сто лет назад, 18 июня 1914 года в Париже. День был теплым и солнечным, словно специально предназначенным для живописного шоу. Близ моста Аржантейль на обоих берегах Сены толпилось великое множество людей. Люди пришли посмотреть авиационное соревнование Concours de la Sécurité en Aéroplane, организованное для того, чтобы продемонстрировать самые современные средства обеспечения безопасности полетов [5]. В состязании участвовали почти 60 самолетов и летчиков, демонстрировавших чудеса тогдашней техники и оборудования. Последним в программе на биплане Curtiss-С2 выступил симпатичный американец Лоуренс Сперри. Рядом с ним в открытой кабине сидел его французский механик Эмиль Кашен. Пролетев над толпой зрителей, Сперри приблизился к трибуне судей, отпустил руки от штурвала и поднял их вверх. Толпа восторженно взревела – самолет летел самостоятельно, без участия пилота!
Но это было только начало. Сперри сделал круг и снова приблизился к судейской трибуне. Он снова отпустил штурвал, но на этот раз Эмиль Кашен вылез из кабины и прошелся по нижнему правому крылу, держась за стойки, поддерживавшие верхнюю плоскость. Под весом француза самолет на долю секунды накренился, но вслед за тем немедленно выправился без всякого участия Сперри. Толпа взревела от восторга. Сперри сделал еще один круг. Когда самолет в третий раз приблизился к трибуне, в кабине не было уже не только Кашена. Сперри покинул кабину и вылез на левое крыло. С-2 продолжал лететь по заданному курсу, несмотря на то что в кабине вообще никого не было. Судьи и зрители затаили дыхание. Сперри выиграл главный приз – 50 тысяч франков, и на следующий день его сияющее лицо украсило первые страницы всех европейских газет.
Curtiss-С2 был первым в мире самолетом, оборудованным автопилотом. Этот аппарат, названный его создателями «гироскопическим стабилизатором», был построен двумя годами ранее самим Сперри и его отцом – знаменитым американским изобретателем и промышленником Элмером Сперри. Аппарат состоял из пары гироскопов[13] – горизонтального и вертикального, которые были установлены под сиденьем пилота и вращались под действием потока воздуха от пропеллера со скоростью несколько тысяч оборотов в минуту. Они с поразительной точностью улавливали малейшие отклонения ориентации самолета в трех осях вращения: боковой крен, продольное и вертикальное смещение. Как только положение и ориентация самолета отклонялись от заданных величин, заряженные щетки, прикрепленные к телам вращения гироскопов, касались металлического кожуха, замыкая электрическую цепь. В результате изменялась величина тока, управляющего моторами, которые, в свою очередь, регулировали положение управляющих элементов крыльев (элеронов), а также рулей высоты. Плоскости элеронов и рулей меняли положение и выправляли ориентацию самолета. Горизонтальный гироскоп поддерживал нужное состояние крыльев и киля, а вертикальный гироскоп следил за положением рулевого управления.
Понадобилось почти 20 лет на дальнейшие испытания и усовершенствования, бо́льшая часть которых была выполнена на деньги Военного министерства, прежде чем гироскопический автопилот отважились применить во время коммерческого полета. Тем не менее, когда это произошло, публика отреагировала на автопилот как на непостижимое чудо. В 1930 году в журнале Popular Science была опубликована восторженная статья о том, как автоматизированный самолет – большой трехмоторный Ford – пролетел за три часа без участия человека от Дэйтона (штат Огайо) до Вашингтона (округ Колумбия). «В пассажирском салоне расположились четыре человека, в то время как в кабине пилотов никого не было. Штурвалом управлял железный пилот величиной не более автомобильного аккумулятора» [6]. Когда три года спустя отважный американский летчик Уайли Пост совершил первый одиночный кругосветный полет с помощью автопилота, окрещенного «механическим Майком», пресса объявила о начале новой эры авиации. «Остались в прошлом дни, когда лишь искусство пилота и его почти птичье ощущение пространства могли поддерживать верный курс полета в беззвездную ночь и в тумане, – писала The New York Times. – В будущем коммерческие полеты станут целиком автоматическими» [7].
Внедрение гироскопических автопилотов открыло прежде всего перед военной и транспортной авиацией широкие горизонты. Новый прибор, взяв на себя ответственность за поддержание заданного курса, избавил пилотов от постоянной изнурительной борьбы с рычагами, педалями и рулевыми тягами. Помимо того что автопилот избавил людей от переутомления, неизбежного во время длительных полетов, он также дал им возможность сосредоточиться на других, более интеллектуальных задачах. Летчики могли теперь следить за приборами, заниматься вычислениями, решать множество различных задач, их труд стал более интеллектуальным и творческим. Летать начали выше и дальше при меньшем риске потерпеть аварию. Появилась возможность летать в такую погоду, которая раньше считалась абсолютно нелетной. Кроме того, теперь на самолетах можно было выполнять немыслимые ранее маневры. Касалось ли дело перевозки пассажиров или прицельного бомбометания, летчики могли совершать маневры, которых требовали конкретные обстоятельства. Претерпели изменения и сами самолеты, они стали быстрее и сложнее.
Средства автоматического рулевого управления и стабилизации самолета особенно быстро развивались и совершенствовались в 30‑е годы. В это время физики стремительно познавали законы аэродинамики, а инженеры изобретали датчики давления, пневматические регуляторы, амортизаторы и другие полезные приспособления, улучшавшие характеристики механизма автопилотов. Самое большое достижение в этой области произошло в 1940 году, когда Sperry Corporation создала первую электронную модель автопилота – А-5. Для усиления сигналов гироскопа были использованы вакуумные трубки. В результате А-5 смог работать на более высоких скоростях, так как быстрее реагировал на изменения среды и корректировал параметры полета. Этот самолет был способен улавливать малейшие изменения в ускорении. В сочетании с новыми прицелами для бомбометания электронный автопилот сыграл выдающуюся роль в успехе воздушной кампании, которую вели союзники во время Второй мировой войны.