Вылет разрешён: как выпускник МАИ импортозаместил ПО для подготовки авиаэкипажей к рейсам

Каждый студент задумывается над перспективами карьеры после окончания учебного заведения. Однако далеко не каждый решается взять судьбу в свои руки и создать высокотехнологичный стартап. Александр Мельничук был аспирантом МАИ и рядовым сотрудником компании «Трансаэро», когда ему в голову пришла бизнес-идея, которая упростит предполётную подготовку экипажей российских самолётов.

Здравствуйте, Александр. Расскажите, что побудило вас заняться созданием программного обеспечения электронного полётного планшета для самолёта Ту-204?

Сама эта мысль пришла мне в голову ещё в 2015 году, когда я был сотрудником компании «Трансаэро». Я узнал от коллег, что для российских самолётов подобного решения на базе электронных полётных планшетов не существует. Заинтересовался, стал этот вопрос изучать. В то время многие российские авиакомпании пополняли свой воздушный флот преимущественно самолётами иностранного производства, а количество отечественных самолётов у себя сокращали. Поэтому какой-то особой заинтересованности с их стороны во внедрении у себя программ для расчётов ВПХ для российских самолётов не было. Но политика импортозамещения уже набирала силу, эта тема показалась мне перспективной. Я решил объединить её с научным подходом и начал работать над проектом в 2016 году, когда поступил в аспирантуру МАИ.

Почему в качестве прототипа вы взяли именно Ту-204?

Изначально я хотел разработать ПО для Sukhoi Superjet 100, который был на тот момент наиболее распространённым российским самолётом. Однако я столкнулся с трудностями доступа к материалам, которые были необходимы для разработки соответствующей системы. Зато во флоте авиакомпании, в которой я тогда работал, имелись самолёты Ту-204, что упрощало  мою работу. Руководство компании одобрило инициативу, и я получал необходимую экспертную поддержку со стороны опытных коллег, которые занимались аэронавигационным обеспечением. Пилоты авиакомпании помогли протестировать программу, предоставили рекомендации и пожелания со своей стороны по её доработке.

Что из себя представляет электронный полётный планшет, когда он появился на рынке и чем он так важен для авиации?

По официальной статистике компании Boeing, с 2013 по 2022 годы более 40% всех произошедших в гражданской авиации инцидентов пришлось на этапы взлёта и посадки самолётов. Несмотря на то, что они составляют только 2% от времени полёта, они являются наиболее сложными и имеют огромное значение с точки зрения безопасности. При этом для безопасного выполнения взлёта и посадки критически важно корректно определить взлётно-посадочные характеристики, включающие в себя максимально допустимые взлётную и посадочную массы воздушного судна при заданных условиях (превышение массы на взлёте может, в частности, привести к сваливанию самолёта), скорость принятия решения (максимальная скорость, до достижения которой взлёт можно безопасно прекратить), скорость подъёма передней опоры шасси, безопасную скорость взлёта и захода на посадку. При этом значение ВПХ зависит от большого количества эксплуатационных условий: от фактической взлётной массы самолёта, температуры окружающего воздуха и атмосферного давления на аэродроме, от состояния поверхности взлётно-посадочной полосы и многого другого.

В то время, когда я приступал к работе над проектом, для определения ВПХ на отечественных самолётах использовались номограммы и таблицы зависимостей, которые содержались в многостраничных специализированных бумажных руководствах. Расчёты ВПХ, которые производили вручную, буквально «на коленке», превращались в длительный и сложный процесс, результаты которого сильно зависели от человеческого фактора, а ошибки могли привести к разного рода негативным последствиям: авиационным инцидентам и даже к авиакатастрофам.

На зарубежных самолётах ещё в 2000-е годы получили широкое распространение системы Electronic Flight Bag (EFB). Это компьютерная система, которая состоит из оборудования и прикладных программ, позволяющих пилоту выполнять обязанности, связанные с подготовкой к полёту и с его проведением. В системах EFB используются специализированные программы, предназначенные для работы с авианавигационными картами и лётно-технической документацией, выполнения расчётов взлётно-посадочных характеристик в автоматическом режиме.

Системы EFB в соответствии с современной классификацией делятся на два класса: портативные и встроенные. Портативные получили широкое распространение уже в 2010-е годы, после появления планшетов iPad, поскольку они на порядок дешевле и предоставляют пилоту гораздо больше возможностей. Встроенными системами пилот может воспользоваться только в кабине самолёта, а электронный планшет всегда при нём, так что он может начать готовиться к полёту в любом месте и в любое время.

При подготовке к полёту пилоту необходимо выбрать на планшете тип воздушного судна, аэродром, взлетно-посадочную полосу, ввести фактическую массу самолёта. Метеоданные и состояние взлётно-посадочной полосы при этом автоматически загружаются из авторизованных баз данных, информация в которых обновляется в режиме реального времени. Всего вручную необходимо указать порядка 10 значений, а расчёты занимают всего 2 минуты, тогда как при традиционном подходе даже опытный пилот потратит на расчёты 30 и более минут. Экономия времени очевидна, а точность данных, которые пилот получает, несопоставимо выше.

Использование для расчётов ВПХ систем EFB позволило в первую очередь существенно сократить время подготовки экипажа к полёту и повысить безопасность, а также экономическую эффективность эксплуатации воздушных судов за счёт более точного определения максимальной взлётной массы — например, теперь пилот мог принять обоснованное решение взять на борт дополнительный груз.

Чем ваше решение отличается от зарубежных аналогов?

По целевому назначению программа, разработанная что мной, что Boeing и Airbus, позволяет достичь одной и той же цели — определить взлётно-посадочные характеристики. Но основное отличие состоит в том, что планшеты зарубежных компаний жёстко привязаны к определённым типам воздушных судов, у меня же за счёт архитектуры системы в неё можно добавить любое воздушное судно без привязки к его типу, производителю, причём это может быть не только самолёт, но и вертолёт. Второе отличие — наша система предоставляет возможность использования правил эксплуатанта. В авиакомпаниях есть такой документ: «Минимальный перечень исправного оборудования». Его авиакомпания разрабатывает на базе документа от производителя самолёта. В нём она может ужесточить какие-то моменты эксплуатации воздушного судна: при необходимости, например, при определённых условиях дополнительно ограничить его взлётную массу. В моей программе эти правила можно учитывать в автоматическом режиме за счёт технологии экспертных систем.

Какой путь пришлось проделать после разработки ПО электронного полётного планшета: от идеи до готового продукта на борту воздушного судна?

Сначала электронный планшет использовали в тестовом режиме. Поскольку данные расчётов очень сильно влияют на безопасность полётов, пилоты, выполняя расчёты на моём планшете, делали перекрёстный контроль с традиционными методами. От них я получил положительную оценку: да, программа cчитает точно. Но в то время использовать её в полётной деятельности было ещё нельзя. Перед тем, как допустить разработку к применению в реальной производственной деятельности, она должна пройти полноценный цикл тестирования, и разработчик (я в данном случае) должен гарантировать, что система абсолютно во всех случаях даёт достоверный результат, а также подключить её к актуальной аэронавигационной базе данных аэропортов. Сами планшеты тоже должны пройти ряд испытаний на быструю разгерметизацию, на помехи, безопасность аккумулятора. Затем заинтересованная авиакомпания должна пройти процедуру получения разрешения на использование системы EFB в Росавиации.

Какие компании используют вашу разработку и каковы ваши планы на будущее?

В настоящее время наш электронный полётный планшет поддерживает самые распространённые отечественные самолёты в российских авиакомпаниях. Наибольший интерес к программе проявляется со стороны компаний, во флоте которых имеются Ту-204 и Ту-214, ведём переговоры с эксплуатантами Sukhoi Superjet 100. Что касается ближайшего будущего, мы планируем расширение базы поддерживаемых типов воздушных судов и добавим поддержку других операционных систем, в том числе отечественных. Работы в этом направлении активно ведутся.

Материал подготовлен при поддержке Минобрнауки России.