Previous Entry Share Next Entry
Иллюзии пространственного ориентирования у пилотов
umm_adam
Все когда-то бывает первый раз в жизни. Сегодня, например, я первый раз в жизни увидела снег в июне и первый раз в жизни сделала перепост своего же текста. Как говорится, в связи со вновь открывшимися обстоятельствами. Этот пост я написала, когда в прессе появились первые результаты расследования катастрофы Ту-154 в Сочи и все начали орать, что "такого не может быть. потому что не может быть никогда". Сейчас результаты вроде как окончательные и все еще хуже, поэтому повторюсь.

Напоминаю, как обычно, что текст ниже - никоим образом не связан непосредственно с катастрофой. Я не знаю, как оно там было. А текст о том, как оно бывает вообще.


Оригинал взят у umm_adam в Звезды в море и другие иллюзии пилотов



- Так-с, девочки, что у нас сегодня на повестке дня?
- Да все как обычно, Иван Иваныч. Украина, Сирия, с дорог асфальт со снегом сошел…
- Это всем надоело. Поинтересней новостей что ли нет?
- У Наины Ельциной юбилей - 85 лет.
- Вы издеваетесь что ли надо мной?! Кому это интересно? Тухло! Поживей надо чего-нибудь. Поострей! Самолет там никакой случайно не нигде не упал?
- Да вроде нет...
- Жаль.
- Ну может хоть по прошлым авиакатастрофам свежачок какой есть?
- Да нет вроде...
- Придумал! А давайте напишем, что самолет упал в море, потому что пилот увидел отражение звезд в воде и перепутал небо с землей.
- Ох, Иван Иваныч, не зря вы наш Главный Редактор. Так здорово придумали! Давайте, конечно, напишем! Только нам никто не поверит.
- А ты напиши, что это со слов источника нашей редакции в кругах, близких к расследованию, но попросивший не разглашать его имя.
- Точно! Как же я сама не додумалась. Спасибо за идею, побежала писать.

Примерно там представляют типичный диалог журналиста и редактора люди, от всей этой кухни далекие. Ну да, это же чушь такая, что придумать могут только полные дураки. Если честно, я не знаю, как на самом деле все происходит в редакциях уровня Коммерсанта и РБК, но точно уверена, что не так. Потому что дураков у нас конечно везде хватает, но если человек элементарно сумел устроиться на работу в редакции такого уровня - резюме там написать, с хиарами этими договориться - это как минимум говорит о том, что хотя бы в виде проблесков интеллект у него присутствует. А если и нет - над любым журналистом стоит еще выпускающий редактор, корректор, главный редактор, менеджер проектов и хрен знает кто еще. Ну не могут же все они одновременно быть дураками!

Так что скорее всего диалог выглядел немного иначе. Села, например, девочка-журналист напротив того самого “источника в кругах, пожелавшего остаться неназванным”, включила диктофон, а он ей:

- Знаете, деточка, в свое время в авиации описан был ряд случаев, позволивших выделить в отдельное направление изучения такое явление как дезориентация пилота вследствие иллюзий пространственного положения...

- Иллюзий?! Он пьяный что ли был?

- Да нет, ну что вы! Речь о так называемых соматогравитационных иллюзиях. Вам ведь знакомо понятие самогравитация?

- Угу, - кивает головой девочка. Конечно ей знакомо. Какой же девочке не знакомо понятие самогравитация?

- Многоуважаемый источник, - говорит она вслух. - Не могли бы вы как-то попроще объяснить, из-за чего все-таки упал самолет? Для широкого, так сказать, круга читателей. У нас же, знаете, среди читателей очень разный контингент. Как говорится, от пионера до пенсионера. И мы должны рассказать им доступным языком...

- Понял-понял. В таком случае давайте я сначала напомню вам как устроен наш вестибулярный аппарат. Тот самый, с помощью которого организм определяет свое положение в пространстве...

Тут девочка понимает, что этот занудный чел не сдастся (физики и лирики, че) и утыкается в инстаграм, изредка кивая головой, чтобы он думал, что она слушает.

- Вестибулярный аппарат - продолжает тем временем “эксперт” - это такой небольшой орган, расположенный во внутреннем ухе. Внутри него есть некоторое количество жидкости, с помощью которой - в упрощенном варианте - мозг определяет состояние равновесия. Представьте обычный стакан с водой - если его не трогать, поверхность жидкости ровная, она параллельна линии горизонта - то есть стакан находится в равновесии. А если этот стакан наклонять, вертеть, трясти, жидкость начнет хаотично плескаться. Вот примерно то же происходит с вестибулярным аппаратом во время различных перемещений тела в пространстве. Тело наклонилось вправо - с правой стороны уровень жидкости стал выше - мозг понял, что произошло отклонение от состояния равновесия. В общем, ваши пионеры и пенсионеры это должны понимать - это в средней школе проходят. Но ирония в том, что наш мозг обладает огромными способностями к адаптации. Поэтому если такое неуравновешенное положение сохраняется надолго - когда самолет выполняет долгий, затяжной, но плавный маневр, например, - мозг успевает адаптироваться к этому состоянию и начинает сомневаться: а может вот это теперешнее положение и есть равновесие? А если все это происходит в состоянии стресса, усталости, сомнения могут стать еще сильнее. В другой ситуации мозг мог бы попросить “подсказки” у органов чувств - зрения, например - но если вокруг темнота, море и небо сливаются в одну плоскость, звезды в воде отражаются, зрение становится плохим советчиком. Это и есть иллюзии пространственного положения. Иногда они могут быть настолько сильными, что даже взглянув на приборы пилот скорее поверит, что прибор сломался, чем в то, что его обманывает собственный мозг...

- Стойте-стойте, - приободряется журналисточка, услышав знакомые слова про звезды и море. - Вы хотите сказать, что пилот мог от усталости в темноте верх и низ перепутать?

- Ну… в каком-то смысле… с определенной точки зрения… можно и так сказать...

- Вот спасибочки вам, побежала писать.


Вот этот мой затяжной вступительный маневр был к вопросу о том, откуда в СМИ берутся бредовые статьи. Например, о том, что пилот увидел отражение звезд в море и вместо набора высоты полетел вниз. А дальше, собственно, сабж: о том, что это за иллюзии такие. Мне, правда, как махровому теоретику от авиации кажется, что тема пространственной дезориентации в большей степени относится к “малой авиации”, потому что сложно представить себе пилота авиалайнера без инструментального рейтинга, а основной причиной возникновения дезориентации все источники называют пресловутый VFR flight into IMC - визуальный полет в условиях, требующих полета по приборам. Хотя в истории действительно всяких примеров хватает. Вот, например. Собственно, посерьезнее на эту тему почитать тоже можно именно там. Здесь - тот самый адаптированный вариант “для широкого круга”.



Проклятие Кеннеди

Ночью 16 июля 1999 года Джон Кеннеди-младший – сын 35-го президента США, имеющий свидетельство пилота частного самолета, на своем личном «Пайпер» вместе с супругой и ее сестрой летел в Массачусетс. Неподалеку от места назначения самолет упал в Атлантический океан, все погибли.
Катастрофа имела огромный резонанс. Не просто потому, что погибли известные люди, а потому, что не было никаких видимых причин, почему она могла произойти. Вспомнили даже о некоем «проклятии Кеннеди».
Расследование шло по стандартному пути: инспекция самолета и его обслуживания, анализ погоды, проверка летной школы, где Кеннеди проходил обучение, его состояние здоровья, в конце концов – все чисто.
Осталось последнее предположение – пространственная дезориентация пилота. И действительно, анализ трека показал, что за 15 км от места падения самолет отклонился от курса и делал много беспорядочных маневров. Последним из них стал правый разворот с небольшим радиусом с одновременным снижением и увеличением тяги. Проще говоря, это выглядело как совершенно осознанный, управляемый, контролируемый полет вниз. Самолет врезался в воду с вертикальной скоростью более 1400 м в минуту!
У этого явления есть вполне говорящее название – «смертельная спираль». И это одна из пространственных иллюзий, с которыми может столкнуться любой пилот самолета, независимо от уровня подготовки и размеров своего ВС. А всего их шесть.



WARNING! VFR Flight Into IMC

Это одно из самых опасных явлений в авиации общего назначения – визуальный полет на самолете в условиях, когда нужно и можно лететь только по приборам. Целый ряд статей, описывающих это явление, ссылается на данные исследования 2004 года, согласно которому средняя продолжительность такого полета – а значит, и жизни пилота – составляет 178 секунд.

Полет по правилам визуальных полетов (ПВП) – это такой полет, при котором пилот самолета сохраняет непосредственный визуальный контакт с наземными ориентирами. То есть как минимум, видит линию горизонта.

Если по какой-то причине (ночь, густая облачность, туман и т.д.) пилот не видит землю, он должен продолжить полет по приборам. В противном случае он рискует довольно скоро попасть в одну из шести ловушек пространственной дезориентации. По статистике до 15% авиационных происшествий в гражданской авиации происходят именно по причине так называемых визуальных иллюзий. Около 90% из них заканчиваются фатально.

>



Откуда ноги растут

Чтобы разобраться, почему так происходит, для начала нужно понять, как работает наш вестибулярный аппарат. Это довольно сложная система крохотных органов, расположенных во внутреннем ухе. Если все упростить, то можно описать их в виде двух трубочек, в каждой из которых есть некоторое количество жидкости и чувствительные волоски (рецепторы). При изменении положении тела жидкость перетекает в один конец трубочки и рецепторы отсылают соответствующий сигнал мозгу.

А сложность в том, что помимо собственных внутренних рецепторов вестибулярный аппарат использует для анализа еще и данные от «внешних» органов чувств. Прежде всего, от глаз, которые воспринимают линию горизонта как некую условную норму. Точнее, глаза ее просто видят, а воспринимает эту информацию мозг, который отсылает сигнал вестибулярному аппарату – все в норме. Вот почему в ситуации, когда линия горизонта постоянно скачет (морская качка, например), вестибулярный аппарат не успевает обрабатывать все поступающие сигналы и человеку становится плохо.

Но есть и хорошая сторона этого процесса. Вестибулярный аппарат поддается тренировкам. Выяснилось это еще в 60-70-е годы прошлого века, когда готовили кандидатов в первые отряды космонавтов. Чем чаще и чем больше человек подвергается всякого рода качке и тряске, тем менее чувствительным к перегрузкам становится его вестибулярный аппарат. То есть люди, которые регулярно работают в подобных условиях (моряки и летчики как раз в их числе) – это, как правило, люди с хорошо тренированным вестибулярным аппаратом. Под тренированностью в данном случае понимается и сниженная чувствительность, и способность вестибулярного аппарата адаптироваться к постоянно меняющейся картинке. Глаза видят, что линия горизонта накренилась, отсылают в мозг послание, что «что-то не так», мозг транслирует его вестибулярному аппарату, а тот отвечает – «все в порядке, я уже привык». Вот в этот самый момент и могут происходить разные интересные вещи.



Что доктор прописал

В 1992 году авиационный врач и пилот Кент Гиллингем составил классификацию нарушений пространственной ориентировки:

1 тип – ситуации, в которых пилот не в состоянии чувствовать, что летит не туда. По статистике на них приходится до 50% всех авиакатастроф, связанных с пространственными иллюзиями. Смертельная спираль как раз является характерным примером, поскольку пилот в ней до последнего момента не осознает, что летит прямо вниз.

2 тип конфликт между показаниями приборов и ощущениями пилота. Чаще всего происходит с молодыми пилотами, которые недавно закончили обучение и еще не имеют опыта полетов по приборам и/или в условиях ограниченной видимости. Попав в такую ситуацию, пилот самолета думает, что «приборы сломались», потому что его собственный вестибулярный аппарат говорит другое, и полагается на свои ошибочные ощущения вместо исправных приборов.

3 типфизиологические симптомы, сопровождающие дезориентацию (перегрузки, спазмы в мышцах, дефекты зрения, тошнота, головокружение и т.д.), которые лишают пилота возможности самостоятельно управлять самолетом.



Какие они бывают и Что делать

1. Иллюзия крена

Пилот самолета думает, что летит горизонтально, а на самом деле с креном
Такое возможно во время медленного разворота креном (banked turn). За счет медленного выполнения маневра жидкость во внутреннем ухе успевает уравновеситься – это та самая адаптация вестибулярного аппарата к изменившемуся положению. Теперь мозг «думает», что вы летите горизонтально и прямолинейно. Если после этого быстро завершить разворот – то есть на самом деле выровнять самолет – вестибулярный аппарат даст сигнал, что произошел крен в противоположном направлении. Далее последует инстинктивное желание исправить ситуацию. Если пилот в такой момент не посмотрит на авиагоризонт, а доверится своим чувствам, он самостоятельно введет ровно летящий самолет в положение крена.



Что делать
Избегать затяжных медленных разворотов в ограниченной видимости, а если это неизбежно - верить приборам, а не внутренним ощущениям

Кстати: чтобы реально наблюдать иллюзию крена, не обязательно даже самому быть пилотом. Если во время простого "покатушечного" полета на самолете пассажир временами активно прижимается к инструктору, это совсем не то, что кажется, а как раз иллюзия крена. Отклонением тела человек пытается компенсировать свой внутренний «крен» после маневра. Впрочем, если пробный полет с инструктором совершает симпатичная девушка, то вполне вероятно, что это не иллюзия, а именно то, что кажется…


2. Иллюзия Кориолиса (вызванная ускорением Кориолиса)

Пилот самолета думает, что изменил траекторию полета, а на самом деле продолжает лететь в изначальном направлении
Иллюзия, вызванная ускорением Кориолиса, возникает при тех же условиях, что и первая – длинный медленный разворот. Как и в первом случае, вестибулярный аппарат во время такого маневра успевает адаптироваться и «думает», что самолет летит горизонтально. Если в это время пилот совершит быстрое движение головой – чтобы посмотреть на карту, например, или дотянуться до чего-то в кабине – жидкость во внутреннем ухе сместится и мозг получит совершенно непрогнозируемый сигнал. У человека при этом возникнет ощущение, что самолет выполняет непредсказуемый маневр в любой из осей – рысканья, крена или тангажа. Поддавшись этому ощущению, пилот рискует вогнать самолет в ненужное и опасное положение.



Что делать
Избегать резких движений во время маневров и полагаться на приборы.



3. Траурная спираль (Graveyard Spiral)

Иногда ее называют «смертельной», а в дословном переводе с английского Graveyard Spiral – это спираль на кладбище. Несложно догадаться, что это не самая приятная штука. Основная предпосылка к возникновению – долгий разворот при отсутствии визуальных ориентиров. За время такого маневра жидкость во внутреннем ухе успевает уравновеситься, и после возвращения к прямолинейному полету возникает иллюзия разворота в противоположном направлении. Пытаясь ее компенсировать, пилот вновь возвращается к первоначальному развороту (хотя сам думает, что летит прямолинейно). Из-за падения скорости в развороте (о котором пилот не подозревает) возникает ощущение сваливания самолета на нос. Чтобы предотвратить потерю высоты, пилот тянет штурвал на себя. Увеличение обратного давления на штурвал приводит к еще более крутому развороту и теперь уже реальному сваливанию на нос с реальной потерей высоты. И так до тех пор, пока ситуация не станет полностью необратимой – теряя скорость, самолет падает вниз до столкновения с землей.



Что делать
Помнить про схему распределения внимания. В полете без визуальных ориентиров ее нужно соблюдать особенно строго и контролировать приборы, ни в коем случае не допуская «залипания» на каком-то одном индикаторе – только скорости, только высоты и т.д.



4. Соматогравитация (она же соматогиральная иллюзия)

Косвенно она уже упоминалась в предыдущем пункте и может рассматриваться как одна из причин попадания в траурную спираль. Суть в следующем: интенсивное прямолинейное ускорение самолета вызывает иллюзию взлета. И наоборот – резкое падение скорости ощущается как снижение. Опасность, как водится, кроется не в ощущениях, а в последующих действиях. В момент сильного ускорения, решив, что самолет поднимается, пилот опускает нос вниз, а в момент снижения тяги – инстинктивно задирает вверх.



Что делать
При отсутствии визуальных ориентиров избегать быстрых ускорений и замедлений и вообще любых резких маневров.


5. Иллюзия инверсии

Слишком резкое опускание носа самолета вниз вызывает чувство, что вы падаете назад.
Критический момент – перевод самолета от набора высоты в горизонтальный полет. Если сделать это чересчур резким движением, возникнет ощущение сваливания назад. Еще критичнее, что это вызовет желание опустить нос еще сильнее и перевести тем самым самолет в снижение. А самое опасное, что чем активнее отдавать штурвал от себя, тем сильнее может становится иллюзия.



Что делать
Всегда перемещать штурвал плавно, а переходу из взлетного режима в горизонтальный полет уделять особенное внимание.



6. Иллюзия лифта (подъема)

Попадание в восходящий поток вызывает ощущение резкого увеличения подъемной силы и желание опустить нос самолета
Пожалуй, это самая простая для объяснения ситуация. В условиях густой облачности, и особенно в летний период, пилот самолета часто сталкивается с восходящими термическими потоками и неизбежно сопровождающей их турбулентностью. Попадая в такой поток, пилот ощущает резкое увеличение вертикальной скорости и, как следствие, желание опустить нос самолета. Опасность в том, что самолет несмотря на вертикальное ускорении скорее всего продолжал бы лететь горизонтально, но пилот таким образом сам переводит его в режим снижения.



Что делать
В зоне сильной турбулентности не всегда есть возможность строго соблюдать заданную высоту, поэтому основной приоритет в таких условиях – авиагоризонт. Это общее правило для всех ситуаций, связанных с неожиданным попаданием из визуального полета в IMC: не допускать резких маневров, а по возможности вообще не совершать никаких маневров, стараясь сохранить прямолинейный горизонтальный полет вплоть до возвращения обратно к визуальным условиям.

(Источник)



Самый больной вопрос: а "большой авиации" это все тоже касается?

Увы, но да. Ссылку с конкретными примерами в начале этого поста я уже приводила, и там как раз про "больших". Поэтому всем чётности и не читайте газет перед обедом.




Recent Posts from This Journal


promo umm_adam may 16, 2015 20:58 5
Buy for 10 tokens
Этот вопрос я слышу от окружающих тем чаще, чем ближе отпуск. Отвечаю на него, а заодно - всем тем, кто в свое время брюзжал по поводу идеи круглогодичного курорта в постолимпийском Сочи. А конкретно – в Красной поляне. Дескать, летом вся эта «стройка века» стоит пустой, словно…

  • 1
Какой серьезный пост, подробный пост. Почитаешь про все эти иллюзии и летать больше не захочется(

  • 1
?

Log in