То, что пилота нельзя обучать в воздухе, стало очевидно, наверное, сразу, как только появились самолеты.
- В те времена наличие предполетной практики было гораздо важнее, чем сейчас, - говорит Сударов. - Мы сегодня привыкли к тому, что пилотов как минимум двое, и каждый начинающий летчик может рассчитывать на то, что в первых полетах рядом с ним будет кто-то из опытных. А тогда летали в одиночку.
На заре авиации была известна «система пингвина», в которой использовался аэроплан с уменьшенным размахом крыльев. Уже в начале двадцатого века начинающие пилоты учились управлять самолетом, не покидая земли. В частности, этот способ обучения применялся во французской военной школе во время Первой мировой войны. Другие устройства, с помощью которых пытались решить ту же задачу, предполагали использование воздушных шаров или, к примеру, железнодорожных тележек. Тогда и родилась идея сделать такое устройство, которое, оставаясь на земле, максимально точно воссоздавало бы ощущение настоящего полета. Это устройство должно в идеале передавать перегрузки и адекватно откликаться на управление. Иногда тренажеры, похожие на настоящие аэропланы, ориентировали по ветру с целью достижения должного эффекта.
Первые тренажеры, претендовавшие на то, чтобы передавать все перипетии полета, приходилось «трясти» вручную. В 1915 году появились тренажеры, которые с помощью электрического устройства могли измерять реакцию будущих летчиков при возникновении дисбаланса машины[Появились также специальные тренажеры для бомбометателей, использующие нарисованные ландшафты.]. Благодаря электромоторам, этим симуляторам уже не нужна была физическая сила нескольких человек, чтобы наклонять и крутить платформу с тренажером. Впрочем, специально обученный человек должен был следить за тем, какие моторы, когда и как работают, дабы ситуация менялась в зависимости от условий теста и действий летчика. Переложить логические операции такого типа на плечи электроники удалось лишь спустя десятилетия.
С самых ранних пор не забывали конструкторы и о слуховых и зрительных особенностях восприятия. Так, в 1917 году во Франции появились первые симуляторы, воссоздававшие шум авиационного мотора и в примитивной форме отображавшие вид из кабины пилота. Электронная версия такого устройства была запатентована в США в 1929 году. На нем с помощью перфоленты можно было запрограммировать ход тестового полета, вот только управление не имело обратной связи: реакция логического устройства на действия летчика отсутствовала, и что бы ни делал испытуемый, машину трясло и вертело в соответствии с введенной программой.
Другой патент тех лет описывает тренажер, в котором предусмотрены места для ученика и преподавателя, причем органы управления ученика были связаны с местом учителя, и тот мог по возможности оперативно менять поведение тренажера в зависимости от действий подопечного. Кроме того, при тренировках полета по приборам нужно было обеспечивать изменение показаний этих приборов в симуляторе, что в бескомпьютерную эпоху было делом нетривиальным. Использование для тех же целей аналогового компьютера стало возможным лишь во Вторую мировую войну. В 1943 году появился, пожалуй, первый по-настоящему электронный тренажер для самолета АТ-6, который сам по себе предназначался для обучения будущих пилотов. Первым полным симулятором для пассажирского самолета в начале пятидесятых годов стал тренажер фирмы BOAC для лайнера Comet I.
Постоянно ужесточавшиеся требования к безопасности полетов делали заказчиков тренажеров все более взыскательными. Тренажеры должны были становиться все более и более похожими на свои летающие прототипы; кроме того, от техники требовалась все большая производительность, а потому век аналоговых компьютеров в моделировании полетов был не слишком долгим. В 1960 году в Университете Пенсильвании был создан специальный цифровой компьютер для полетных тренажеров. Вскоре появился компьютер Link Mark I для моделирования полетов в режиме реального времени, в котором параллельными вычислениями занимались уже три процессора. В те же годы сформировалось и обычное в наши дни требование к системам подвижности тренажеров, которые должны обладать шестью степенями свободы.
Наконец, последнее, что было реализовано в тренажерах, - близкая по достоверности передача вида из кабины. Для этого использовались разные техники, поначалу считали за благо отобразить землю схематично и в виде плоскости. Первая цветная система визуализации, основанная на телевидении, появилась в 1962 году, а первый специальный компьютер для тех же целей был разработан в США в рамках космической программы. В 1971 году свет увидел симулятор Vital II компании McDonnell-Douglas Electronics, способный симулировать ночной полет. Современные системы способны воспроизводить трехмерную цветную сцену с несколькими тысячами полигонов для дневного, ночного и сумеречного освещения; они имеют разрешение до трех мегапикселов, могут имитировать разные погодные условия, а моделируемые сцены отображают настоящие детали поверхности в районе существующих аэропортов. Тренажеры, которые достоверно передают особенности управления самолетом, а также воспроизводят звуковые, визуальные и подвижные эффекты пилотирования, получили название Full Flight Simulator (в российской терминологии - полномасштабный тренажер).
Современный полномасштабный тренажер состоит из шести основных подсистем, в число которых входят компьютерный комплекс, система управления, макет кабины, система визуализации, система подвижности и рабочее место инструктора. Эти устройства используются не только в работе с пилотами, но и при разборе различных инцидентов.
Программа переобучения летчиков на SSJ 100 предполагает не менее 36 часов занятий. 12 часов летчики проводят на статическом тренажере и 24 часа (вместе с проверочными полетами) - на полномасштабном. Курс обычно согласовывается и утверждается национальными авиационными властями.
- Скорее всего нам придется обучать не юнцов, только что вышедших из училища, - говорит Сударов, - а опытных пилотов-инструкторов, которых будут присылать авиакомпании-заказчики. В этом заинтересован сам заказчик: предполагается, что в рамках поставки самолета по контракту мы обучаем фиксированное количество людей со стороны покупателя, а дальнейшее обучение уже осуществляется на платной основе.
Авиакомпании заинтересованы в том, чтобы обучить наиболее опытных инструкторов, а в дальнейшем осуществлять обучение собственными силами. Для этого, правда, нужно либо купить тренажер, либо арендовать его в учебном центре. Понятно, что покупка тренажера, стоящего как половина самолета, имеет смысл, если парк приобретаемых самолетов данного типа достаточно велик.
Переучиваться летать на новом самолете, по словам Сударова, труднее тем, кто летал только на российских самолетах (Як-40, Ту-134). Прежде чем садиться в тренажер, летчику нужно будет пройти специальный курс по взаимодействию членов экипажа в новом самолете.
- В советских самолетах совершенно иная концепция, - поясняет Сударов. - У нас было принято, что экипаж состоит минимум из пяти человек: командир корабля, второй пилот, бортинженер, штурман и бортрадист. Мировые же авиапроизводители пошли по пути высокой автоматизации управления, и зарубежные лайнеры рассчитаны на экипаж из двух человек.