CNII Voenno-Vozdushnyh Sil Minoborony Rossii
Ahtubinsk, Astrakhan, Russian Federation
Izlozhena tehnologiya ocenivaniya nadezhnosti professional'noy deyatel'nosti inzhenerno-tehnicheskogo sostava i letno-pod'emnogo sostava aviacii ot neblagopriyatnogo vozdeystviya aviacionnogo shuma. Polucheny kolichestvennye ocenki potencial'noy nenadezhnosti deystviy aviacionnyh specialistov.
aviacionnyy shum, potencial'naya nenadezhnost' deystviya, ekvivalentnyy uroven' shuma, sredstva zaschity, bezopasnost' poletov, rabotosposobnost'
ПОТЕНЦИАЛЬНАЯ НЕНАДЕЖНОСТЬ ДЕЙСТВИЯ КАК ИНТЕГРАЛЬНЫЙ КРИТЕРИЙ ОЦЕНКИ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ АВИАЦИОННЫХ СПЕЦИАЛИСТОВ В УСЛОВИЯХ ДЕЙСТВИЯ ШУМА
© 2018. В.В. Харитонов, канд. техн. наук
Государственный летно-испытательный центр им. В.П.Чкалова, Ахтубинск Астраханской области
Изложена технология оценивания надежности профессиональной деятельности инженерно-технического состава и летно-подъемного состава авиации от неблагоприятного воздействия авиационного шума. Получены количественные оценки потенциальной ненадежности действий авиационных специалистов.
Ключевые слова: авиационный шум, потенциальная ненадежность действия, эквивалентный уровень шума, средства защиты, безопасность полетов, работоспособность.
THE POTENTIAL UNRELIABILITY OF THE ACTION AS AN INTEGRAL CRITERION OF EVALUATION OF PROFESSIONAL ACTIVITY OF AVIATION SPECIALISTS, WORKING IN THE CONTEXT OF AIRCRAFT NOISE
V.V. Kharitonov, PhD
State flight test center. V. p. Chkalova, Akhtubinsk, Astrakhan region
The technology of estimation of reliability of professional activity of engineering and technical structure and flight-lifting structure of aircraft of the Russian Federation from adverse impact of aviation noise is stated. The quantitative estimates of the potential unreliability of the actions of the flight-lifting and engineering staff are obtained.
Key words: aviation noise, potential unreliability of action, equivalent noise level, means of individual and collective protection, flight safety, working capacity of aviation specialists.
Введение. Работа авиационных специалистов (АС) сопряжена с постоянным воздействием на организм широкополосного высокоинтенсивного авиационного шума. Показано, что рабочие места авиационных специалистов (АС) не соответствуют гигиеническим нормативам по шуму [1]. Длительное действие шума обусловливает развитие профессиональных и производственно обусловленных заболеваний АС и является причиной снижения профессиональной надежности [2–4]. Установлено, что ошибочные и несвоевременные действия АС при управлении сложными техническими объектами вызывают до 40% неблагоприятных исходов при испытаниях ракет, более 60% тяжелых происшествий на транспорте, до 80% аварий и катастроф в авиации. Одной из причин снижения профессиональной надежности оператора является превышение на рабочем месте допустимых уровней производственных вредных факторов, в том числе и шума, а для оценки работоспособности АС был предложен критерий – потенциальная ненадежность действия (ПНД) [5].
Технический прогресс в двигателестроении, обусловивший существенное повышение энерговооружённости воздушных судов (ВС), привел к существенному повышению мощности неблагоприятного акустического воздействия в инфразвуковом и звуковом диапазонах частот. Имеющиеся данные позволяют рассматривать авиационный шум как неблагоприятный производственный фактор, который может стать причиной авиационных инцидентов вследствие ошибочных действий летно-подъемного состава (ЛПС) и инженерно-технического (ИТС), обусловленных снижением их работоспособности вследствие шумового влияния[6–9].
Целью исследования явилось определение ПНД у инженерно-технического состава (ИТС) при обслуживании ВС в наземных условиях и летно-подъемного состава при выполнении полетов.
Методика исследования. Согласно [10], надёжность человека-оператора – это его свойство сохранять способность осуществлять определенную деятельность с требуемым качеством в течение требуемого интервала времени, сохраняя требуемый уровень производительности. Нарушение деятельности является событием, имеющим определенную вероятность. В работе [5] эта вероятность определена как ПНД. В результате обработки данных экспериментальных исследований с использованием методов математической статистики получена математическая модель, описывающая зависимость ПНД от уровня звука, воздействующего на ЛПС и ИТС в течение летной смены.
Структура этой модели представлена композицией двух усеченных нормальных функций распределения. Математическое выражение функции ПНД, адекватно аппроксимирующей экспериментальные данные, имеет вид:
ПНД=0,5-Ф[|(L-M1)/ у1|], если L ≤ Т,
ПНД=0,5+Ф[|(L-M2)/ у2|],если L >T,
где Ф-функция Лапласа, L-уровень шума (дБА), Т-точка усечения.
Проведенная параметрическая идентификация позволила определить параметры модели. Их численные значения равны: М1=134, 02; М2= 116, 03; у1=42,00; у2=8,67; Т= 111,33. Данная модель использовалась для оценки ПНД для ЛПС, подвергающемуся воздействию шума во время полетов, и для ИТС, обслуживающего ВС в наземных условиях в процессе предполетной подготовки.
В целях установления влияния шума, действию которого подвергаются специалисты ИТС, обслуживающие самолеты и вертолеты различных родов авиации в течение летной смены, на их профессиональную работоспособность были составлены циклограммы работы ЛПС и ИТС.
Характеристикой непостоянного шума на рабочих местах является величина эквивалентного уровня звука (Lэкв.) в дБА.
Результаты исследования. В табл.1 приведены расчеты ПНД для ИТС при обслуживании различных типов ВС на этапе предполетной подготовки и ЛПС во время полетов [9, 11, 12].
Таблица 1. Расчеты потенциальной ненадежности действия для инженерно-технического состава при обслуживании различных типов ВС на этапе предполетной подготовки и ЛПС во время полетов.
|
Тип авиации |
ИТС |
ЛПС |
||
|
Lэкв. (дБА) |
ПНД (отн.ед.) |
Lэкв. (дБА) |
ПНД (отн.ед.) |
|
|
Истребительная |
97-118 |
0,19-0,59 |
103-107 |
0,23-0,26 |
|
Фронтовая бомбардировочная |
102-109 |
0,22-0,27 |
99-100 |
0,20-0,21 |
|
Штурмовая |
114-118 |
0,31-0,59 |
100-102 |
0,21-0,22 |
|
Военно-транспортная |
111-116 |
0,29-0,50 |
84-104 |
0,12-0,24 |
|
Армейская |
109-115 |
0,27-0,49 |
89-129 |
0,14-0,92 |
|
Дальняя |
112-120 |
0,30-0,67 |
97-103 |
0,19-0,23 |
Из табл. 1 видно, что Lэкв. на рабочих местах ЛПС находится в диапазоне 84–129 дБА, что превышает ПДУ на 4–49 дБА в зависимости от типа ВС, при этом вероятность возникновения ошибок ЛПС во время полета (показатель ПНД) находится в пределах от 0,12 до 0,92 отн.ед. Lэкв. на рабочих местах ИТС колеблется от 97 до 12 дБА, превышает ПДУ на 17–40 дБА в зависимости от типа ВС, при этом вероятность возникновения ошибок ИТС (показатель ПНД) находится в пределах от 0,19 до 0,67 отн.ед.
В табл. 2 приведены расчеты ПНД для ИТС при обслуживании Су-25 на этапе предполетной подготовки без использования и с использованием средств защиты от шума [13, 14].
Из табл. 2 следует, что использование ИТС противошумных наушников, имеющих показатель SNR 34 дБ, приведет к снижению ПНД с 0,2–0,92 до 0,05–0,18 отн.ед. Особенно хорошо это видно при высоких Lэкв.. Так, при Lэкв. 130 дБ на расстояние 15 м от ВС при наличии противошума можно ожидать снижения ПНД с 0,92 до 0,18 отн.ед. (то есть практически в пять раз), а при более низких Lэкв. (110 дБА на расстоянии 45 м) – с 0,21 до 0,05 отн.ед. При нахождении ИТС в не оборудованном аэродромном помещении (вариант № 1) ПНД достигает 0,88 отн.ед., то есть оно не устраняет неблагоприятное действие авиационного шума. В специализированных помещениях при использовании звукоизолирующих материалов Lэкв. снижается до 76 дБА (вариант №2) и 55 дБА (вариант №3), а ПНД существенно снижается и составит 0,05 и 0, 03 отн.ед. соответственно.
Таблица 2. Расчеты потенциальной ненадежности действия для инженерно-технического состава
при обслуживании Су-25.
|
Тип средства защиты от шума для ИТС |
Без использования средств защиты |
С использованием средств защиты |
||
|
Lэкв. (дБА) |
ПНД (отн.ед.) |
Lэкв. (дБА) |
ПНД (отн.ед.) |
|
|
Противошумные наушники (на расстоянии 15-45 м от Су-25) |
100-130 |
0,21-0,92 |
66-96 |
0,05-0,18 |
|
Аэродромные помещения (вариант №1-3 на расстоянии 15 м) |
126 |
0,88 |
55-76 |
0,03-0,08 |
Обсуждение результатов. В проведенном исследовании были использованы математические модели расчета оценки ПНД у АС, подвергающихся воздействию высокоинтенсивного шума во время летной смены. Показано, что авиационный шум является источником потенциальной опасности, обусловливающим повышенный риск ошибочных действий АС. Результаты исследования позволяют сделать заключение о прикладной значимости математической модели расчета вероятности ПНД для прогнозирования работоспособности и надежности действий ЛПС и ИТС при работе в шумовых условиях, а также в качестве критерия для оценки акустической эффективности средств индивидуальной и коллективной защиты от шума.
Особое внимание необходимо обратить на рабочие места АС, где уровни звука превышают 110 дБА – увеличение ПНД приобретает экспоненциальную зависимость.
Высокие уровни авиационного шума на рабочих местах ЛПС и ИТС свидетельствуют о необходимости разработки и реализации специальных средств и методов обеспечения акустической безопасности профессиональной деятельности персонала как неотъемлемой части системы обеспечения безопасности полетов, а также профилактики общей и профессиональной заболеваемости, в первую очередь тугоухости [3, 15–18].
ЛИТЕРАТУРА
1. Проблемы обеспечения акустической безопасности персонала авиационной промышленности / С.К. Солдатов, А.В. Богомолов, В.Н. Зинкин, С.П. Драган // Безопасность труда в промышленности. 2014. №10. С. 58-60.
2. Шум как фактор риска снижения работоспособности и профессиональной надежности авиационных специалистов / В.Н. Зинкин, С.К. Солдатов, П.М. Шешегов и др. // Проблемы безопасности полетов. 2014. №8. С. 3-28.
3. Влияние высокоинтенсивного авиационного шума на заболеваемость инженерно-технического состава военно-воздушных сил / В.Н. Зинкин, В.В. Квасовка, С.К. Солдатов и др. // Военно-медицинский журнал. 2008. Т. 329, №2. С. 59-63.
4. Зинкин В.Н. Актуальные вопросы обеспечения работоспособности и сохранения здоровья инженерно-технического состава авиатранспортных предприятий // Актаульные проблемы транспортной медицины. 2014. Т.1, №2. С. 28-45.
5. Ушаков И.Б., Богомолов А.В., Кукушкин Ю.А. Физиология труда и надежность действия человека. М.: Наука, 2008. 317 с.
6. Харитонов В.В., Серегин С.Ф. Ключевые проблемы совершенствования безопасности полетов // Транспортный вестник. 2016. №1. С. 1-22.
7. Харитонов В.В., Шешегов П.М. Технология анализа потенциальной ненадежности действий специалистов, обслуживающих летательные аппараты ВВС // Системный анализ в медицине: Материалы VI междунар. конф. Благовещенск, 2012. С. 117-120.
8. Авиационный шум и риск снижения надежности действий летного состава / В.В. Харитонов, Р.Р. Кленов, В.В. Пенчученко и др. // Безопасность жизнедеятельности. 2018. №1 (205). С. 32-38.
9. Харитонов В.В., Шешегов П.М., Абашев В.Ю. Потенциальная ненадежность действий как критерий оценки работоспособности летно-подъемного состава при действии авиационного шума // Защита от повышенного шума и вибрации: Сборник докладов VI Всерос. науч.-практ. конф. с междунар.участием. 2017. С. 681-691.
10. Энциклопедический справочник по авиационной эргономике и экологии / под ред. Г.П.Ступакова. М.: ИП РАН, 1997.
11. Современные проблемы обеспечения акустической безопасности летного и инженерно-технического состава государственной авиации / В.В. Харитонов, В.Н. Зинкин, С.К. Солдатов и др. // Проблемы безопасности полетов. 2017. №10. С. 3-15.
12. Критериальная значимость потенциальной ненадежности действий в исследованиях профессиональной работоспособности авиационных специалистов / В.Н. Зинкин, М.В. Сомов, В.В. Пенчученко и др. // Транспортный вестник. 2017. №2. С. 14-31.
13. Исследование эффективности средств индивидуальной и коллективной защиты от шума на основе оценки потенциальной ненадежности профессиональной деятельности авиационных специалистов / В.Н. Зинкин, Ю.А. Кукушкин, А.В. Богомолов и др. // Безопасность жизнедеятельности. 2010. №11. С. 2-6.
14. Анализ эффективности средств защиты от шума во взаимосвязи с профессиональной надежностью специалистов «шумовых» профессий / В.Н. Зинкин, Ю.А. Кукушкин Ю.А., А.В. Богомолов и др. // Медико-биологические и социально-психологические проблемы безопасности в чрезвычайных ситуациях. 2011. №3. С. 70-76.
15. Заболеваемость авиационных специалистов, подвергающихся воздействию шума / В.Н. Зинкин, С.К. Солдатов, В.Г. Миронов и др. // Вестник Российской военно-медицинской академии. 2008. №2 (22). С. 85-88.
16. Действие авиационного шума на орган слуха специалистов Военно-воздушных сил / В.Н. Зинкин, С.К. Солдатов, П.М. Шешегов и др. // Военно-медицинский журнал. 2009. №3. С. 54-58.
17. Особенности патологического действия авиационного шума на орган слуха инженерно-технического состава авиации / В.Н. Зинкин, В.Г. Миронов, С.К. Солдатов и др. // Российская оториноларингология. 2007. №6. С. 69-74.
18. Действие авиационного шума на орган слуха специалистов инженерно-технического состава Военно-воздушных сил / И.Б. Ушаков, Ромасюк С.И., Шешегов П.М. и др. // Военно-медицинский журнал. 2006. Т.327, №7. С. 59-62.
1. Problemy obespecheniya akusticheskoy bezopasnosti personala aviacionnoy promyshlennosti / S.K. Soldatov, A.V. Bogomolov, V.N. Zinkin, S.P. Dragan // Bezopasnost' truda v promyshlennosti. 2014. №10. S. 58-60.
2. Shum kak faktor riska snizheniya rabotosposobnosti i professional'noy nadezhnosti aviacionnyh specialistov / V.N. Zinkin, S.K. Soldatov, P.M. Sheshegov i dr. // Problemy bezopasnosti poletov. 2014. №8. S. 3-28.
3. Vliyanie vysokointensivnogo aviacionnogo shuma na zabolevaemost' inzhenerno-tehnicheskogo sostava voenno-vozdushnyh sil / V.N. Zinkin, V.V. Kvasovka, S.K. Soldatov i dr. // Voenno-medicinskiy zhurnal. 2008. T. 329, №2. S. 59-63.
4. Zinkin V.N. Aktual'nye voprosy obespecheniya rabotosposobnosti i sohraneniya zdorov'ya inzhenerno-tehnicheskogo sostava aviatransportnyh predpriyatiy // Aktaul'nye problemy transportnoy mediciny. 2014. T.1, №2. S. 28-45.
5. Ushakov I.B., Bogomolov A.V., Kukushkin Yu.A. Fiziologiya truda i nadezhnost' deystviya cheloveka. M.: Nauka, 2008. 317 s.
6. Haritonov V.V., Seregin S.F. Klyuchevye problemy sovershenstvovaniya bezopasnosti poletov // Transportnyy vestnik. 2016. №1. S. 1-22.
7. Haritonov V.V., Sheshegov P.M. Tehnologiya analiza potencial'noy nenadezhnosti deystviy specialistov, obsluzhivayuschih letatel'nye apparaty VVS // Sistemnyy analiz v medicine: Materialy VI mezhdunar. konf. Blagoveschensk, 2012. S. 117-120.
8. Aviacionnyy shum i risk snizheniya nadezhnosti deystviy letnogo sostava / V.V. Haritonov, R.R. Klenov, V.V. Penchuchenko i dr. // Bezopasnost' zhiznedeyatel'nosti. 2018. №1 (205). S. 32-38.
9. Haritonov V.V., Sheshegov P.M., Abashev V.Yu. Potencial'naya nenadezhnost' deystviy kak kriteriy ocenki rabotosposobnosti letno-pod'emnogo sostava pri deystvii aviacionnogo shuma // Zaschita ot povyshennogo shuma i vibracii: Sbornik dokladov VI Vseros. nauch.-prakt. konf. s mezhdunar.uchastiem. 2017. S. 681-691.
10. Enciklopedicheskiy spravochnik po aviacionnoy ergonomike i ekologii / pod red. G.P.Stupakova. M.: IP RAN, 1997.
11. Sovremennye problemy obespecheniya akusticheskoy bezopasnosti letnogo i inzhenerno-tehnicheskogo sostava gosudarstvennoy aviacii / V.V. Haritonov, V.N. Zinkin, S.K. Soldatov i dr. // Problemy bezopasnosti poletov. 2017. №10. S. 3-15.
12. Kriterial'naya znachimost' potencial'noy nenadezhnosti deystviy v issledovaniyah professional'noy rabotosposobnosti aviacionnyh specialistov / V.N. Zinkin, M.V. Somov, V.V. Penchuchenko i dr. // Transportnyy vestnik. 2017. №2. S. 14-31.
13. Issledovanie effektivnosti sredstv individual'noy i kollektivnoy zaschity ot shuma na osnove ocenki potencial'noy nenadezhnosti professional'noy deyatel'nosti aviacionnyh specialistov / V.N. Zinkin, Yu.A. Kukushkin, A.V. Bogomolov i dr. // Bezopasnost' zhiznedeyatel'nosti. 2010. №11. S. 2-6.
14. Analiz effektivnosti sredstv zaschity ot shuma vo vzaimosvyazi s professional'noy nadezhnost'yu specialistov «shumovyh» professiy / V.N. Zinkin, Yu.A. Kukushkin Yu.A., A.V. Bogomolov i dr. // Mediko-biologicheskie i social'no-psihologicheskie problemy bezopasnosti v chrezvychaynyh situaciyah. 2011. №3. S. 70-76.
15. Zabolevaemost' aviacionnyh specialistov, podvergayuschihsya vozdeystviyu shuma / V.N. Zinkin, S.K. Soldatov, V.G. Mironov i dr. // Vestnik Rossiyskoy voenno-medicinskoy akademii. 2008. №2 (22). S. 85-88.
16. Deystvie aviacionnogo shuma na organ sluha specialistov Voenno-vozdushnyh sil / V.N. Zinkin, S.K. Soldatov, P.M. Sheshegov i dr. // Voenno-medicinskiy zhurnal. 2009. №3. S. 54-58.
17. Osobennosti patologicheskogo deystviya aviacionnogo shuma na organ sluha inzhenerno-tehnicheskogo sostava aviacii / V.N. Zinkin, V.G. Mironov, S.K. Soldatov i dr. // Rossiyskaya otorinolaringologiya. 2007. №6. S. 69-74.
18. Deystvie aviacionnogo shuma na organ sluha specialistov inzhenerno-tehnicheskogo sostava Voenno-vozdushnyh sil / I.B. Ushakov, Romasyuk S.I., Sheshegov P.M. i dr. // Voenno-medicinskiy zhurnal. 2006. T.327, №7. S. 59-62.
