Отбор и подготовка экипажей

Тщательный отбор и подготовка экипажа имеют исключительное значение для обеспечения безопасности. Внимания им следует уделять не меньше, чем проектированию аппарата и его постройке. Прямыми аналогами подводных аппаратов в этом смысле являются самолеты и обитаемые космические объекты. Экипажи всех этих пилотируемых средств, находясь в глубинах океана или в полете, почти всецело предоставлены самим себе, и, совершив ошибку, они в большинстве случаев только сами могут избежать ее последствий.

Подготовка экипажей подводных аппаратов состоит из следующих этапов: теоретической подготовки; практического обучения техническому обслуживанию аппарата и его систем; практического обучения управлению аппаратом (на тренажере и в реальных условиях).

Дальнейшее изложение этих вопросов основывается на рекомендациях Морского технологического общества и Ассоциации командиров глубоководных аппаратов США.

Принципы отбора командиров. Кратко эти принципы можно сформулировать следующим образом. Будущие командиры подводных аппаратов должны набираться из лиц, имеющих широкую подготовку по техническим дисциплинам. Командир аппарата должен иметь волевой и уравновешенный характер. Он должен быть способен к принятию решений в самых неожиданных ситуациях, способен спокойно и безошибочно действовать при аварии.

Наиболее экономичным представляется подбор командиров и других членов экипажа аппарата из специалистов, уже зарекомендовавших себя в водолазном деле, в авиации [63]. Желательно, чтобы они были знакомы с работой в подводной среде, обладали хотя бы основными знаниями в области жизни моря и подводной топографии.

Командир должен быть наблюдательным человеком, уметь видеть то, что расположено за иллюминатором. Уметь, например, по колебаниям крупных кораллов или по сносу мелких рыб учесть течение и т. п. Хорошо, чтобы будущий командир аппарата имел также навыки подводной фотографии.

Отбор командиров по физическим данным базируется на требованиях, предъявляемых к водолазам. Возраст при хорошем состоянии здоровья не является препятствием [63].

Зачисление в состав командиров должно производиться обязательно по принципу добровольности.

Теоретическая подготовка. Теоретическая подготовка экипажа состоит из общей подготовки и изучения конкретного аппарата, на котором предстоит служить - его проекта, конструкции, главных и вспомогательных систем.

В программе общей подготовки рекомендуется следующий перечень изучаемых дисциплин, в основном не имеющих прямого отношения к какому-либо определенному аппарату [63]: морская среда и топография; гидрометеорология; электротехника; механика; гидравлика; гидродинамика; конструкции прочного корпуса; плавучесть и балласт; энергоустановки; жизнеобеспечение; аварийные системы; навигация; средства связи; подводное освещение; подводная фотография; спуско-подъемные устройства; основные типы аппаратов; испытания; техобслуживание; системы внешнего обеспечения погружений; анализ имевших место аварий подводных аппаратов и катастроф.

Теоретическая подготовка рассчитывается на две недели напряженной учебы - 24 ч общего курса и 88 ч на изучение систем конкретного аппарата. Примерно треть этого времени отводится на самостоятельные занятия. Обучение проходит под руководством инженера проекта. Обучающийся ведет записи, относящиеся к своему будущему аппарату, в специльных блокнотах с отпечатанными бланками-вопросами, которые проверяются в процессе обучения руководителем. Такая форма облегчает подготовку и дает представление руководству об инициативе обучающегося и о том, как он усвоил материал.

Техобслуживание. Этот этап подготовки экипажа проводится на реальном аппарате и предполагает работу в цехе или в составе команды обслуживающего персонала.

Все обучающиеся делятся на четыре группы техобслуживания: электрического и электронного оборудования; механического и гидравлического оборудования; жизнеобеспечения; палубную группу, отвечающую за спуско-подъемные операции, обеспечивающую слежение за аппаратом при погружениях и за связь с ним.

В каждой группе назначается начальник и один или два его помощника. Рекомендуется, чтобы каждый обучающийся получил практический опыт обращения с компонентами в объеме постройки аппарата или капитального ремонта.

Обучение на тренажере. В последние годы многие зарубежные фирмы-разработчики подводных аппаратов занимаются одновременно и созданием тренажеров, позволяющих в наземных условиях формировать у операторов-гидронавтов навыки управления. Целесообразность применения тренажеров обосновывается либо требованиями повышения качества подготовки операторов, либо соображениями экономики. В первом случае необходимо учитывать исключительное значение безопасности. Тренажеры позволяют проводить тренировки операторов подводных аппаратов в аварийных ситуациях, психологически сложных условиях, которые на реальном объекте воспроизводить опасно или вообще недопустимо. Заметим, что даже элементарные действия по управлению аппаратом, которые оператор в нормальной обстановке выполняет без труда, могут вызвать большое психофизиологическое напряжение при выполнении их в аварийных условиях. Ведь оператор понимает, что даже незначительная ошибка в аварийной ситуации может привести к трагическим последствиям.

В 1968-1969 гг. фирма "Электрик Боут" - разработчик аппаратов типа "Стар" (США) - построила тренажер, который позволяет: оптимизировать процесс обучения при непрерывном контроле за ходом и качеством подготовки; многократно повторять учебную задачу с любых начальных условий и в любом масштабе времени до полного ее усвоения; "замораживать" обстановку во время учения для разбора допущенных оператором ошибок; отрабатывать действия экипажа в аварийных ситуациях; систематически поддерживать на требуемом уровне навыки операторов по управлению аппаратом; готовить специалистов для перспективных подводных аппаратов.

Как видно, достоинств у тренажера хоть отбавляй. Но все же полностью исключить подготовку на "живом" аппарате он не может. Управление аппаратом при реальном погружении имеет весьма существенные особенности (в основном - психологического характера), которые имитации не поддаются. И обучение на тренажере следует считать поэтому не заключительным, а лишь предшествующим ему этапом подготовки экипажа. В кратчайший срок позволяет оно отработать устойчивые навыки управления, достаточные для перехода в море, на реальный аппарат, где и осуществляется их окончательная доводка.

Структурная схема тренажера включает математическую модель пространственного маневрирования аппарата и системы управления движением, реализованную на электронном вычислительном комплексе, реальную аппаратуру (манипуляторные устройства, телевизионную систему, светильники и др.), макет отсека управления аппарата с интерьером, копирующим реальный объект, имитатор внешней обстановки и пульт руководителя обучением.

Вычислительный комплекс тренажера состоит из аналоговой и цифровой ЭВМ. На аналоговой вычислительной машине (АВМ) моделируется в реальном масштабе времени движение аппарата, а на цифровую (ЦВМ) возлагается обработка полученных данных, оптимизация процесса обучения и другие вычислительные задачи.

Макет отсека управления аппаратом имеет возможность перемещаться по двум угловым координатам - крену и дифференту аппарата, значения которых формируются в ЭВМ. Комплект же реальной аппаратуры установлен на подвижной платформе с шестью степенями свободы, которая полностью копирует движение аппарата.

Другим характерным примером может служить тренажер спасательного аппарата DSRV (США). Интерьер макета отсека управления также повторяет реальный объект. Программа обучения предусматривает отработку процесса поиска в ограниченном районе и стыковки аппарата с комингс-площадкой спасательного люка аварийной подводной лодки, лежащей на грунте при значениях крена и дифферента до 45°. Программа предусматривает также различные условия внешней обстановки, включая течения и уровень видимости.

Заметим, что в зарубежных источниках тренажером часто называют также описанную ранее полунатурную модель объекта, применяемую в целях исследований, хотя она в отличие от истинного тренажера, т. е. от чисто учебного средства, допускает в процессе работы изменение интерьера макета отсека управления, изменение состава и расположения органов управления, измерительных приборов и т. д.

Известно, что затраты на создание тренажера быстро окупаются [48]. Решение вопроса о целесообразности создания тренажера для подготовки операторов подводных аппаратов с позиций экономической эффективности позволяет свести все многообразие показателей эффективности тренажера к одному количественному критерию. За такой критерий принимается сокращение стоимости обучения операторов в течение года за счет перенесения части подготовки на тренажер и сокращения времени обучения на реальном аппарате.

Для сравнения вариантов организации подготовки операторов аппаратов по единому экономическому критерию принимают, что при перенесении части подготовки на тренажер и при использовании для обучения только реального объекта достигается одинаковое качество обучения. Тогда экономическую эффективность тренажера рассчитывают как разность между стоимостями подготовки экипажей на реальном аппарате и на тренажере.

Обучение в реальных условиях. Итак, подготовка на тренажере завершена. Необходимо теперь в натурных условиях закрепить приобретенные экипажем навыки. Приведем интересный пример управления реальным аппаратом в искусственно созданной аварийной ситуации.

Летом 1977 г. два аппарата типа "Пайсис" выполняли исследования на озере Байкал. Один из них вел работу, а другой обеспечивал страховку: в случае аварии помощи извне больше ждать было не от кого. В один из дней состоялось учение по поиску аварийного аппарата, роль которого исполнял "Пайсис-VII". Достоверно известна была только глубина положения его на грунте. Поиск вел "Пайсис-XI", используя то, что на обоих аппаратах гидроакустические средства связи были исправны.

Участники экспедиции так описывают развитие событий, как бы следя за ними то из одного, то из другого аппарата.

"...Пайсис-VII". Наружные светильники выхватывают из темно-синего пространства желтовато-серое пятно, которое начинает быстро увеличиваться в размерах, постепенно превращаясь в песчано-илистый склон, изрезанный в некоторых местах небольшими грядами галечника. Выбрав подходящую площадку для посадки, гасим вертикальную скорость и мягко приземляемся. По рекомендации с поверхности делаем небольшое перемещение вдоль склона в поисках лучшего места, но попадаем в мутьевой поток. Видимость резко ухудшается. Возвращаемся на старое место.

"Пайсис-XI". Получив сообщение, что "Пайсис-VII" находится на глубине 210 м, Владимир Кузин, руководитель погружений, специально отводит нас в сторону от места, где лежит "аварийный" аппарат, и дает разрешение на погружение.

Зависнув в 5 м от грунта на глубине 250 м, откачиваем немного балласта и начинаем движение вверх по склону. Глубина 210 м. Останавливаемся и, поворачиваясь на 360°, ищем направление, в котором наиболее громко слышен гидроакустический маяк

"Пайсис-VII". Наш аппарат висит у склона, зацепившись за него правой лыжей. Выключив все внутреннее освещение, мы напряженно смотрим в иллюминаторы, ожидая появления из темноты "Пайсис-XI".Несколько средних по величине рыбок голомянок неутомимо взрыхляют ил в поисках пищи, ничуть не обращая внимания на соседство аппарата. Только в Байкале можно увидеть глубоководную, живородящую, холодолюбивую, прозрачную рыбку голомянку.

- Вижу огни! - восклицает Володя Шмелев, и мы начинаем наблюдать за снопом света, который скользит по поверхности склона. Будто кто-то идет в полном мраке, освещая себе дорогу электрическим фонариком.

"Пайсис-XI". Впереди появилось неясное светлое пятно.- Видим вас...- раздается в наушниках голос Алексея Рулева.

Пятно приближается, и из него проступают такие привычные очертания аппарата... Мы еще ни разу не встречали на дне Байкала ничего привычного. Приближаемся так, что хорошо видим в иллюминаторы лица членов экипажа "Пайсиса-VII".

"Пайсис-VII". Свет от "спасательного" аппарата ударил в глаза. Двое из нашего экипажа принимали участие в предыдущей встрече, но все одинаково возбуждены фантастичностью происходящего. Тяжелый и довольно неуклюжий на суше, под водой аппарат кажется легким и маневренным. С восторгом смотрим, как "Пайсис-XI" висит в двух метрах от нас и, легко повинуясь человеку, выполняет сложные команды..." [30, с. 39-40].

Управление реальным аппаратом. В начальной стадии этого этапа обучающийся приобретает опыт пребывания в аппарате в качестве наблюдателя или помощника командира при спуске на воду, погружении, всплытии на поверхность и подъеме на борт судна-базы. Обязанности командира аппарата выполняет опытный инструктор. Все эти операции проводятся не менее пяти раз.

В дальнейшем обучающийся допускается к самостоятельному управлению, а роль инструктора, находящегося с ним рядом в аппарате, сводится к указаниям и контролю. При этом отрабатываются приведенные ниже перечень и последовательность учебных операций: 1 - управление аппаратом на поверхности; 2 - управление погружением и всплытием; 3 - маневрирование в толще воды; 4 - управление аппаратом вблизи грунта; 5 - маневрирование в каньонах; 6 - управление манипуляторами; 7 - имитация научных исследований (взятие проб воды и грунта, измерение течений, фотографирование и т. д.); 8 - обучение с ориентацией на выполнение поставленной задачи (соответственно назначению аппарата).

Продолжительность погружений и темп усложнения учебных операций предусматриваются определенной схемой, составленной с учетом индивидуальных особенностей обучающегося. Каждая из приведенных операций занимает в среднем 3-4 ч пребывания аппарата на грунте и выполняется не менее двух раз. В пределах допустимости в процессе обучения инструктор применяет аварийные вводные.

В заключение добавим, что Ассоциация командиров глубоководных аппаратов США рекомендует ежегодные аттестации членов экипажа путем медицинского освидетельствования и проведения экзаменов. При хорошем состоянии здоровья и наличии опыта аттестуемый допускается к проверке знаний независимо от возраста. Испытания психологического характера не обязательны.