Что привело к столкновению в воздухе в центре Европы

В середине мая С.Э. Гирса опубликовал статью «Цена ошибки, или еще раз про TCAS», в которой автор напомнил о событии 19-летней давности, когда в темное время суток в условиях хорошей видимости в районе расположенного на берегу озера Бодензее немецкого города Юберлинген на высоте около 35000 футов в 21:35:32 UTC (всемирного скоординированного времени) столкнулись Ту-154М Башкирских авиалиний и транспортный Boeing 757 авиакомпании DHL. Для участия в расследовании этого авиационного происшествия, проводившегося Федеральным бюро расследований авиационных происшествий Германии (BFU), была направлена группа российских экспертов, в работе которой мне довелось принимать непосредственное участие: сначала на месте катастрофы, затем в Цюрихе, несколько раз в штаб-квартире BFU в Брауншвейге и, естественно, в Москве.

Согласен со Станиславом Эдвардовичем: действительно, событие было «из ряда вон»: столкновение в воздухе в центре Европы! Над известной своей точностью Швейцарией!! Такого не могло быть, потому что не могло быть никогда!!! Естественно, зарубежные СМИ нашли виновных еще до того, как наша группа через полтора дня после события приземлилась в Юберлингене: наверняка виноваты российские пилоты, которые не понимали диспетчера, то есть, не знали английского языка.

Участники расследования из Германии, России, Бахрейна (государства регистрации), США (производителя одного из ВС), других государств (страховщики, юристы и т.д.), выполнявшие свои прямые обязанности, около недели ждали, когда BFU представит результаты расшифровки речевых самописцев с записью как переговоров в обоих экипажах, так и между ними и диспетчером швейцарской skuguide (УВД над участком трассы, где произошло столкновение, было делегировано немецкими авиационными властями Швейцарии). И вот что выяснилось: при ведении радиосвязи на английском языке у российского экипажа никаких затруднений не возникало, в сообщениях пилотов даже артикли стояли на своих местах. Но об этом западные СМИ, естественно, промолчали, а у современных исследователей сегодня есть большое количество ссылок на материалы, в которых утверждалось обратное.

Группе международных расследователей было необходимо исследовать огромное количество документов и информации, но главное – установить причину: почему TCAS (бортовая система предупреждения столкновений), служащий последней защитой от ошибки диспетчера или пилота, в данной ситуации не помог.

Справка

Первые исследования в отношении создания системы предупреждения пилотов и сближении с другими воздушными судами начались в США еще в начале 1950-х годов.  Столкновение в воздухе двух пассажирских самолетов над Большим Каньоном в 1956 году подстегнуло работы, и в США был сначала создан TCAS I, который только предупреждал о возникновении конфликта, а затем TCAS II, который помимо предупреждения еще давал рекомендацию по решению конфликта в вертикальной плоскости (одному ВС предлагалось набирать высоту, а другому – снижаться).

Наличие на борту гражданских воздушных судов вместимостью более 30 кресел системы и оборудования TCAS II стало обязательным в европейском воздушном пространстве только в 2000 году, то есть, на момент столкновения над Боденским озером оно было для пилотов относительно новым.

Расследователи обнаружили множество проблем в Службе управления воздушным движением Швейцарии skyquide, – вот только некоторые из них:

— В ночную смену воздушным движением в операционном зале управлял только один диспетчер цюрихского районного центра; второй отдыхал в другом помещении. Руководство skyguide знало о такой практике, но мирилось с ней в течение многих лет;

— В диспетчерском зале проводились технические работы на основной радиолокационной системе, и УВД осуществлялось с использованием резервной системы;

— Наземная система предупреждения об опасном сближении была отключена для проведения профилактических работ, но диспетчер не знал об этом;

— Аудиосигнал, предупреждавший диспетчера о сближении, судя по средствам объективного контроля, сработал, но никто из находившихся в зале УВД его не слышал (возможно, была убрана громкость).

То есть, в назревавшей конфликтной ситуации, когда два воздушных судна почти под прямым углом сходились на эшелоне полета 360, ни одно наземное средство защиты от ошибки не сработало или не было услышано диспетчером.

Необходимо уточнить, что на данной радиочастоте находилось только два воздушных судна, которые впоследствии и столкнулись. На другой частоте и на соседнем мониторе (расстояние между ними составляло около двух метров) диспетчер осуществлял управление самолетом, который снижался для выполнения посадки в Юберлингене, – этот аэродром должен был вот-вот закрыться в связи с регламентом своей работы. Других воздушных судов на управлении у диспетчера не было.

Когда диспетчер увидел, что безопасные интервалы для расхождения российского и бахрейнского уже нарушены, он передал указание российскому экипажу снижаться до ЭП350 (на этом эшелоне Ту-154 должен был уходить на управление следующего сектора УВД). Через несколько секунд диспетчер усилил свое указание словом “expedite” – «ускорьте».

Справка

Что происходило на борту Ту-154 (из Окончательного отчета BFU):

Между 21:33:00 и 21:34:41 речевой самописец зафиксировал, что экипаж обсуждал приближение к ним слева борта, отражавшегося на индикаторе вертикальной скорости, являвшегося частью системы TCAS. В этом обсуждении участвовали все члены экипажа, за исключением бортинженера. Данная запись свидетельствует о том, что экипаж пытался установить, где находится другой самолет, включая его местоположение и эшелон полета. В 21:34:36 командир (проверяющий, занимавший кресло второго пилота) сказал: «Вот он, вижу», а две секунды спустя: «Смотри, он ноль показывает». (Вероятно, проверяющий имел в виду отсутствие разности по высоте с конфликтующим бортом, что отражалось на индикаторе – прим. автора).

В промежуток времени между 21:34:25 и 21:34:55 самолет Ту-154М отвернул от магнитного курса 254° на курс 264° с креном приблизительно 10°.

В 21:34:42 прозвучало предупреждение TCAS ТА «Traffic, traffic» («Встречный борт, встречный борт»). Самописец зафиксировал, что командир и второй пилот вместе произнесли: «Traffic, traffic».

В 21:34:49, т.е. семь секунд спустя, диспетчер Цюрихского центра дал указание ускорить скорость снижения до эшелона 350 по причине встречного борта («…снижайтесь до эшелона 350, ускорьте снижение, у меня пересекающий борт»). Пока диспетчер давал указание – передача заняла менее восьми секунд – командир (проверяющий) дал указание пилотирующему пилоту (проверяемому) снижаться. В 21:34:56 штурвал был отдан от себя, канал тангажа автопилота отключен, а тяга двигателей уменьшена примерно до 72% (N1). Бортовой самописец зафиксировал уменьшение угла тангажа с 0° до примерно -2,5°. Вертикальное ускорение также было уменьшено с примерно 1g до 0.8g.

Команда снижаться экипажем подтверждена не была. В то же самое время (21:34:56) сработала команда TCAS RA “Сlimb, climb” («Набирайте, набирайте»). В 21:34:59 речевой самописец зафиксировал слова второго пилота: «Он (TCAS) говорит “climb”. КВС ответил: «Он (диспетчер) нам говорит снижаться». Второй пилот спросил: «Снижаться?».

В 21:35:02, через шесть секунд после команды “Сlimb, climb”, пилотирующий пилот взял штурвал «на себя». В результате скорость снижения прекратила увеличиваться. Вертикальное ускорение выросло с 0.75g до 1.07g. Тяга двигателей осталась неизменной.

В 21:35:03 РУДы были переведены дальше назад.

Обсуждение ситуации было прервано в 21:35:03 командой диспетчера ускорить снижение до эшелона 350 («…снижайтесь до эшелона 350, ускорьте снижение»). Это указание было немедленно подтверждено командиром. Затем диспетчер проинформировал экипаж о встречном борте под 60 градусов справа («…Да, … у вас борт под 60 градусов справа на 3-6-0»), и командир спросил: «Где он?». Второй пилот ответил: «Вот он слева!». В этот момент скорость снижения составляла примерно 1500 футов в минуту.

Голос штурмана: «Пройдет под нами!» в том момент, когда диспетчер давал последнее указание.

В 21:35:04 был отключен канал крена автопилота.

В 21:35:05 пилотирующий пилот снова отдал штурвал от себя, и скорость снижения увеличилась до более чем 2000 футов в минуту.

С 21:35:07 до 21:35:24 курс самолета изменился с 264° на 274°. В 21:35:24 сработала команда TCAS “Increase climb” («Ускорьте набор»). Второй пилот прокомментировал ее словами: «Он “climb” говорит!».

В то время, когда звучала команда RA “Increase climb”, самописцы зафиксировали медленное движение штурвала, приведшее к изменению угла тангажа с -1° до примерно -2° и к уменьшению вертикального ускорения. Скорость снижения составляла приблизительно 1800 футов в минуту.

За пять секунд до столкновения штурвал был взят на себя, это сопровождалось небольшим увеличением тяги двигателей.

За одну секунду до столкновения угол тангажа достиг -1°, а вертикальное ускорение – 1.1g.

В течение последней секунды перед столкновением экипаж резко взял штурвал на себя и перевел РУДы на максимальную тягу.

В момент столкновения угол тангажа составлял 0°, вертикальное ускорение было 1.4g, однако самолет все еще снижался.

На курсе 274° и с углом правого крена 10° самолет столкнулся с Боингом-757-200 в 21:35:32 на высоте 34 890 футов.

То есть, при практически одновременном получении противоречивших указаний TCAS – набирать высоту, и диспетчера – снижаться, российский экипаж по настоянию проверяющего, занимавшего правое кресло, приступил к снижению. Второй пилот, находившийся позади левого кресла, дважды возразил, указав на рекомендацию TCAS набирать высоту, но экипаж продолжил снижение.

А что в это время происходило на Boeing 757?

Справка (из Окончательного отчета BFU):

В 21:34:30 второй пилот передал управление командиру, чтобы сходить в туалет, расположенный в задней части кабины. В 21:34:31 командир подтвердил, что принял управление.

В 21:34:32 прозвучало предупреждение системы TCAS о возможном конфликтном борте «Traffic, traffic» («Встречный борт, встречный борт»). После этого речевой самописец зафиксировал щелчки. 14 секунд спустя, в 21:34:56, сработала команда TCAS RA “Descend, descend” («Cнижайтесь, снижайтесь»).

Примерно через две секунды капитан отключил автопилот, отдал штурвал от себя и уменьшил тягу двигателей. Данные бортовых самописцев свидетельствуют о том, что тангаж был уменьшен с 2.5° до приблизительно 1.5°, а вертикальное ускорение снижено с 1.0g до 0.9g.

В соответствии с данными бортовых самописцев и системы TCAS, самолет достиг скорости снижения 1500 футов в минуту через 12 секунд после отключения автопилота.

В 21:35:10, т.е., через 14 секунд после команды «снижайтесь, снижайтесь», TCAS выдал команду RA ускорить снижение (“Increase descent, increase descent”).

В это время второй пилот вернулся на свое рабочее место и надел гарнитуру. Он отреагировал на команду TCAS словом «Ускорить». После RA скорость снижения была изменена и через 10 секунд достигла приблизительно 2600 футов в минуту. Во время снижения угол тангажа уменьшился до -1°, а тяга двигателей была уменьшена до примерно 1.2EPR.

В соответствии с записью речевого самописца, в 21:35:14 сработала сигнализация Master Caution Aural Warning (общая звуковая сигнализация), которая звучала две секунды. По данным бортовых самописцев, автомат тяги был выключен экипажем в 21:35:18.

В 21:35:19 экипаж доложил диспетчеру в Цюрихе «Снижение по команде TCAS». После этого второй пилот дважды просил командира о снижении: один раз он сказал «снижайтесь» (21:35:26), а затем произнес «снижайтесь быстро» (21:35:30).

Примерно за две секунды до столкновения штурвал был полностью отклонен вперед.

В 21:35:32 самолет, летевший на север с курсом 004°, с углом тангажа приблизительно -2° и без крена, столкнулся с ТУ-154М на высоте 34 890 футов.

Через 2 секунды после столкновения речевой регистратор записал слова российского второго пилота: «Я же говорил – набирать»…

Однако с проверяющими у нас не спорят. Поспоришь – можешь попасть в опалу, летать меньше и по «помойкам». А не поспоришь – можешь расстаться с жизнью, что в данной ситуации и произошло.

При обсуждении данного материала мой коллега В.Г. Шелковников, руководивший диспетчерской службой страны, когда министром гражданской авиации был Б.П. Бугаев, вспоминал его слова при разборе на Коллегии ГА одной из авиакатастроф: «Ну что такое: как проверяющий, — так происшествие!» Как видим, изменилась страна, изменился уровень управления гражданской авиации, изменились требования ИКАО, изменилось бортовое и наземное оборудование, но одно осталось: проверяющий на борту – это во многих случаях предпосылка к авиационному происшествию.

Вспомним 2006 год: катастрофа Ту-154 под Донецком – проверяющий за штурвалом.

Вспомним совсем недавнее, 2018 год: жесткая посадка вертолёта МИ-8 в районе Хабаровска – на борту проверяющий. Погибли все шесть человек, находившиеся в вертолете…

С.Э. Гирса подводит к мысли о том, что если бы не работа TCAS, то и никакого столкновения бы не произошло. Мне кажется, это глубоко ошибочное суждение. Нельзя обвинять оборудование в том, что использующий его человек неправильно (по разным причинам) им пользуется: это не вина оборудования.  TCAS предотвратил и продолжает предотвращать трагедии по всему миру. А вот факты в отношении исследуемого столкновения в воздухе, на которые мало кто обращает внимание:

Справка (из Окончательного отчета BFU):

Бюро расследования авиационных происшествий считает, что члены экипажей обладали высокой квалификацией и большим опытом. Пилот, сидевший в правом кресле, являлся шеф-пилотом авиакомпании. Именно его задачей было ознакомление командира, проходившего стажировку и сидевшего в левом кресле, со схемой захода в Барселоне. Остальные члены экипажа, а именно бортинженер и штурман, тоже были опытными специалистами. На этом отрезке полета второй пилот не участвовал в управлении самолетом, однако находился в кабине.

За исключением бортинженера все члены экипажа проходили подготовку по работе с TCAS в соответствии с национальными правилами. Процедура тренировки в разделах “ACAS Maneuvers” («Маневры ACAS») и “RA Responses” («Реакция на RA»), описанная в письме ИКАО AN 11/19-02/82, не была реализована в полном объеме. Поскольку эксплуатант не имел в наличии тренажера, оборудованного системой TCAS, то не представлялось возможным провести практические занятия на тренажере, однако, вместо этого было проведено ознакомление в кабине.

Бюро считает, что отсутствие практической тренировки на тренажере явилось неблагоприятным фактором. Ни один из двоих пилотов не получил практического опыта выполнения команд RA. Поскольку установка TCAS не является обязательной в Российской Федерации, авиакомпания оборудовала этой системой лишь те самолеты, которые летают в страны, где установка TCAS является обязательной. Пилоты выполнили мало рейсов в такие страны (в 2002 году командир выполнил 12 рейсов, а инструктор – 4 рейса), поэтому у них было очень мало практического опыта использования TCAS.

Бюро оценивает положения Руководства по производству полетов эксплуатанта как недостаточно однозначные. Так, в Руководстве говорилось: «Меры, принятые диспетчером, являются главным и основным условием уклонения от угрозы столкновения». Приоритет команд TCAS RA не рассматривался, однако, Руководство запрещало маневры, противоречившие команде TCAS RA (подчеркнуто автором).

Как известно, алгоритм работы TCAS строится на предположении, что экипажи обоих конфликтующих воздушных судов быстро выполнят указания системы. Однако Руководство по эксплуатации TCAS не содержало прямых указаний на то, что предупреждения и рекомендации TCAS имеют приоритет над любыми командами диспетчера. В Руководстве система TCAS описывалась как «резервная копия системы УВД», что многими неверно истолковывалось как то, что указания УВД имеют более высокий приоритет. Эта двусмысленность была воспроизведена и в Руководстве по производству полетов Ту-154, которые содержали противоречивые разделы. С одной стороны, глава 8.18.3.4 подчеркивала роль УВД и описывала TCAS как «дополнительное средство», в то время как глава 8.18.3.2 запрещала маневры, противоречащие TCAS.

Более того, в процессе расследования российскими экспертами был обнаружен неправильный перевод английского текста в соответствующем разделе Документа ИКАО 8168 – Производство полетов воздушных судов на русский язык. Там, где по-английски было написано ”pilots shall not manoeuver their aircraft in response to traffic advisories only”, текст на русском языке утверждал обратное. Соответствующее исправление было внесено штаб-квартирой ИКАО практически моментально, хотя данная ошибка и не имела воздействия на установление причин столкновения.

Справка

В ходе расследования упоминалось еще об одном происшествии, когда экипаж проигнорировал указания TCAS и последовал команде диспетчера. Это произошло за 17 месяцев до столкновения Boeing 757 и Ту-154М над Японией. Один из конфликтовавших бортов получил различные указания от диспетчера и своей системы TCAS. Экипаж другого воздушного судна последовал указаниям TCAS, а первый предпочел выполнить команду диспетчера. Столкновения удалось избежать только благодаря тому, что один из пилотов увидел быстро приближавшийся самолет и предпринял энергичный маневр по уклонению, в результате которого около сотни пассажиров и бортпроводников получили травмы, некоторые из них – серьезные.

Окончательный отчет японского органа, расследовавшего это событие, был опубликован через 11 суток после столкновения над Бодензее. Япония призвала Международную организацию гражданской авиации прояснить, что рекомендации TCAS всегда должны иметь приоритет над указаниями УВД. ИКАО приняла эту рекомендацию и внесла поправки в свои правила в ноябре 2003 года.

…Довольно часто мне приходилось слышать, как русскоговорящие авиаспециалисты произносят TCAS как «ткас». Наверное, мало кто задумывается над тем, что слово «ткас», переданное в эфире при радиообмене на русском языке, легко может быть принято за слово «отказ». Скорее всего, это недоразумение будет устранено в течение нескольких секунд. Однако именно эти несколько секунд обычно отделяют инцидент от трагедии.

Наверное, этот материал был бы неполным, если не привести причины в полном соответствии с текстом Окончательного отчета BFU:

Справка:

3.2.        Причины

Непосредственными причинами катастрофы явились:

• Нарушение интервала было вовремя замечено диспетчером. Указание Ту-154М снижаться было дано в тот момент, когда уже нельзя было обеспечить безопасный интервал с Боингом-757-200.
• Экипаж Ту-154М выполнил указание диспетчера снижаться и продолжил снижение даже после того, как получил команду TCAS набирать высоту. Маневр противоречил команде TCAS RA.

Системными причинами катастрофы явились:

• Интегрирование системы ACAS/TCAS в общую авиационную систему было недостаточным и не полностью отвечало принципам работы системы предупреждения столкновений.

Требования относительно TCAS, опубликованные ИКАО, и, как следствие, требования национальных авиационных властей, эксплуатационные и процедурные требования фирмы-производителя TCAS и эксплуатантов не были стандартизованы, были неполными и частично противоречили друг другу.

• Руководство компании, занимающейся управлением воздушным движением, не обеспечило постоянное присутствие диспетчеров на рабочих местах во время ночной смены.
• Руководство компании, обеспечивающей управление воздушным движением, многие годы снисходительно относилось к тому, что по ночам на рабочем месте находился только один диспетчер, в то время как второй диспетчер отдыхал.

Что же касается предложения уважаемого Станислава Эдвардовича в отношении установки на всех воздушных судах в Российской Федерации оборудования TCAS, то это из разряда невыполнимых пожеланий. На сегодняшний день стоимость оборудования TCAS без монтажа составляет от 25000 до 150000 американских долларов. А стоимость на российском рынке 35-40-летних самолетов Cessna начинается от 20000 американских долларов. То есть, стоимость оборудования сопоставима или превышает стоимость самого самолета.

TCAS II предписан в США для установки на всех коммерческих воздушных судах, включая самолеты региональных авиакомпаний, с более чем 30 креслами или максимальной взлетной массой более 33000 фунтов (15000 кг). Хотя это требование и не распространяется на авиацию общего назначения, многие зарубежные самолеты АОН с турбинными двигателями (практически все ВС деловой авиации) и некоторые вертолеты также оснащены системой TCAS II.

С.А. Мельниченко,
генеральный директор МКАА «Безопасность полетов»