Translate this page:
Please select your language to translate the article


You can just close the window to don't translate
Library
Your profile

Back to contents

Transportation Herald
Reference:

Criteria importance of potential unreliability of actions in the research of professional work capacity of the aviation specialists

Zinkin Valerii Nikolaevich

Doctor of Medicine

lead research associate Central Scientific Research Institute of Russian Ministry of Defense

127083, Russia, Moscow, Petrovsko-Razumovskaya alleya St., 12-A

v.n.zinkin@yandex.ru
Other publications by this author
 

 
Somov Mikhail Vladimirovich

Head of the Department of the State Flight Test Center V.P. Chkalov

 
military unit, Akhtubinsk, 416507, Astrakhan region, Russia
 

mishas09@rambler.ru
Other publications by this author
 

 
Penchuchenko Viktor Vladimirovich

Head of the Department of the State Flight Test Center V.P.Chkalov

416501, Russia, Astrakhan Oblast, Aktyubinsk, Scherbakova Street 22

gniiivm-g@yandex.ru
Other publications by this author
 

 
Kharitonov Vladimir Vasil'evich

PhD in Technical Science

Associate professor at the "Vzlet" branch of Moscow Aviation Institute (National Research University), professor at the Academy of Military Sciences; Corresponding Member of the International Academy of Human Problems in Aviation and Astronautics

416501, Russia, Akhtubinsk, Microdistrict 1, building 1  

gniiivm-h@yandex.ru
Other publications by this author
 

 
Sheshegov Pavel Mikhailovich

PhD in Medicine

senior research associate Central Air Force Scientific Research Institute of Russian Ministry of Defense.

416507, Russia, Akhtubinsk, 1st microdistrict str., 8, sq. 77

gniiivm-z@yandex.ru
Other publications by this author
 

 

DOI:

10.7256/2453-8906.2017.2.21775

Received:

23-01-2017


Published:

20-06-2017


Abstract: The subject of this research is the ensuring of reliable professional activity of the flight and engineer technical personnel of aircraft under the impact of aircraft noise. The object is the functional reliability of operator of the aviation ergatic system. The author examine such aspect of the topic as the analysis of reliability of professional activity of aircraft flight-lifting and engineer technical personnel that ensures the employment of modern aircraft in execution of their professional responsibilities at workplace, including the use of individual and collective protection from noise. The research methodology combines the methods of reliability theory, acoustics engineering, aeronautical acoustics, system analysis and probability theory. The main conclusions of the study consist in the positions that aircraft noise is a potential source of danger, which substantiates the increased risk of erroneous actions of aviation professionals and development of professional diseases that result in the early professional disqualification. Authors’ special contribution into the research of this topic lies in acquisition of the quantitative estimates regarding the potential unreliability of actions flight-lifting and engineer technical personnel.


Keywords:

aircraft employment, potential unreliability of actions, aircraft noise, acoustic safety, performance of aviation specialists, noise protection, ergatic aviation system, flight safety, efficiency of hearing protection device, functional reliability of operator


Введение

Анализ опыта эксплуатации воздушных судов (ВС) государственной авиации показывает, что подавляющее большинство авиационных происшествий, инцидентов и предпосылок к ним по-прежнему связаны с «человеческим фактором» – ошибочными действиями, допущенными вследствие низкой функциональной надежности профессиональной деятельности оператора [1]. Под функциональной надежностью профессиональной деятельности оператора понимается свойство функциональных систем оператора обеспечивать его динамическую устойчивость в выполнении профессиональной задачи в течение определенного времени с заданным качеством [2]. Низкая функциональная надежность человека в нормальных и – особенно – в экстремальных условиях обусловлена неадекватным учетом характеристик человека при проектировании систем управления ВС, систем обеспечения жизнедеятельности и защитного снаряжения их экипажей [1–3].

Обеспечение надежности и работоспособности летно-подъемного состава (ЛПС) в экстремальных условиях деятельности, связанных с воздействием факторов полета (пилотажные перегрузки, температура, измененная газовая среда, шумы, вибрации и т.п.) являются актуальной задачей, существенно влияющей на безопасность полетов. Комплексные исследования акустической обстановки в кабинах ВС не проводились в течение более 25 лет [3].

Среди авиационных специалистов, обеспечивающих подготовку ВС к полетам в наземных условиях, в наиболее неблагоприятной шумовой обстановке находятся специалисты инженерно-технического состава (ИТС). Результаты гигиенических исследований свидетельствуют о том, что уровни звукового давления (УЗД) на рабочих местах последних при работе авиационных двигателях и вспомогательного оборудования в инфразвуковом диапазоне колеблются в октавных полосах от 95 до 104 дБ, превышая предельно допустимые уровни (ПДУ) на 1 – 19 дБ, а в звуковом диапазоне – от 96 до 123 дБ и выше ПДУ на 2 – 45 дБ [4-6].

Известно, что вследствие воздействия шума снижается не только работоспособность, но и функциональная надёжность профессиональной деятельности [7-10]. Согласно [11] надёжность человека–оператора – это его свойство сохранять способность осуществлять определённую деятельность с требуемым качеством в течение требуемого интервала времени, сохраняя требуемый уровень производительности. Нарушение деятельности является событием, имеющим определенную вероятность. Эту вероятность – потенциальную ненадежность действий (ПНД) – авторы предложили использовать в качестве меры степени влияния внешних производственных факторов на надежность деятельности работающих [12]. Количественной основой этой меры является риск возникновения неблагоприятного эффекта (срыв деятельности, ошибочные действия и т.п.).

Технический прогресс в двигателестроении, обусловивший существенное повышение энерговооруженности ВС, привел к существенному повышению мощности неблагоприятного (для человека) акустического воздействия в инфразвуковом и звуковом диапазонах частот. Имеющиеся данные позволяют рассматривать авиационный шум как неблагоприятный производственный фактор, который может стать причиной авиационных инцидентов вследствие ошибочных действий ЛПС и ИТС, обусловленных снижением их работоспособности вследствие некомпенсированного шумового влияния [13-14].

Несмотря на определенные меры, принимаемые по борьбе с шумом, количество специалистов различных профессий, в том числе и авиационных, подвергающихся его воздействию, не уменьшается. На рабочих местах, где организационно–техническими мероприятиями не удается добиться снижения уровня шума до нормативных величин или это невозможно по технико-эксплуатационным соображениям, следует применять средства защиты от шума. Недостаточное количество и низкая эффективность последних, а также отсутствие методологии оценки акустической эффективности средств защиты создают трудности в борьбе с авиационным шумом [15-16].

Цель работы: оценить возможность использования показателя – потенциальная ненадежность действия – в качестве критерия оценки работоспособности авиационных специалистов и акустической эффективности средств коллективной и индивидуальной защиты при воздействии высокоинтенсивного шума.

Методика исследования

В работах [17-19] было показано, что ПНД отражает степень влияния шума на надежность деятельности. Для расчета этого показателя были разработаны математические модели, устанавливающая зависимость его от уровня АШ на рабочем месте:

ПНД = 0,5 – Ф[|(L –134,02)/ 42,00|], если L – 111,33 ≤ 0;

ПНД = 0,5 + Ф[(L –116,03)/ 8,67], если L – 111,33 > 0,

где Ф – функция Лапласа, L – уровень шума (дБА).

Кривая модели вероятности события при увеличении уровня шума до 110 дБА носит полого-восходящий характер, а при более высоких уровнях она приобретает экспоненциальный вид.

Данную модель использовали для оценки ПНД для ЛПС, подвергающемуся воздействию шума во время полетов, и для ИТС, обслуживающего ВС в наземных условия в процессе предполетной подготовки.

Для оценки эффективности средства коллективной защиты (СКЗ) от шума использовали помещения для размещения авиационных специалистов, которыми оборудованы места стоянки ВС на аэродромах. Исследовали три варианта исполнения СКЗ:

– вариант 1 (СКЗ 1) – помещение 4,7´2,9´2,4 м с 6 окнами 0,8´1,05 м каждое; дверь 0,8´2,0 м; внешний лист – сталь 0,55 мм; внутренний слой – теплоизоляционный материал толщиной 50 мм; третий слой – деревянная панель толщиной 12,5 мм;

– вариант 2 (СКЗ 2) – отличается от первого варианта тем, что стены и потолки помещений были изнутри обшиты звукопоглощающими материалами (панели из древесины толщиной 12,5 мм и пластиковые панели ВМЛ–25 толщиной 5 мм);

– вариант 3 (СКЗ 3) – отличается от первого варианта использованием конструкции наружной стенки, состоящей из стального листа толщиной 0,55 мм, демпфированного вибропоглощающего покрытия ВМЛ–25 толщиной 5 мм и панели, выполненной из древесины толщиной 12,5 мм с воздушным промежутком, заполненным звукопоглощающим матом толщиной 50 мм; крепление стального листа и панели к рамной конструкции исключало возникновение акустических мостиков.

Измерения уровня шума проводили снаружи и внутри СКЗ во время летной смены, которые использовали для расчета ПНД по модели.

Для оценки акустической эффективности средств индивидуальной защиты (СИЗ) от шума использовали противошумные наушники (комплект СИЗ-1), принятые на снабжении Вооруженных Сил Российской Федерации [20]. Эффективность защитных свойств данного образца СИЗ от шума оценивали по следующей методике. Величину уровня шума в подчашечном пространстве СИЗ определяли путем расчета одиночного параметра поглощения звука для заданной эффективности защиты (84%) – SNR84 [21] на основании результатов, полученных в лабораторных условиях упрощенным методом [22]. По величине уровня шума на рабочем месте ИТС и одиночного параметра поглощения звука (SNR84) определяли величины показателя ПНД по модели.

Влияние шума на надежность профессиональной деятельности авиационных специалистов

Для расчета ПНД использовали результаты акустических измерений на рабочих местах ЛПС во время полета ВС, которые представлены в таблице 1.

Таблица 1 – Вероятность нарушения надежности деятельности летно-подъемного состава в зависимости от типа воздушного судна

Тип воздушного судна

Уровни звукового давления (дБ) в октавных полосах со среднегеометрическими частотами, Гц

Уровень звука, дБА

ПНД,

отн.ед

31,5

63

125

250

500

1000

2000

4000

8000

Ан–12

80

94

86

86

85

85

82

78

75

84

0,12

Ан–24

82

102

99

96

88

80

82

74

74

92

0,16

Ан–22

60

60

110

102

96

88

86

92

91

104

0,24

Ил–76

79

80

90

96

86

82

76

67

59

89

0,14

Ми–4

112

110

105

102

90

88

78

76

66

103

0,23

Ми–8

96

102

96

88

86

84

78

72

72

89

0,14

Истребители

86

88

88

88

89

98

94

96

98

103

0,23

ПДУ

(от 4 до 8 ч)

110

99

92

86

83

80

78

76

74

85

Ту–95

85

91

85

88

91

81

77

80

70

97

0,19

ПДУ

(12 ч и >)

101

89

82

76

73

70

68

66

64

75

Примечание здесь и таблице 2: жирным курсивом выделены величины, превышающие ПДУ.

Из табл. 1 следует, что уровень звука находится в диапазоне 84 – 104 дБА, а УЗД от 59 до 112 дБ. В большинстве случаев величины этих параметров превышали ПДУ, определенных в ОТТ ВВС-86 для шума. Для ВС военно-транспортной авиации (Ан–12, Ан–24, Ан–22, Ил–76), вертолетов (Ми–4, Ми–8) и истребителей использовали ПДУ уровня звука (85 дБА), установленный для рабочей смены от 4 до 8 ч. Превышение ПДУ звука для данных типов ВС составило соответственно от 7 до 19 дБА, от 4 до 18 дБА и 18 дБА. При этом величина ПНД колебалась от 0,12 до 0,24 отн.ед.

Для ВС дальней авиации величины ПДУ для УЗД и уровня звука были выбрана для продолжительности воздействия шума более 12 ч (ОТТ ВВС-86), что соответствует времени решения боевых задач, поставленных перед этим видом авиации. УЗД практически во всех октавных полосах превышали ПДУ от 2 до 18 дБ. Превышение уровня звука составило 22 дБА по сравнению с ПДУ (75 дБА). Вероятность возникновения ошибок (показатель ПНД) у экипажей дальней авиации ЛПС не превышала 0,23 отн.ед. (см. табл.1).

Проведенные измерения авиационного шума в кабине одного из ВС дальней авиации после модификации двигателей показали, что уровни авиационного шума в кабине во время полета находились в диапазоне от 111 до 120 дБА, что превышает ПДУ для звука при продолжительности воздействия от 12 часов и более (ОТТ ВВС-86). Расчет показателя ПНД показал, что величина его находится в диапазоне от 0,28 до 0,62, то есть возникает высокая вероятность опасность ошибочных действий со стороны членов экипажа и может привести к негативным последствиям в полете.

Используя данный подход для прогнозирования влияния шума на профессиональную надежность, были проведены расчеты величины ПНД для ИТС при обслуживании различных типов ВС на этапе предполетной подготовки (таблица 2).

Таблица 2 – Вероятность нарушения профессиональной надежности действий инженерно-технического состава в зависимости от типа авиации

Тип авиации

Эквивалентный уровень звука (дБА)

ПНД

(отн.ед.)

мин

макс

мин

макс

Истребительная

97

118

0,19

0,59

Фронтовая-бомбардировочная

102

109

0,22

0,27

Штурмовая

114

118

0,31

0,59

Военно-транспортная

111

116

0,29

0,50

Армейская

109

115

0,27

0,49

Учебно-тренировочная

98

100

0,20

0,21

ПДУ (от 4 до 8 ч)

85

Дальняя

112

120

0,30

0,67

ПДУ (12 ч и >)

75

Примечание: см. табл.1.

Из табл.2 следует, что эквивалентный уровень звука при минимальном количестве вылетов ВС за летную смену колебался от 97 дБА до 114 дБА. Во всех типах авиации он превышал ПДУ (на 12 – 37 дБА). В соответствии с моделью (1, 2) величина ПНД составила 0,19 – 0,31 отн.ед. Наибольших значений величина ПНД достигает у ИТС штурмовой, дальней и военно-транспортной авиации.

При максимальном количестве вылетов ВС за летную смену эквивалентный уровень звука значительно увеличивался до 100 – 120 дБА, превышая ПДУ на 15 – 45 дБА. Поэтому это сопровождалось повышением величины ПНД до 0,27 – 0,67 отн.ед. Наибольших значений величина ПНД достигает у ИТС дальней, истребительной и штурмовой авиации (см. табл.2).

Результаты исследования акустической эффективности СКЗ от шума

Для оценки звукоизолирующих свойств СКЗ в качестве источника шума использовали ВС Су–25. Акустические измерения проводили снаружи и внутри СКЗ при работающих двигателях самолета. Результаты акустических измерений представлены в таблице 3.

Таблица 3 – Исследование акустической обстановки в помещениях средств коллективной защиты ИТС от авиационного шума

Место измерения

Общий УЗД, дБ Лин

Уровень звука, дБА

ПНД

(отн.ед.)

Фон аэродрома

130

128

0,92

Внутри СКЗ 1

127

126

0,88

Внутри СКЗ 2

103

76

0,08

Внутри СКЗ 3

82

55

0,03

Как следует из табл.3, СКЗ 1 практически не обладает акустической эффективностью, так как уровень звука и общий УЗД в помещении составил 126 дБА и 127 дБ, а снаружи – соответственно 128 дБА и 130 дБ Лин. Поэтому данное помещение не может рассматриваться в качестве СКЗ от авиационного шума. Близкие значения между величиной общего УЗД и уровнем звука указывают на то, в спектре авиационного шума высоко– и среднечастотные шумы доминируют по УЗД, что необходимо учитывать при выборе материалов для оборудования помещения в качестве СКЗ от авиационного шума. Нахождение ИТС в помещениях СКЗ 1 не устранит неблагоприятное действие авиационного шума. Расчет величины ПНД по модели (2) составил 0,88 отн.ед., что позволяет прогнозировать высокую вероятность ошибочных действий ИТС, которая практически не отличается от величины ПНД (0,92 отн.ед.) ИТС при расположении снаружи СКЗ.

Модернизация помещения по улучшению звукоизолирующих свойств наружных стенок (СКЗ 2) привела к существенному снижению уровня звука внутри помещений до 76 дБА (см. табл.3). Использование материалов для внутренней обшивки помещений увеличило поглощение шума на 52 дБ и привело к уменьшению уровня звука ниже ПДУ (85 дБА). Величина ПНД уменьшилась на порядок и составила 0,08 отн.ед. Из этого следует, что модернизация ПАТ по улучшению его звукоизолирующих свойств значительно улучшила акустическую обстановку, а значит можно прогнозировать повышение работоспособности ИТС. Однако надо обратить внимание на, что общий УЗД снизился только на 27 дБ Лин и составил 103 дБ Лин, что превышает ПДУ для инфразвука (100 дБ Лин).

Расчеты, выполненные на основании экспериментальных данных, показывают, что внутри СКЗ 3 уровень звука уменьшится еще больше (на 73 дБА) и составил уже 55 дБА, то есть он снизится по отношению к второму варианту ПАТ еще на 21 дБА (см. табл.3). Снижение уровня звука привело к уменьшению величины ПНД до 0,03 ед. Обращает внимание и тот факт, что общий УЗД снизился до 82 дБ Лиин, что ниже ПДУ (100 дБ Лин). Следовательно, СКЗ 3 надо рассматривать как перспективный тип СКЗ от авиационного шума, который способен обеспечить оптимальные условия труда ИТС, находящегося в помещении при обеспечении полетов на аэродроме.

Результаты исследования эффективности СИЗ от шума

Для оценки эффективности противошумных наушников были проведены лабораторные исследования, позволившие определить их акустическую эффективность регламентированным упрощенным методом [22]. Результаты представлены в таблице 4.

Таблица 4 – Акустическая эффективность противошумных наушников, определенная упрощенным методом

Исследуемый параметр

Среднегеометрические частоты в октавных полосах (Гц)

63

125

250

500

1000

2000

4000

8000

Поглощение звука (дБ)

22

24

33

45

55

45

37

33

На основании результатов лабораторных исследований с использованием объективной оценки качества поглощения звука противошумными наушниками (см. табл.4) и в соответствии с методикой [21] были рассчитаны критерии при эффективности защиты 84%, которые рекомендуют применять для отбора или сравнения противошумов, а также определяют требования минимально приемлемого поглощения шума [22]: H84 – значение поглощения высокочастотного шума, M84 – значение поглощения среднечастотного шума, L84 – значение поглощения низкочастотного шума, SNR84 – одиночный параметр поглощения шума. Расчетные значения показателей поглощения шума для противошумных наушников при эффективности защиты 84 % (α=1) представлены в таблице 5.

Таблица 5 – Расчетные значения показателей поглощения шума для противошумных наушников при эффективности защиты 84 % (α=1)

Наименование противошума

Расчетные значения показателей для различных образцов СИЗ (дБ)

H

M

L

SNR

Шумозащитные наушники

(комплект СИЗ-1)

33

33

29

34

Учитывая, что разность между общим УЗД и уровнем звука авиационного шума не превышала 2 дБ (см. табл.3), А–корректированный УЗД, действующий при ношении этого образца СИЗ, можно вычислить как разность между величиной общего УЗД снаружи и показателя SNR для экспериментального образца противошумных наушников, которая составила 34 дБ (см. табл.5). В таблице 6 приведены величины ПНД при разных УЗД на рабочих местах ИТС.

Таблица 6 – Прогнозирование влияние противошумных наушников на ПНД

в зависимости от удаления от Су-25 с работающими двигателями

Место измерения

Без СИЗ от шума

При наличии СИЗ от шума

Общий УЗД,

дБ Лин

ПНД,

отн.ед.

Общий УЗД,

дБ Лин

ПНД,

отн.ед.

15 метров от Су-25

130

0,92

96

0,18

30 метров от Су-25

110

0,28

76

0,09

45 метров от Су-25

100

0,21

66

0,05

Из табл. 6 следует, что при работе без СИЗ величина ПНД при общем УЗД 100 дБ Лин составляет 0,21 отн.ед., то при увеличении общего УЗД 130 дБ Лин она достигнет 0,92 отн.ед. Использование рассматриваемого образца противошума приводит к существенному снижению ПНД. Особенно хорошо это видно при высоких общего УЗД. Так, при общем УЗД 130 дБ Лин можно ожидать снижения оценки ПНД до 0,18 ед. (то есть практически в пять раз), а при более низких общего УЗД (110–100 дБ) снижение величина ПНД составит 0,05 – 0,09 отн.ед., то есть снижение не превысит 17 %.

Надежность действий авиационных специалистов

Шум, являясь общебиологическим раздражителем, воздействует на все органы и системы организма. Данное положение в полном объеме относится и к авиационному шуму в силу его специфических особенностей [23].

Авиационный шум изменяет функциональное состояние центральной нервной системы, под его влиянием могут возникнуть сосудисто-вегетативные дисфункции, астенические и невротические реакции, снижаться общая резистентность организма, нарушаться терморегуляция, деятельность надпочечников, желудка, кишечника. Действие шума зависит от его интенсивности и продолжительности, кроме того надо учитывать индивидуальные психофизиологические особенности человека, подвергающегося шумовому воздействию. Это связано с тем, что по характеру ответной реакции шумы можно разделить [8]:

на шумы беспокоящие, действие которых реализуется на психологическом и физиологическом уровнях, не вызывает напряжения адаптационных механизмов;

шумы стрессорные, действие которых приводит к изменению поведения человека и вызывает выраженные физиологические реакции во всех критических системах организма человека.

Успешность деятельности в экстремальных и стрессорных ситуациях зависит от выраженности у субъекта силы нервной системы. Выявлено, что при небольшой средней степени психоэмоционального напряжения эффективность деятельности возрастает у всех людей, независимо от того какие типологические особенности проявления свойств нервной системы им присущи. Но при большом напряжении раньше ухудшается эффективность деятельности у лиц со слабой нервной системой. Представители с высокой выраженностью силы нервных процессов проявляют большую устойчивость к значительному психоэмоциональному напряжению, в том числе при воздействии высокоинтенсивного шума. В экспериментальных видах деятельности с повышенным риском и часто неожиданно возникающими проблемными ситуациями наибольшую профессиональную пригодность имеют лица с сильной нервной системой. Анализируя инертность – подвижность нервных процессов доказано, что субъекты с высокой подвижностью нервной системы отличаются высокой работоспособностью в напряженных условиях. Лица с низкой подвижностью нервной системы характеризуются пониженной активностью, срывами в деятельности, что является индикатором низкой стрессоустойчивости [24–26].

В проведенном исследовании были использованы математические модели расчета оценки ПНД у авиационных специалистов, подвергающихся воздействию высокоинтенсивного шума во время летной смены. Проведенные измерения авиационного шума в кабинах ВС показали, что уровни шума на рабочих местах ЛПС во время полета находились в диапазоне от 84 до 120 дБА, что в большинстве случаев выше ПДУ. Расчет показателя ПНД показал, что он находится в диапазоне от 0,28 до 0,62, то есть возникает высокая вероятность опасность ошибочных действий летным экипажами и может привести к негативным последствиям в полете, особенно у экипажей дальней авиации при выполнении многочасовых полетов.

Близкая ситуация наблюдается и у ИТС, на рабочих местах которых уровень звука достигает 120 дБА, а величины ПНД колеблется от 0,27 до 0,67 отн.ед. Наибольших значений величина ПНД достигает у ИТС дальней, истребительной и штурмовой авиации.

Одной из специфических особенностей шума, образующегося при работе авиационных двигателей, является наличие в акустическом спектре инфразвука на рабочих местах авиационных специалистов [13, 14, 27, 28]. Установлено, что инфразвук появляется с момента запуска двигателей и присутствует на всех этапах полета. Инфразвук представлен во всех октавных полосах с частотами от 2 Гц до 16 Гц, то есть образуется широкополосный инфразвуковой шум. УЗД инфразвука на всех этапах эксплуатации ВС колебались от 87 дБ до 109 дБ, достигая наибольших значений в период наземного опробования двигателей. Это обстоятельство необходимо учитывать, так как действие инфразвука оказывает неблагоприятное действие на центральную нервную систему, а также слуховой, вестибулярный и зрительный анализаторы и приводит к снижению работоспособности и повышенной утомляемости [13, 14, 29, 30]. Поэтому одновременное действие на авиационных специалистов высокоинтенсивного шума и инфразвука может усугублять негативное влияние каждого из них.

Воздействие акустических факторов оказывает неблагоприятное влияние не только на работоспособность и надежность действия авиационных специалистов, но и способствует развитию профессиональной патологии, которая, в свою очередь, может усугублять неблагоприятные шумовые эффекты. Исследование состояния здоровья авиационных специалистов показало, что у них повышена заболеваемость органа слуха, органа зрения, сердечно-сосудистой системы, органов дыхания и др. Основной причиной развития указанной патологии являются наличием вредных факторов условий труда, среди которых шум и инфразвук занимают ведущее место [31–33].

Количественная оценка степени связи заболеваний авиационных специалистов с их профессиональной деятельностью позволила установить, что нейросенсорная тугоухость относится к профессиональной патологии [34, 35]. Диагноз тугоухости различной степени установлен у 47% обследованных представителей ИТС и у 27,8% ЛПС. Установлена зависимость патологии органа слуха и от стажа работы с шумом. У ИТС тугоухость отмечается уже при стаже работы более 6 лет (44,0% обследованных), достигая максимальных значений при стаже работы более 16 лет (76,0% обследованных). У ЛПС она диагностируется уже при стаже работы до 5 лет (в пределах 20–25% всех категорий ЛПС), достигая наибольших величин при стаже работы более 20 лет (40% у летного состава и 60% у других членов летных экипажей) [36, 37].

Таким образом, нейросенсорная тугоухость у авиационных специалистов является профессиональным заболеванием, обусловленным влиянием высокоинтенсивного шума. Наличие этой патологии является объективным критерием снижения функциональных возможностей слухового анализатора в виде повышения порогов слуха, а значит и нарушения разборчивости речи, тем самым создавая риски ухудшения операторских качеств у авиационных специалистов, в профессиональной деятельности которых доминируют сенсомоторные системы [38-46].

На основании полученных результатов использовали ПНД для прогнозирования эффективности коллективных и индивидуальных средств защиты от авиационного шума. Акустические измерения показали, что уровень звука УЗД в СКЗ 1 достигают высоких значений (до 126 дБА) и практически не отличаются от уровня звука УЗД на рабочих местах ИТС при проведении предполетной подготовки к вылету ВС при работающих двигателях. Использование математической модели расчета ПНД позволяет прогнозировать, что величина ПНД при длительном нахождении ИТС в таких акустических условиях будет весьма высокой (0,88 ед.). Показано, что модернизация существующего СКЗ способно обеспечить снижения уровня звука в помещениях до 55 дБА, что обеспечит достижения величины ПНД не более 0,03. Следовательно, подобное сооружение отвечает требованиям, предъявляемым к СКЗ при действии авиационного шума, а его эксплуатация – способствовать достижению уровней шума, отвечающих нормативным требованиям на рабочих местах для трудовой деятельности разных категорий тяжести и напряженности (оптимальный уровень звука 60–80 дБА). Низкая величина ПНД, рассчитанная для акустических условий помещений СКЗ 3, подтверждает сохранения работоспособности авиационных специалистов на должном уровне и обеспечит надежность действий.

Для исследования СИЗ от шума по величине ПНД использовали образец противошумных наушников с высоким качеством поглощения шума. Показано, что использование данного образца СИЗ от шума при высоких уровня шума (до 130 дБА) будет способствовать снижению величины ПНД в несколько раз (до 0,18 отн.ед.), а при уровнях ниже 110 дБА их применение приведет к достижению нормативных УЗД, а величина ПНД не превысит 0,09 отн.ед. Как видно, использование СИЗ от шума будет способствовать сохранению работоспособности авиационных специалистов, обеспечит надежность действий и будет способствовать снижению уровня общей заболеваемости и профессиональной патологии. Снижение величины ПНД является подтверждением вышеизложенному.

Заключение

Проведенное исследование свидетельствует о том, что авиационный шум является источником потенциальной опасности, обусловливающим повышенный риск ошибочных действий авиационных специалистов. Развитие профессиональных и профессионально обусловленных заболеваний как следствие воздействия авиационного шума приводит не только к ранней профессиональной дисквалификации, но и является одной из причин снижения работоспособности и надежности действия.

Результаты исследования позволяют сделать заключение о прикладной значимости математической модели расчета вероятности ПНД. Этот показатель можно использовать для прогнозирования работоспособности и надежности действий летно-подъемного и инженерно-технического состава при работе в шумовых условиях, а также и в качестве критерия для оценки акустической эффективности средств коллективной и индивидуальной защиты от шума, предназначенных для поддержания профессиональной работоспособности и профилактике вредного действия шума на здоровье персонала [38, 39].

Высокие уровни авиационного шума на рабочих местах специалистов свидетельствуют о необходимости разработки и реализации специальных средств и методов обеспечения акустической безопасности профессиональной деятельности персонала как неотъемлемой части системы обеспечения безопасной эксплуатации воздушного транспорта.

References
1. Bodrov V.A., Orlov V.Ya. Psikhologiya i nadezhnost': chelovek v sistemakh upravleniya tekhnikoi. M.: IP RAN, 1998. 288 s.
2. Ushakov I.B., Bogomolov A.V., Kukushkin Yu.A. Fiziologiya truda i nadezhnost' deyatel'nosti cheloveka.M.: Nauka, 2008. 318 s.
3. Ushakov I.B., Bogomolov A.V., Kukushkin Yu.A. Patterny funktsional'nykh sostoyanii operatora. M.: Nauka, 2010. 390s.
4. Nikiforov D.A., Vorona A.A., Bogomolov A.V., Kukushkin Yu.A. Metodika otsenivaniya potentsial'noi nenadezhnosti deistvii letchika // Bezopasnost' zhiznedeyatel'nosti. 2015. № 7 (175). S. 7-16.
5. Seregin S.F., Kharitonov V.V. Aktual'nye voprosy sovershenstvovaniya sistemy bezopasnosti poletov // Problemy bezopasnosti poletov. 2016. № 10. S. 30-48.
6. Entsiklopedicheskii spravochnik po aviatsionnoi ergonomike i ekologii. M.: Izd-vo IP RAN, 1997. 508 s.
7. Alekhin M.D., Alekhin F.D. Metodika obrabotki informatsii pri bioradiolokatsionnom monitoringe sostoyaniya letchika // Programmnye sistemy i vychislitel'nye metody. 2015. № 2. S. 205-216.
8. Zinkin V.N., Soldatov S.K., Sheshegov P.M., Chumanov Yu.A., Kharitonov V.V. Shum kak faktor riska snizheniya rabotosposobnosti i professional'noi nadezhnosti aviatsionnykh spetsialistov // Problemy bezopasnosti poletov. 2014. № 8. S. 3-28.
9. Soldatov S.K., Bogomolov A.V., Dragan S.P., Kukushkin Yu.A. Sredstva i metody personifitsirovannogo akusticheskogo monitoringa // Gazovaya promyshlennost'. 2015. № 7 (725). S. 79-81.
10. Zinkin V.N. Puti sovershenstvovaniya otsenki akusticheskoi effektivnosti sredstv individual'noi zashchity // Problemy bezopasnosti poletov. 2016. № 11. S. 27-34.
11. Shcherbakov S.A., Kukushkin Yu.A., Soldatov S.K., Bogomolov A.V., Zinkin B.N., Shishov A.A., Kirii S.V. Metodicheskoe obespechenie i rezul'taty issledovaniya akusticheskoi obstanovki na rabochikh mestakh spetsialistov, podvergayushchikhsya vozdeistviyu aviatsionnogo shuma // Biomeditsinskaya radioelektronika. 2007. № 12. S. 21-27.
12. Bogomolov A.V., Zinkin V.N., Dragan S.P., Soldatov S.K. Antropoekologicheskie aspekty bezopasnoi ekspluatatsii aerodromov, aeroportov i aviatsionnykh predpriyatii // Natsional'naya bezopasnost'. 2016. № 1. S. 56-62.
13. Zhdan'ko I.M., Zinkin V.N., Bogomolov A.V., Sheshegov P.M. Organizatsiya kontrolya i monitoringa infrazvuka na razlichnykh vidakh transporta // Problemy bezopasnosti poletov. 2015. № 7. S. 43-59.
14. Zinkin V.N., Bogomolov A.V., Akhmetzyanov I.M., Sheshegov P.M. Ekologicheskie aspekty bezopasnosti zhiznedeyatel'nosti naseleniya, podvergayushchegosya deistviyu aviatsionnogo shuma // Teoreticheskaya i prikladnaya ekologiya. 2011. № 3. S. 97-101.
15. Soldatov S.K., Zinkin V.N., Bogomolov A.V., Kukushkin Yu.A. Chelovek i aviatsionnyi shum // Bezopasnost' zhiznedeyatel'nosti. 2012. № 9 (prilozhenie). 24 s.
16. Korsun O.N., Lavrova G.A. Sovremennye metody realizatsii tekhnologii 3d-audio i otsenka ee vozmozhnostei dlya uluchsheniya zvukovogo interfeisa kabiny letatel'nogo apparata // Nauka i obrazovanie: nauchnoe izdanie MGTU im. N.E. Baumana. 2014. № 2. S. 173-188.
17. Bogomolov A.V., Kukushkin Yu.A. Avtomatizatsiya personifitsirovannogo monitoringa uslovii truda // Avtomatizatsiya. Sovremennye tekhnologii. 2015. № 3. S. 6-8.
18. Zinkin V.N., Soldatov S.K., Bogomolov A.V., Dragan S.P. Aktual'nye problemy zashchity naseleniya ot nizkochastotnogo shuma i infrazvuka // Tekhnologii grazhdanskoi bezopasnosti. 2015. T. 12. № 1. S. 90-96.
19. Zinkin V.N., Bogomolov A.V., Akhmetzyanov I.M., Sheshegov P.M. Aviatsionnyi shum: spetsificheskie osobennosti biologicheskogo deistviya i zashchity // Aviakosmicheskaya i ekologicheskaya meditsina. 2012. T. 46. № 2. S. 9-16.
20. Zinkin V.N., Soldatov S.K., Bogomolov A.V., Kukushkin Yu.A., Akhmetzyanov I.M., Sheshegov P.M. Aviatsionnyi shum kak faktor ekologo-sotsial'nogo neblagopoluchiya // Problemy bezopasnosti poletov. 2010. № 10. S. 3-13.
21. Ushakov I.B., Kukushkin Yu.A., Bogomolov A.V., Karpov V.N. Potentsial'naya nenadezhnost' deistvii operatora kak kharakteristika stepeni vliyaniya fiziko-khimicheskikh faktorov uslovii deyatel'nosti // Bezopasnost' zhiznedeyatel'nosti. 2001. № 1. S. 24.
22. Aviatsionnaya akustika. V 2-kh ch. Ch. 2. Shum v salonakh passazhirskikh samoletov / Pod red. A.G.Munina. M.: Mashinostroenie, 1986. 264 s.
23. Bogomolov A.V., Dragan S.P. Avtomatizirovannyi monitoring i tekhnologii obespecheniya akusticheskoi bezopasnosti personala // Avtomatizatsiya. Sovremennye tekhnologii. 2015. № 4. S. 25-30.
24. Dvornikov M.V. Upravlenie kachestvom i bezopasnost'yu letnoi deyatel'nosti v ekstremal'nykh usloviyakh-problema ergonomicheskaya // V sbornike: Chelovecheskii faktor v slozhnykh tekhnicheskikh sistemakh i sredakh trudy Vtoroi Mezhdunarodnoi nauchno-prakticheskoi konferentsii. 2016. S. 465-471.
25. Shcherbakov S.A., Kirii S.V., Kukushkin Yu.A., Soldatov S.K., Bogomolov A.V., Zinkin V.N., Shishov A.A., Pereborov A.A. Rezul'taty issledovanii akusticheskoi obstanovki na rabochikh mestakh inzhenerno-tekhnicheskogo sostava aviatsii // Problemy bezopasnosti poletov. 2007. № 3. S. 27.
26. Zinkin V.N., Soldatov S.K., Bogomolov A.V., Kukushkin Yu.A., Akhmetzyanov I.M., Sheshegov P.M. Riski zdorov'yu, obuslovlennye kumulyativnym deistviem aviatsionnogo shuma, i meropriyatiya po bor'be s nim // Problemy bezopasnosti i chrezvychainykh situatsii. 2011. № 1. S. 80-88.
27. Soldatov S.K., Bogomolov A.V., Zinkin V.N., Aver'yanov A.A., Rossel's A.V., Patskin G.A., Sokolov B.A. Sredstva i metody zashchity ot aviatsionnogo shuma: sostoyanie i perspektivy razvitiya // Aviakosmicheskaya i ekologicheskaya meditsina. 2011. T. 45. № 5. S. 3-11.
28. Zinkin V.N., Bogomolov A.V., Dragan S.P., Akhmetzyanov I.M. Analiz riskov zdorov'yu, obuslovlennykh sochetannym deistviem shuma i infrazvuka // Problemy analiza riska. 2011. T. 8. № 4. S. 82-92.
29. Bogomolov A.V., Skuratovskii N.I., Dragan S.P., Somov M.V. Metodika ergonomicheskoi ekspertizy protivoshumnykh naushnikov // Inzhenernyi vestnik. 2013. № 9. S. 8.
30. Zinkin V.N., Soldatov S.K., Bogomolov A.V., Shvedov A.P. Obosnovanie ispol'zovaniya spetsialistami sredstv individual'noi zashchity pri vozdeistvii aviatsionnogo shuma // Informatika i sistemy upravleniya. 2009. № 4 (22). S. 139-141.
31. Soldatov S.K., Kharitonov V.V., Chumanov Yu.A. Metodicheskoe obespechenie i rezul'taty ergonomicheskoi ekspertizy shumozashchitnogo shlema dlya inzhenerno-tekhnicheskogo sostava Voenno-vozdushnykh sil // Oboronnyi kompleks-nauchno-tekhnicheskomu progressu Rossii. 2012. № 3. S. 23-26.
32. Zhdan'ko I.M., Zinkin V.N., Soldatov S.K., Bogomolov A.V., Sheshegov P.M. Fundamental'nye i prikladnye aspekty profilaktiki neblagopriyatnogo deistviya aviatsionnogo shuma // Aviakosmicheskaya i ekologicheskaya meditsina. 2014. T. 48. № 4. S. 5-16.
33. Zinkin V.N., Kukushkin Yu.A., Bogomolov A.V., Soldatov S.K., Alekseenko M.S. Issledovanie effektivnosti sredstv individual'noi i kollektivnoi zashchity ot shuma na osnove otsenki potentsial'noi nenadezhnosti professional'noi deyatel'nosti aviatsionnykh spetsialistov // Bezopasnost' zhiznedeyatel'nosti. 2010. № 11. S. 2-6.
34. Zinkin V.N., Akhmetzyanov I.M., Soldatov S.K., Bogomolov A.V. Mediko-biologicheskaya otsenka effektivnosti sredstv individual'noi zashchity ot shuma // Meditsina truda i promyshlennaya ekologiya. 2011. № 4. S. 33-34.
35. Zinkin V.N. Promyshlennye ob''ekty i transport kak istochniki nizkochastotnogo shuma i infrazvuka: kontrol' i profilaktika vrednogo deistviya // Bezopasnost' v tekhnosfere. 2016. T. 5. № 2. S. 35-42.
36. Kirii S.V., Kukushkin Yu.A., Bogomolov A.V., Soldatov S.K., Shcherbakov S.A., Zinkin V.N., Shishov A.A. Metodika otsenivaniya umstvennoi rabotosposobnosti i nadezhnosti professional'noi deyatel'nosti spetsialistov, podvergayushchikhsya vozdeistviyu aviatsionnogo shuma // Biomeditsinskaya radioelektronika. 2008. № 1-2. S. 50-56.
37. Il'in E.P. Differentsial'naya psikhofiziologiya (vozmozhnosti cheloveka i svoistva nervnoi sistemy). Chelyabinsk, 1999. 168 s
38. Kharitonov V.V., Sheshegov P.M. Tekhnologiya analiza potentsial'noi nenadezhnosti deistvii spetsialistov, obsluzhivayushchikh letatel'nye apparaty Voenno-vozdushnykh sil // Sistemnyi analiz v meditsine (SAM 2012) Materialy VI mezhdunarodnoi nauchnoi konferentsii, 2012. S. 117-120.
39. Prudnikov L.A., Klimov R.S. Potentsial'nye vozmozhnosti upravleniya professional'noi podgotovkoi operatorov na osnove otsenki psikhofiziologicheskogo sostoyaniya // Sovremennoe obrazovanie. 2016. № 2. S. 52-64.
40. Kozin O.V. Osobennosti differentsial'noi diagnostiki professional'noi neirosensornoi tugoukhosti u lits letnogo sostava grazhdanskoi aviatsii // Vestnik otorinolaringologii. 2009. № 6. S.26–29.
41. Dragan S.P., Zinkin V.N., Bogomolov A.V., Soldatov S.K., Drozdov S.V. Akusticheskaya effektivnost' sredstv zashchity ot shuma // Meditsinskaya tekhnika. 2013. № 3. S. 34-36.
42. Skuratovskii N.I., Zinkin V.N., Bogomolov A.V. Avtomatizirovannaya podderzhka ergonomicheskoi ekspertizy sredstv individual'noi zashchity ot aviatsionnogo shuma // Chelovecheskii faktor: problemy psikhologii i ergonomiki. 2014. № 1 (68). S. 54-57.
43. Svidovyi V.I., Zinkin V.N., Akhmetzyanov I.M., Palishkina E.E., Gazizova I.R. Otsenka riska razvitiya proizvodstvenno obuslovlennykh i professional'nykh zabolevanii u aviatsionnykh spetsialistov // Profilakticheskaya i klinicheskaya meditsina. 2008. № 1. S. 49-51.
44. Zinkin V.N., Soldatov S.K., Sheshegov P.M. Osobennosti patologicheskogo deistviya aviatsionnogo shuma na organ slukha inzhenerno-tekhnicheskogo sostava aviatsii // Vestnik otorinolaringologii. 2007. № 6. S. 25-29.
45. Simukhin V.V., Vorona A.A., Bogomolov A.V., Kukushkin Yu.A., Ryzhenkov S.P. Mediko-biologicheskie effekty impul'snykh shumov i osobennosti ikh gigienicheskogo normirovaniya // Bezopasnost' v tekhnosfere. 2012. № 6. S. 36-43.
46. Nikiforov D.A., Vorona A.A., Kukushkin Yu.A. Metodicheskoe obespechenie kvalimetrii zhizni i uslovii professional'noi deyatel'nosti letnogo sostava // Problemy bezopasnosti poletov. 2016. № 1. S. 37-50.