Czy wypadek w Smoleńsku zalicza się do kategorii CFIT?

Wypadki lotnicze, szczególnie te, które zdarzają się w lotnictwie komunikacyjnym, są niezwykle spektakularne i zawsze budzą zainteresowanie opinii publicznej oraz mediów. Gdy w wypadkach tych giną ludzie, komentarze zawsze dotykają potrzeby szybkiej odpowiedzi na pytanie: co było przyczyną? Mamy świadomość, że współczesne samoloty są bardzo nowoczesne i wyposażone w szereg urządzeń zwiększających bezpieczeństwo lotów. Wierzymy, że piloci samolotów komunikacyjnych są dobrze wyszkoleni, traktujemy ich jako elitę tego zawodu. Mamy zaufanie do właściwego nadzoru i zarządzania firmami zajmującymi się transportem lotniczym. Widzimy, że lotniska są coraz bardziej nowoczesne i dają możliwość wykonywania lotów w coraz trudniejszych warunkach atmosferycznych.

Dlaczego zatem wypadki się zdarzają?

Zaakceptowanie zderzeń samolotów, ujawnienia niesprawności technicznej lub poważnej awarii prowadzącej do wypadku jest łatwiejsze niż przyjęcie do wiadomości faktu, że wypadkowi uległ sprawny samolot, prowadzony przez załogę, która była do końca aktywna i miała pełną możliwość prowadzenia samolotu zgodnie ze swoją wolą. Samolot zderza się z ziemią po starcie lub podczas podejścia do lądowania... Częstość występowania oraz cechy charakterystyczne takich wypadków spowodowały, że w literaturze zajmującej się badaniem wypadków lotniczych wyodrębniono je do jednej grupy, nazwanej CFIT - Controlled Flight Into Terrain. Definicja ta określa sprowadzenie sprawnego technicznie samolotu do poziomu ziemi przez nieświadomą faktu zniżania załogę. Definicja ta pojawiła się w latach siedemdziesiątych i miała na celu dogłębną analizę przyczyn wypadków tej grupy. Poznanie ich oraz przeprowadzenie pełnej analizy pozwoliło na wprowadzenie szeregu zmian w przepisach, procesie szkolenia kontrolerów ruchu lotniczego i załóg lotniczych oraz modyfikacjach technicznych wyposażenia samolotów.

Co ma wpływ na występowanie wypadków kategorii CFIT?

Na zaistnienie wypadku CFIT wpływa wiele czynników. Mogą to być złe warunki atmosferyczne, problemy techniczne z wyposażeniem nawigacyjnym lotniska lub samolotu (nie wykryte lub źle zinterpretowane przez załogę), ale też i zmęczenie pilotów, ich dekoncentracja, utrata świadomości sytuacyjnej (świadomości, w której części procedury podejścia się znajduje) lub utrata orientacji przestrzennej (orientację przestrzenną utrzymuje się odnosząc się do położenia widocznego horyzontu lub na podstawie wskazań przyrządów pokładowych). Dodatkowym czynnikiem mogą być błędy popełnione podczas szkolenia i treningu załóg oraz wadliwa współpraca w czasie lotu. Widać, że najistotniejszym czynnikiem jest tu błąd załogi. Czy zatem stwierdzenie tego błędu zamyka sprawę wyjaśniania wypadku? Nie, to dopiero początek drogi. Błąd załogi, błąd ludzki (często dotyczący również innych zaangażowanych w proces przygotowania lotu) ujawnia się w finale lotu. Odpowiedzi wymaga pytanie, jak doszło do tego, że ludzie ten błąd popełnili?

Przygotowanie lotu samolotu komunikacyjnego jest niezwykle złożonym procesem. Wymaga wypełnienia określonych procedur i warunków technicznych oraz operacyjnych. Efektem tych działań jest sprawny technicznie samolot, prawidłowo przygotowany plan lotu, a także właściwie przeprowadzona analiza osiągów samolotu i ograniczeń operacyjnych stwarzanych przez położenie lotniska startu i lądowania oraz warunki atmosferyczne. Najważniejszym elementem spinającym wszystkie pozostałe jest załoga lotnicza, dobrze wyszkolona, wypoczęta i właściwie przygotowana do lotu. Poprawnie opracowany (w oparciu o regulacje prawne w tym obszarze) proces stawia na każdym etapie szereg barier, ograniczających możliwość popełnienia błędu przez ludzi.

Ujawniony błąd załogi pokazuje nieskuteczność istniejących barier lub ich brak.
Po określeniu przyczyn zaistnienia wypadków CFIT wdrożono szereg nowych regulacji i procedur, mających na celu wzmocnienie istniejących barier i dodanie nowych, bardziej skutecznych.

Pierwszą inicjatywą, mającą na celu poprawę jakości pracy załóg lotniczych. było wdrożenie procedur CRM (Crew Resource Management). Jest to system zarządzania zasobami ludzkimi, polegający na wdrożeniu zasad współpracy, wzajemnej kontroli oraz potwierdzania wykonywanych czynności przez załogę lotniczą. Bardzo ważną cechą CRM jest prowadzenie szkoleń i treningów załóg lotniczych wspólnie z personelem pokładowym mających na celu wytrenowanie i utrzymanie odpowiedniego standardu wymaganych czynności i zakresu współpracy w załodze. Przedefiniowano również rolę kapitana w załodze lotniczej, która do tej pory określała jego pozycję jako absolutnego lidera, którego decyzje były niepodważalne i ostateczne. CRM wprowadził i wzmacnia postawy asertywności, konieczne do wypracowania prawidłowych i przemyślanych decyzji dotyczących lotu. Kapitan jest w dalszym ciągu liderem zespołu, ale jest otwarty na opinie załogi i tam, gdzie jest to możliwe i uzasadnione, uwzględnia uwagi wszystkich jej członków.

Te nowe podstawy współpracy w załodze skutkują również opracowaniem wspólnego standardu pracy członków załogi. Zasady te, nazwane SOP (Standard Operation Procedures), bardzo dokładnie opisują sposób wykonania lotu. Wprowadzają również bardzo dokładnie opisany sposób sprawdzania i potwierdzania wykonania koniecznych czynności w kabinie pilotów. Każda zmiana konfiguracji, włączenie lub wyłączenie urządzeń musi być wykonane wspólnie i w odpowiedni sposób potwierdzone przez drugiego członka załogi. Role pilotów w powietrzu podzielono na funkcję pilota lecącego (Pilot Flying, PF) oraz pilota monitorującego (Pilot Monitoring, PM). Podział ten, niezależny od funkcji kapitana i drugiego pilota, wprowadza pewną symetrię i kompletność aktywności pilotów. Na czy polega ten podział? Pilot lecący prowadzi samolot - czy to pilotując manualnie, czy też wykorzystując autopilota - i wydaje drugiemu członkowi załogi polecenia dotyczące konfiguracji samolotu. Pilot monitorujący prowadzi korespondencje radiową, na polecenie pilota lecącego operuje urządzeniami pomocniczymi, a co najważniejsze, ma obowiązek obserwacji przyrządów pokładowych, aby potwierdzać lub korygować działania pilota lecącego. Jest to szczególnie istotne podczas podejścia do lądowania, gdy należy bardzo dokładnie sprawdzać poprawność pracy urządzeń nawigacyjnych oraz kontrolować położenie samolotu względem kierunku lądowania i ścieżki schodzenia. Wszelkie, nawet najmniejsze odchylenia są zgłaszane przez pilota monitorującego, a obowiązkiem pilota lecącego jest skorygowanie lotu do zadanego standardu. Przy braku jego reakcji lub przy reakcji nieprawidłowej pilot monitorujący ma obowiązek przejąć sterowanie samolotem w celu zapewnienia bezpieczeństwa lotu.

Ustanowienie tych zasad związane było równie z wprowadzeniem pojęcia „ustabilizowane podejście do lądowania”. W standardowych procedurach wszystkich operatorów znajdują się parametry opisujące ten stan lotu samolotu, w trakcie podejścia do lądowania. Podczas podejścia do lądowania wprowadzono obowiązek ciągłej weryfikacji właściwego toru lotu i konfiguracji samolotu, a na dwóch charakterystycznych wysokościach konieczne jest formalne zweryfikowanie tych parametrów. Pierwsza taka "bramka" znajduje się na wysokości 1000 stóp (300 metrów) nad poziomem lotniska, a druga na wysokości 500 stóp (150 metrów). Na tych wysokościach załoga sprawdza, czy samolot ma odpowiednią konfigurację do lądowania (klapy i wypuszczone podwozie), czy znajduje się na kierunku lądowania i na ścieżce zniżania w określonej tolerancji, czy prędkość lotu utrzymywana jest zgodnie z założeniami, czy prędkość opadania nie przekracza ustalonej oraz czy silniki pracują na odpowiedniej mocy. Sprawdzenie to daje załodze szansę na potwierdzenie prawidłowości wykonywanego lotu. Przy właściwej współpracy w załodze błędne wybranie pomocy nawigacyjnych, zbyt szybkie zniżanie, nieprawidłowa konfiguracja samolotu do lądowania czy też zejście poniżej ustalonej minimalnej, bezpiecznej wysokości bez widzialności ziemi czy świateł lotniska nie powinno mieć miejsca. A jeśli nastąpi powinno zostać to zauważone i poprawione przez załogę.

Co może mieć wpływ na braki w takiej współpracy?

Pilotowanie samolotu we wszystkich fazach lotu wymaga skupienia, precyzji i współpracy wszystkich członków załogi. Są jednak fazy lotu krytyczne dla bezpieczeństwa, a najbardziej wymagającą jest lądowanie. Tutaj należyty podział obowiązków i uwagi jest kluczowy, choć oczywiście możliwe jest wykonanie lądowania przez pojedynczego pilota. W przypadku skomplikowanych, ciężkich samolotów komunikacyjnych jedynie współpraca dwóch pilotów daje wystarczający margines bezpieczeństwa.

Zła dyspozycja psychofizyczna, wliczając w to zmęczenie, złe samopoczucie lub chorobę, jest równie groźna, jak braki w wyposażeniu lotniska, samolotu czy tez braki w wyszkoleniu załogi. Wszystkie wymienione elementy muszą działać właściwie - inaczej zderzamy się z sytuacją, gdy jeden z pilotów, nie obserwowany przez drugiego we właściwy sposób popełnia błąd, który, nie naprawiony w porę, może skutkować tragicznym zderzeniem z ziemią.

W związku z ustalonym faktem, że człowiek jest tym elementem procesu, który dość często popełnia błędy, producenci sprzętu lotniczego opracowali urządzenia pomagające pilotom odzyskać panowanie nad maszyną albo przywrócić świadomość sytuacyjną i w związku z tym zabezpieczyć dalszy przebieg lotu.

Coraz doskonalsze przyrządy pilotażowe oraz wyposażenie nawigacyjne pozwala w dużo prostszy niż dawniej sposób prowadzić samolot i utrzymywać orientację przestrzenną i nawigacyjną. Zastosowanie do nawigacji systemu GPS było przełomem w kwestii dokładności nawigacji, jednak w dalszym ciągu nie zabezpieczało wystarczająco przez naprawieniem popełnionego błędu.

Aby zredukować liczbę wypadków kategorii CFIT, opracowano urządzenia ostrzegające przed niebezpiecznym zbliżaniem się do ziemi. W zależności od producenta, urządzenia te nazywają się GPWS (Ground Proximity Warning System) lub TAWS (Terrain Awareness and Warning System). Zasada ich pracy polega na tym, że urządzenia te wykorzystują wysokościomierze samolotu i po obliczeniu, że zmiana wysokości lotu następuje zbyt szybko, generują komunikaty dźwiękowe oraz sygnały graficzne na ekranach. Reakcja pilotów na te alarmy daje szanse na unikniecie kolizji.

Po udanej implementacji systemu GPS do nawigacji lotniczej, wykorzystano go również w urządzeniach ostrzegających przed zbliżaniem się do ziemi. Współcześnie urządzenia te wykorzystują cyfrowe mapy terenu i w ten sposób jeszcze dokładniej i precyzyjniej alarmują o złym profilu lotu i niebezpiecznej wysokości dając załodze jeszcze więcej czasu na poprawienie błędu. Urządzenia te, mając zapisane na mapach położenie lotnisk alarmują, gdy samolot zniża się w terenie nie będącym na kursie podejścia do lądowania. Dodając pierwotnie zastosowaną funkcję analizy zmiany wysokości lotu otrzymaliśmy urządzenie będące ostatnią deską ratunku w sytuacji, gdy załoga popełni błąd, nie zauważony przez kontrolera lotu, nie skorygowany i prowadzący samolot do kolizji z ziemią. Wydawane przez urządzenie ostrzeżenia, takie, jak Terrain Ahead, Pull Up dają załodze czas na reakcję i skorygowanie błędnego toru lotu. Prawidłowa reakcja na alarm urządzenia TAWS ocaliła wiele istnień ludzkich…

Statystyki mówią, że jeden na pięć wypadków jest wynikiem błędu pilotów. Błędu, który - przypominam - jest wynikiem niedopełnienia wielu elementów opisanych w procedurach i związany jest ze złamaniem wielu barier zabezpieczających przed jego popełnieniem. Dużą grupę wypadków stanowią te, będące tematem tego opracowania.

Lotnictwo komunikacyjne staje się coraz bezpieczniejsze. Na prezentowanym wykresie widać, jak na przestrzeni lat maleje liczba wypadków i ofiar śmiertelnych. Jest to wynikiem wprowadzenia nowoczesnego sprzętu, lepszego wyposażenia lotnisk, nowego sposobu szkolenia i treningu załóg lotniczych, wprowadzenia zasad CRM, systemu GPS, urządzeń GPWS i TAWS. Wypadki jednak zdarzają się w dalszym ciągu…

Liczba wypadków lotniczych na przestrzeni lat (źródło: EASA Annual Safety Review 2012)

Pomimo rozwoju techniki lotniczej, metod szkolenia i treningu w dalszym ciągu wypadki CFIT stanowią poważną grupę, pochłaniająca wiele ofiar ludzkich.

Procentowy udział różnych rodzajów wypadków w latach 2006-2011 (źródło: ICAO – 2013 Safety Report)

Na wykresie poniżej możemy dokonać analizy wypadków grupy CFIT, które zdarzyły się w 2012 roku. Stanowiły one jedynie 3 procenty ogółu wypadków, ale dały w efekcie 22 procent wypadków z ofiarami śmiertelnymi i kosztowały aż 37 procent wszystkich ofiar wypadków. Była to grupa wypadków, która zebrała najbardziej tragiczne żniwo.

Procentowy udział różnych rodzajów wypadków w roku 2012 (źródło: ICAO – 2013 Safety Report)

10 kwietnia 2010 roku podczas podejścia do lądowania na lotnisko Smoleńsk Północny załoga samolotu Tu-154M sprowadziła samolot poniżej bezpiecznej wysokości i doprowadziła do zderzenia z przeszkodami terenowymi i w konsekwencji rozbicia samolotu. Wszystkie osoby na pokładzie samolotu zginęły.

Mieliśmy tu do czynienia ze sprawnym samolotem, kompletną załogą, do końca lotu przebywającą na swoich stanowiskach pracy, mającą pełne możliwości sterowania samolotem. Samolot (choć nie najnowszej konstrukcji) wyposażony był w nowoczesne urządzenia nawigacyjne, komputer pokładowy, GPS, TAWS. Lotnisko było wyposażone w podstawowe urządzenia nawigacyjne, kontrolerzy ruchu lotniczego mieli kontakt z załogą. Wypadek, który się wydarzył, spełnia wszystkie kryteria wypadku klasy CFIT.

W raporcie KBWL LP wskazano na szereg pokonanych barier, błędy w przygotowaniu lotu, błędy załogi, kontrolerów ruchu lotniczego. Pomimo prawidłowo działającej sygnalizacji TAWS doszło jednak do wypadku…

Zrealizowanie wskazanych przez KBWL LP wniosków i zaleceń profilaktycznych jest jedyną droga do zmodyfikowania istniejących procedur i regulacji tak, aby wyciągnąć bolesną lekcję i zmniejszyć do minimum szanse na ponowny wypadek CFIT w lotnictwie polskim.