Не только сном и питанием

Не секрет, что абсолютно здоровых пилотов становится все меньше и меньше. Проблема с кадрами усугубляется естественной убылью человеческого ресурса. Нет, не за счет катастроф, а из-за ухудшения состояния здоровья. Проблемы здоровья пилотов постепенно становятся вызовом для проектировщиков. И техника нового поколения, и вертолеты, которые проходят модернизацию, сегодня учитывают существующие травмирующие факторы с целью улучшения условий труда летного состава.

Помимо эргономики, на здоровье пилотов положительно должны сказаться все уменьшающие нагрузку средства. Это и автономные пилотажные комплексы, и оборудование для повышения ситуационной осведомленности, и средства предупреждения, современные системы снижения шумов, вибраций, а также кресла и летные шлемы. Необходим целый комплекс мероприятий, объединенных общей целью — сохранением долголетия вертолетчиков, у которых профессиональных болячек достаточно. Вот некоторые результаты последних исследований «больных» мест.

Шумовое воздействие на слух

Два десятка лет назад в Великобритании проводились серьезные исследования вопроса потери слуха пилотами военных вертолетов из-за слишком большой шумности. В качестве основы брались данные по летчикам, подвергавшимся длительному воздействию шумами 100 dB.

Были проанализированы доказательства разрушительного эффекта профессионального шума, обсуждались возможности увеличения защитных функций использовавшегося шлема Mk 4 и внедрения систем активного подавления шумов (ANR).

О пагубных последствия шума было известно давно. Но только с появлением современных вертолетов с турбинными двигателями проблема встала во весь рост. Британскими правилами по контролю за шумом от 1990 года были установлены два уровня воздействия:

  • постоянные 85 дБ на протяжении 8 часов, после которых рекомендована защита ушных раковин;
  • 90 дБ, выше которого должна использоваться защита слуха, а уровень шума сокращаться.

Острый слух важен для пилотов почти так же, как и зрение. Несмотря на шумную окружающую среду, экипажу приходится вербально контактировать друг с другом, пунктами управления и реагировать на изменение внешней ситуации. Связь обычно ведется на нескольких частотах по нескольким каналам сразу. Необходимо реагировать на «подсказки» систем речевой информации, высотомеров, TCAS, приемников обнаружения облучения и так далее. В дополнение к этому качество радиосвязи может осложняться помехами, как естественными статическими, так и искусственно созданными с целью маскировки или под воздействием РЭБ противника. Боевое применение, стрельбы и пуски накладывает на шумовую картинку дополнительные эффекты.

Ввиду сложности усвоения слухового информации, было бы неразумно усугублять проблему нарушения слуха, особенно, когда ошибки в полете могут быть фатальными. Одно из немногих исследований влияния нарушения слуха на безопасность полетов было сделано в 1981 году в США. Тогда не нашли прямой связи между снижением слуха и ростом аварийности. Но было установлено, что недостаток слуха компенсировался высоким уровнем летных навыков.

Вертолетчики подвергаются воздействию шума, начиная от построения эскадрильи, выполнения работ на аэродроме и заканчивая полетами. В основном, это низкочастотные шумы, вызванные механическими источниками. К примеру, двигатель несущего винта Lynx производит шум частотой от 0 до 250 Гц, а его редуктор — от 300 до 4000 Гц. Средний уровень шума этой модели — 100 Дб. Примерно такой же шум создают «Пума» и «Газель». Это без учета «полезного» радиосвязного и шума, создаваемого оборудованием.

Как показали неоднократные исследования амплитудно-частных спектров и уровней звукового давления в салоне, основной парк вертолетов Ми-8/Ми-17 с лихвой превышает допустимые нормами (ГОСТ 12.1.003-83) уровни шума от двух до нескольких раз. На всех машинах прежнего поколения — устаревшая звукоизоляция из рыхловолокнистого материала, которая никак не спасает от низкочастотных шумов, к тому изоляция с прорехами в отделке салона, в отверстии задвижки подачи теплого воздуха и со стороны грузового отсека.

Российские пилоты с большим летным стажем знают о проблемах со слухам не понаслышке, а негативное воздействие воздействия шума еще более усугубляется отсутствием в прежние годы качественной гарнитуры.

Но сами источники шума в российских вертолетах — несущий винт, рулевой винт, газы выходящие из двигателя и редуктор — ничуть не шумнее западных конкурентов.

В новых моделях Ми-171А2 и Ми-38 проблема аэродинамических и других шумов решается комплексно — внедрением агрегатов и лопастей с пониженным уровнем шумового загрязнения и улучшенной звукоизоляцией с учетом характеристик шума.

Исследования влияния шума на слух проводились во многих странах. В частности, в Израиле было установлено, что чем больше возраст пилота, тем оно сильнее. А вот налет и тип воздушного судна оказывают не столь существенное влияние. Последние британские исследования показывают, что ухудшения слуха из-за шума у военных пилотов со стажем летной работы до десяти лет почти не наблюдается.

Различные выводы, сделанные из приведенных исследований, показали некоторые трудности в попытке выявить прямое влияние шума на развитие глухоты. Оказалось, что когда есть несколько влияющих факторов, необходимый принцип смешения учесть почти невозможно.

Доказан положительный эффект от защиты, обеспечиваемой современными шлемами в сочетании с сокращением количества часов, проведенных в шумном окружении. Причем, шлем обеспечивает как защиту, так и дополнительную акустическую нагрузку. Признано необходимым его тщательное тестирование в комплексе со всем оборудованием при получении сертификата летной годности.

Одним из способов уменьшения нежелательных шумов считается использование электронных фильтров. Однако, они снижают различимость передаваемой речевой информации. Чтобы обойти проблему, решено применять системы активного шумоподавления (ANR). Было доказано, что эта система работает особенно хорошо в низкочастотном диапазоне от 40 Гц до 1 кГц со средним пиковым уровнем затухания 22,5 дБ на частоте 315 Гц.

Кроме того, на его эффективность негативно влияют индивидуальная подгонка и крепление очков ночного видения. Попутной проблемой является тяжесть шлема, на который монтируется дополнительное оборудование, которое тоже требует регулярного обслуживания и проверки.

Практически все исследователи сошлись в одном. Армейский экипаж работает в чрезвычайно шумном окружении, в котором основной формой защиты слуха до сих пор остаются индивидуальные средства. А этого недостаточно. Требуется улучшенная конструкция шлема и осознание необходимости мер по соблюдению защиты слуха. В частности, ежегодное медицинское обследование, включающее тональную аудиометрию.

Механический шум, создаваемый вертолетами, не может быть значительно снижен по мановению волшебной палочки. Единственно реалистичным методом снижения шумового воздействия на экипаж является использование средств персональной защиты и шлемов, которые должны быть правильно надеты и обслужены. Помимо этих мер, ограничение времени летного обучения за счет широкого внедрения симуляторов позволит минимизировать влияние шума до уровня, сравнимого с естественным возрастным снижением слуха.

Дегенеративное воздействие на позвоночник

Известно, что сидячая работа приводит к заболеваниям позвоночника. Однако у вертолетчиков риски выше из-за воздействия низкочастотных вибраций, создаваемых конструкцией летательного аппарата. Пилоты вертолетов подвергаются более высоким уровням вибрации, чем другие летчики. Они чаще жалуются на боли в спине и шейном отделе. Причин множество. Это вибрация, тяжелые шлемы и даже неудачные позы во время полета.

В Советском Союзе изучалось воздействие ударных нагрузок на позвоночники летчиков-истребителей и космонавтов, но вертолетчиков никто не обследовал. В 2013 году группа южнокорейских ученых провела исследование с целью выявления связи между вибрацией всего тела, характерной для полетов на вертолете, и дегенеративными изменениями шейного и поясничного отделов позвоночника.

В эксперименте участвовало 186 пилотов военных вертолетов и 94 канцелярских работников, состояние которых сравнивалось по данным рентгенографических обследований и в ходе ежегодных медосмотров.

Результаты не показали существенной разницы в общих и связанных с работой характеристиках. Но дегенеративные изменения в шейном отделе были более распространены у вертолетчиков, летавших свыше 100 часов в месяц. Что касается поясничного отдела позвоночника, доказательств прямой связи вибрации и появления симптомов болезней пока недостаточно. В выводах исследователей отмечено, что вероятность развития патологий в шейном отделе увеличивается с ростом налета, а в нижнем — и налета, и возраста пилотов. Причем, в равной пропорции.

Проблемы с шеей у пилотов

Подобную работу провели и канадцы. В Королевских ВВС проблема болей и «прострелов» в шейном отделе давно стояла остро. Вертолетчики уходили раньше, их нужно было лечить, а потом выплачивать пенсии по инвалидности. В результате, между департаментом национальной обороны и департаментом по делам ветеранов разразилась война.

Проведенный в 2014 году опрос 233 пилотов и летных инженеров, летающих на «Грифонах» (Bell CH-146 — рабочая лошадка канадского вертолетного флота), обнаружил, что 75% испытывали боль в шее разной степени тяжести. Тогда как среди гражданского населения такие боли встречались лишь у 15% респондентов.

С темой столкнулись в 1950-х годах, когда вертолеты только начинали летать. Исследования объясняли проблему воздействием чрезмерных вибраций во время полета и требовали сосредоточить внимание на создании новых сидений и гидравлических амортизационных систем для уменьшения ударных нагрузок.

В 1990-е годы открылись новые проблемы. Это было время технологических скачков, когда шлемы пилотов загружались баллистическими козырьками, электронными дисплеями, системами связи и очками ночного видения. Оборудование, предназначенное для обеспечения безопасности, начинало медленно, но уверенно «давить» на шею.

Главным виновником, как полагают, являются очки ночного видения. Шлем, используемый пилотами «Гриффонов», весит примерно полтора кило. Очки добавляют еще столько же и требуют использования противовесов для предотвращения заваливания головы вперед. По словам изучающих этот вопрос специалистов, высокотехнологичные инструменты поставили «внешнюю нагрузку на человека, которая создает внутреннюю нагрузку на ткани его организма». Примерно 40% канадского летного состава снимает мышечные напряжения физиотерапией, массажем или другими методами, скрывая боли.

Разумеется с этим столкнулись и российские военные пилоты, пилотирующие ударные вертолеты, получившие шлемы с ночным оснащением.

Проблемы также вызывают лишний вес и неудобная поза, прозванная «вертолетной сутулостью». Но от последней никуда не денешься. Специфика работы требует расслабляться, поскольку управление очень чувствительно, и слегка наклоняться вперед, подставляя организм под действие вибрации.

Собственно, во всех «вертолетных» странах выявили сходную распространенность шейных болей у экипажей вертолетов с аналогичными характеристиками. И не только у военных пилотов, но и у пилотов спасательной и санитарной авиации. По иронии здесь борьба с шумом с обязательным ношением шлемов негативно сказалась на опорно-двигательном аппарате.

Вертолетные операторы в ряде стран уже обратили внимание на опыт Швеции и Дании, где военные пилоты три раза в неделю проходят обязательные занятия по наращиванию мышц шеи. Более того, в настоящее время разрабатываются технологические решения:

  • специальные эргономичные сиденья;
  • более легкие шлемы;
  • миниатюрные радиосвязные наушники;
  • контактные линзы с толщиной в атом и размером с ноготь, выполняющие функции очков ночного видения.

Считается, что первоначальные затраты на новые системы могут компенсироваться за счет экономии на лечении пилотов. С другой стороны, все исследователи проблемы полагают, что решения должны быть технологически зрелыми, прежде чем их можно будет реализовать. Отмечается необходимость ранней профилактики болей при планировании и осуществлении медицинского освидетельствования.

Как видим, для проявления реальной заботы о вертолетчиках одной медицины и физкультуры уже недостаточно. Перефразируя известную поговорку, сегодня основой летного долголетия являются не только сон и питание. К существующим задачам конструкторов добавляются новые, которые необходимо решать комплексно и с применением совершенно новых подходов к разработке, проектированию и сертификации самих вертолетов и специального оборудования.

Партнеры АВИ