аэро / Kopysov_Potapov_Conclusion_of_the_plane_from_difficult_spatial_situation_educational_and_methodical_grant_2017

обязанностей. Наибольшее влияние суточные биоритмы оказывают на деятельность ЦНС.

При планировании полетов пилотам необходимо учитывать биоритмы человеческого организма, неучет которых может повлиять на безопасное выполнение полетного задания (рис. 1).

Рис 1. Фазы работоспособности:

А – врабатываемость; Б – компенсация (устойчивая работоспособность); В – субкомпенсация; Г – утомление (по: Колосов В.А., 1993)

В СССР, а затем и в России стали эксплуатироваться авиагоризонты с прямой, обратной и смешанной видами индикации. Используя так называемую «прямую» индикацию на авиагоризонтах, пилоты в экпериментальных полетах допустили 61 (16,4 %) ошибку при определении направления (стороны) крена и 44 (11,9 %) ошибки при определении направления тангажа; то есть пилоты более 100 раз были дезориентированы «прямой» индикацией крена и тангажа на авиагоризонтах! Было зарегистрировано также 58 (15,7 %) ошибок при определении направления вывода из крена и 37 (10,0 %) ошибок при определении вывода из тангажа в горизонтальный полет, то есть пилоты 95 раз осуществляли ошибочные действия «по выводу ВС» в горизонтальный полет из неизвестного положения [5]!

При утомлении работоспособность пилота в экстремальных условиях падает, вероятность правильных действий будет значительно снижена.

Это подтверждают слова второго пилота в Пермской катастрофе: «А что мы делаем-то?», – обращенные к командиру ВС (рис. 2) [7]

11

При втором СПО системой отсчета является пилот, осуществляющий пространственную ориентировку, поэтому он видит и землю, и ВС подвижными (рис. 4, поз. 2). При третьем СПО (рис 4, поз. 3) отсчетом является рама лобового окна кабины ВС, а подвижным элементом – земля (линия горизонта).

Рис. 4. Картина реальных объектов и их возможные отображения (по: Методика обучения пилотов ГА, 1984 г.)

Единым для визуального и приборного полетов, для всех принципов индикации крена и тангажа (ВсЗ, ВсВС) является способ, при котором:

реальная и отображенная в авиагоризонте земля (линия горизонта) используется в качестве системы отсчета и видится неподвижной);

реальное и отображенное в авиагоризонте ВС используется в качестве управляемого объекта (видится подвижным по крену и тангажу);

отсутствуют ошибочные действия;

латентное время двигательного ответа по выводу ВС из крена и тангажа находится в диапазоне 1,0–1,5 с;

14

при любом виде индикации пилот всегда управляет ВС и собой, что позволяет ему испытывать «чувство самолета»;

осуществляется постоянный сознательный контроль своего пространственного положения по крену и тангажу, управляющие действия осмысленны;

отсутствует необходимость перестройки образа пространственного положения, он является устойчивым по отношению к воздействию других сигналов.

Используя любые приборы, пилот всегда управляет ВС и собой, а не только индексами и стрелками приборов, что позволяет ему в полной мере испытывать «чувство самолета», осуществляя постоянный контроль своего пространственного положения по крену и тангажу.

При работе с авиагоризонтом ВсЗ у пилотов, как правило, формируется эффективный СПО. Он не является врожденным и формируется поэтапно. Подавляющее большинство людей в визуальном и приборном полетах с использованием авиагоризонта ВсВС без специального обучения видят реальную и отображенную в авиагоризонте землю (линию горизонта) подвижной по крену и тангажу, т. е. у них всегда вначале формируется третий СПО. В процессе обучения третий СПО превращается во второй, а затем и в первый – эффективный.

Необходимо помнить, что формирование эффективного СПО в визуальном полете требует от пилота времени и усилий. Еще более сложно сформировать эффективный СПО при работе с авиагоризонтом ВсВС.

Однако если у пилота сформирован эффективный СПО, то он легко осуществляет переход с визуального пилотирования на приборное и обратно и это не мешает при переучивании на новую технику.

3. ФОРМИРОВАНИЕ ЭФФЕКТИВНОГО СПОСОБА ОРИЕНТИРОВКИ

Формирование эффективного способа пространственной ориентировки невозможно без понимания системы координат, в которой ведется отчет координат земли и человека в пространстве.

15

Пилот, который стоит на земле, видит в небе ВС подвижным, в то же время другой пилот с борта самолета видит движение земли, а себя и самолет неподвижными (рис. 5).

Рис. 5. Ориентировка неподвижного наблюдателя (по: Методика обучения пилотов ГА, 1984 г.)

Как следует из рис. 5, пилот видит только часть пространства, т.е. часть земли, неба и линии горизонта. Зона центрального видения, т.е. та часть пространства, которую видит человек, может смещаться при передвижении человека, наклоне туловища, повороте или наклоне головы, изменении направления взгляда.

Ориентация в пространстве обеспечивается сложными психофизиологическими механизмами. Так, благодаря вестибулярному аппарату, человек воспринимает направление силы тяжести, т. е. направление земной вертикали, что в сочетании с информацией, поступающей от других внутренних органов, позволяет человеку воспринимать свое положение в пространстве, т. е. воспринимать отклонение собственной вертикали пилота от земной.

Большую роль в пространственной ориентации играет зрение, которое в ряде случаев подавляет сигналы от внутренних органов. На развитие у человека способности к ориентации в пространстве с помощью зрения оказывают большое влияние сигналы от внутренних органов в процессе его взаимодействия с

16

предметами окружения. Благодаря этому при передвижении человека, наклонах, перемещении зоны центрального видения человек видит окружающие его объекты сохраняющими свою вертикальность и воспринимает свое движение относительно неподвижных объектов (относительно неподвижной земли), а не движение земли и объектов относительно себя.

На рис. 5 показано положение собственной вертикали пилота и собственной горизонтали (пилота) относительно земных координат при вертикальном положении человека, а также изображен зенит, который может выступать в качестве точки отсчета при ориентации в пространстве, небесная полусфера значительно превышает по размерам зону центрального видения человека.

Если человек осуществляет движение в пространстве, как это показано на рис. 6, то происходит следующее: небесная полусфера, плоскость земли и линия естественного горизонта остаются неподвижными, так как пилоту известно, что он перемещает свое тело, а не вращает землю.

Рис. 6. Изменение положения подвижного наблюдателя (по: Методика обучения пилотов ГА, 1984 г.)

При этом зона видения перемещается в сторону наклона: здесь может даже сложиться впечатление, что часть земли, входящая в зону видения, как

17

бы надвигается на человека и увеличивается в размерах. Собственная вертикаль отклоняется от земной в сторону наклона, а собственная горизонталь пилота «упирается» в землю.

Эти представления усиливаются сигналами вестибулярного аппарата, мышц и тела.

У пилота может сложиться впечатление, что земля увеличилась в размерах по направлению наклона и как бы приблизилась с одной стороны тела (лица), однако пилот всегда знает, что это он наклонился и приблизился к неподвижной земле, и поэтому земля увеличилась в размерах.

Из анализа следует, что при движении человека с достаточно малой скоростью могут возникнуть расхождения между тем, что он видит и что знает, представляет.

Восприятие движения различных объектов в пространстве зависит от позиции наблюдателя и выбранной им системы отсчета. Вследствие этого каждый из объектов, движущихся относительно друг друга, может восприниматься подвижным. Однако для эффективной ориентировки в условиях земли пилоту удобнее видеть землю неподвижной, он привыкает к этому в процессе развития.

Сравнивая рис. 5 и 7, отметим, что при стабилизации ВС в горизонтальной плоскости по крену и тангажу возникает та же картина, что и на рис. 5.

Рис. 7. Ориентировка в прямолинейном полете (по: Методика обучения пилотов ГА, 1984 г.)

18

Отличия визуального полета заключаются в следующем:

размеры зоны видения ограничиваются рамой окна кабины ВС, при этом рама окна неподвижна относительно человека и «входит» в зону видения;

в процессе полета на вестибулярный аппарат пилота воздействует центробежная сила, в результате чего он не ощущает плавного изменения положения тела, но может «видеть» кренение плоскости земли и линии естественного горизонта;

перемещение тела пилота в пространстве осуществляется посредством изменения пространственного положения ВС с помощью органов управления.

Основной особенностью полета является возникновение зрительного эффекта движения земли относительно ВС. При этом пилот может видеть, что плоскость земли и линия горизонта начинают вращаться по крену и тангажу относительно неподвижной рамы окна кабины ВС, земля со стороны крена приближается к соответствующей стороне тела (лица) пилота и даже надвигается на ВС (рис. 8).

Рис. 8. Изменение положения зоны центрального видения при выполнении виража (по: Методика обучения пилотов ГА, 1984 г.)

Небесная полусфера также приходит во вращение, в результате чего зенит смещается в сторону, противоположную стороне крена. Земные, внешние координаты, таким образом, приходят в движение, а собственные, внутренние, стабилизируются в пространстве, и пилот начинает ориентироваться

19

относительно них. При этом, если не возникает ускорений (перегрузок), и ВС плавно изменяет крен, то сигналы от вестибулярного аппарата практически отсутствуют, что еще более усиливает этот зрительный эффект.

Причины возникновения такого эффекта заключаются в том, что движение объектов подчиняется закону относительности движения – движение есть взаимное перемещение объектов относительно друг друга.

Усилению описанного эффекта способствует также неподвижность рамы лобового окна кабины ВС относительно пилота, а также то, что пилот в свою зону видения включает только небольшую часть земли, небесной полусферы и линии естественного горизонта, в результате чего возникает эффект: в раме неподвижного окна перемещается пространство по крену.

Все указанное в отношении крена также характерно и для тангажа. Только в данном случае наибольшее значение приобретают земная горизонталь и собственная горизонталь пилота (продольная плоскость ВС). Так, при пикировании земная горизонталь уходит вверх, а продольная плоскость ВС и тело пилота начинают как бы упираться в землю. При кабрировании же земная горизонталь уходит вниз, а продольная плоскость упирается в небо.

Однако для эффективной ориентировки в пространстве пилоту необходимо научиться преодолевать указанный эффект, в противном случае он будет управлять не ВС, а пространством.

Преодолеть эффект подвижного пространства возможно лишь при специальной тренировке и выполнении приведенных ниже рекомендаций и упражнений.

Необходимо научиться видеть перемещение нижнего обреза окна кабины своего ВС относительно неподвижной небесной полусферы, линии естественного горизонта, плоскости земли. Пилот должен запомнить и использовать при выполнении полета следующие рекомендации:

небесная полусфера, линия естественного горизонта и плоскость земли неизмеримо больше по размерам пилотируемого ВС, поэтому необходимо не «двигать» такие огромные объекты, а научиться видеть перемещающимся свое ВС относительно неподвижного пространства;

рама лобового окна кабины ВС вместе с вашей зоной видения перемещаются в пространстве, а не наоборот;

собственные координаты пилота в полете при крене ВС расходятся с земными, причем последние нельзя «упустить», иначе возникнут трудности

вориентировке.

20