При полетах большое значение имеют условия так называемых минимумов погоды – дальности видимости, высоты нижней границы облаков, скорости и направления ветра, устанавливаемых для летчиков (в зависимости от их квалификации), летательных аппаратов (в зависимости от их типа) и аэродромов (в зависимости от их технического оборудования и характеристик местности). Среди большого количества минимумов, можно выделить три категории минимумов Международной организации гражданской авиации (ИКАО) по высоте нижней границы облаков и дальности видимости на аэродроме, в соответствии с которыми разрешается выполнять взлет и посадку самолетам при сложных метеоусловиях:

• 1-я категория – дальность видимости не менее 800 м и высота нижней границы облаков не менее 60 м;

• 2-я категория – дальность видимости не менее 400 м и высота нижней границы облаков не менее 30 м;

• 3-я категория – дальность видимости не менее 200 м и высота нижней границы облаков без ограничений.

В гражданской авиации нашей страны согласно действующим нормативам сложными считаются метеорологические условия: высота нижней границы облаков 200 м и менее (при том, что они закрывают не менее половины небосвода) и дальность видимости 2 км и менее.

Отмеченные особенности выполнения полетов в различных метеорологических и физико-географических условиях сопровождаются повышенной эмоционально-психологической напряженностью лиц летного состава, что способствует развитию более раннего утомления. Необходимость профессиональной адаптации осложняет течение биологической адаптации при перебазировании в новые климатические условия, оказывающие многообразное влияние на функциональное состояние и работоспособность летного состава.

Для решения задач данного направления проведено 87 анкетирований летчиков в условиях мирного времени и 478 анкетирований летчиков, выполнявших полеты при ведении боевых действий в Афганистане и после их возвращения к местам основного базирования. В ходе работы проведен анализ санитарно-гигиенических условий размещения летного состава в наземных условиях, регистрация параметров микроклимата кабины летательных аппаратов в наземных условиях и в полете с использованием прибора «Hydrotest-6200» (ФРГ), запись электрокардиограммы летчиков в полете с помощью кардиорегистратора «Memoport» (ФРГ), до и после полетов определялось артериальное давление и измерялась температура тела под языком. Проводились контрольные взвешивания, изучалась медицинская документация, анализировалась заболеваемость летного состава.

Необходимо отметить, что проблема микроклимата в авиации стран НАТО за период 1965–1985 гг. подробно освещена в обзоре А. Н. Ажаева с соавт. После 1985 г. публикации на эту тему в доступной нам литературе отсутствуют. Результаты анализа свидетельствуют, что проблема оптимизации микроклимата на самолетах и вертолетах стран НАТО стоит достаточно остро.

Неблагоприятные условия микроклимата в кабине самолетов возникают в результате внешней тепловой нагрузки окружающей среды, повышения температуры кондиционируемого воздуха, аэродинамического нагрева поверхностей ЛА, солнечной радиации, тепла, выделяемого бортовым оборудованием, и метаболического тепла членов экипажа.

При полетах самолетов с большими числами М (М ~2,5–3) на высотах 12–15 км аэродинамический нагрев отдельных частей обшивки достигает температур, превышающих 250°С (Nunneley S. A., Flick C. F., Allan J. R., 1980).

Наиболее высокие температуры воздуха в кабине ЛА отмечаются в летний период года перед взлетом, при полетах на малых высотах и сразу после посадки на ВПП. При закрытом фонаре и интенсивной солнечной инсоляции создается парниковый эффект, что вызывает нагрев воздуха в кабине на 8–20°С выше наружной температуры. Так, в кабине самолета на этапе «руление – взлет» при закрытом фонаре температура воздуха к 11.00 часам дня достигала 42–45°С (на 10–12°С выше наружной). К периоду наивысшего подъема солнца эти значения возрастают на 20°С. Такой же температурный режим сохраняется в кабине самолете и в течение первых 10–15 минут полета на высоте 5 км. В дальнейшем температура воздуха постепенно снижается, составляя 26–30°С в течение 15 минут при выполнении 50-минутного полета. При снижении и заходе на посадку температура в кабине снова начинает возрастать.

Исследования условий труда летного состава, выполняющего полеты в умеренном климате, подтверждают, что несмотря на существенное улучшение работы системы кондиционирования воздуха, приблизительно 55% летчиков считают, что при выполнении полетов при температуре в тени более 22–25°С (температура в кабине 27–32°С) создаются неблагоприятные микроклиматические условия, что сопровождается ухудшением самочувствия, работоспособности и переносимости пилотажных перегрузок. Объясняется это не только существенным увеличением остекления фонаря, приводящего к повышению интенсивности солнечной радиации, но и отягощающим действием защитного снаряжения.

Измерения температуры в кабине самолета в наземных условиях и в полете, при базировании в умеренном климате, свидетельствуют, что при выполнении полетов на 600–1000 м над уровнем моря и наружной температуре у земли 25–27°С, температура воздуха в кабине ЛА доходит до 33–35°С. Выполнение деятельности в подобных условиях ограничено и не превышает 40–70 минут в зависимости от сложности полетного задания (табл. 1.1).

Таблица 1.1 – Субъективная оценка летного состава возможной продолжительности (мин) воздействия высоких температур в полете, не оказывающих влияния на выполнение полетного задания в хлопчатобумажном комбинезоне и ППК (М ± m)

Ожидание вылета при закрытом фонаре и при температурах в тени, не превышающих 30–32°С, в течение 5–15 минут приводят к увеличению оральной температуры тела летчика на 0,2–0,3°С, частоты сердечных сокращений на 10–20 ударов в минуту. Теплоощущения характеризуются как «жарко – очень жарко» (табл. 1.2). Особенно неблагоприятные условия создаются при использовании защитного снаряжения в случае отсутствия его вентиляции (табл. 1.3).

Таблица 1.2 – Микроклиматические условия и тепловое состояние летчика при ожидании вылета с закрытым фонарем в кабине самолета

Таблица 1.3 – Субъективная оценка летного состава возможной продолжительности ожидания вылета в кабине самолета в солнечный день без вентиляции пододежного пространства в зависимости от сложности выполнения полетного задания, мин (X ± m)

Приведенные данные свидетельствуют о том, что в течение первых 10–15 минут после закрытия фонаря кабины, то есть в течение времени от момента закрытия фонаря кабины и до взлета, когда начинает эффективно функционировать система кондиционирования воздуха, у летчика, выполняющего полеты в жаркое время суток, с высокой степенью вероятности появляются признаки перегревания, сопровождающиеся потоотделением и неблагоприятными теплоощущениями.

Учитывая особенности действия неблагоприятных условий на летчика, особый интерес, на наш взгляд, представляют данные о теплоощущениях летчиков, выполняющих полеты в разных климатических условиях на разных летательных аппаратах (табл. 1.4). Общим практически для всех типов ЛА, имеющих фонарь кабины, является тот факт, что, как на этапе «руление – взлет», так и при выполнении полетов на малых высотах, наиболее выраженный перегрев отмечается в области спины, головы и груди. При этом теплоощущения в области головы, при выполнении полетов в умеренном климате, характеризуются как «жарко – очень жарко» у 30–80% летчиков, в зависимости от этапа полета. Кисть, бедро, стопа перегреваются существенно меньше, и при выполнении полетов в умеренном климате характеризуются как «комфорт – тепло». В условиях жаркого климата теплоощущения области головы, области груди и спины, на этапе «руление – взлет», характеризуются преимущественно как «очень жарко – непереносимо жарко», в полете на малых высотах – «жарко – очень жарко» у 60–100%, в зависимости от этапа полета. Тепло ощущения областей кисти, бедра и стопы характеризуются в полете на малых высотах как «тепло – жарко».