Введение
Ошибки пилотов в оценке истинного положения в пространстве
Человеческие чувства не приспособлены к условиям полета. Пилоты могут испытывать дезориентацию и потерю ориентации, что приводит к иллюзиям – от ложного горизонта до конфликта между ощущениями и показаниями приборов, а также к неверной оценке высоты над водой.
Вестибулярная система
Вестибулярная система, отвечающая за чувство равновесия у человека, состоит из отолитовых органов и полукружных каналов. Иллюзии в авиации возникают, когда мозг не может согласовать информацию, поступающую из вестибулярной и зрительной систем. Три полукружных канала, распознающих ускорения по тангажу, рысканию и крену, стимулируются угловыми ускорениями, а отолитовые органы – саккулюс и утрикулюс – стимулируются линейными ускорениями. Стимуляция полукружных каналов происходит, когда движение эндолимфы внутри каналов вызывает движение ампулярных гребней и волосковых клеток внутри них. Стимуляция отолитовых органов происходит, когда гравитационные силы или линейные ускорения вызывают движение отолитовой мембраны, отолитов или волосковых клеток макулы. Соматогиральные иллюзии возникают в результате угловых ускорений, стимулирующих полукружные каналы. Соматогравитационные иллюзии, напротив, возникают в результате линейных ускорений, стимулирующих отолитовые органы.
Вестибулярный/соматогиральный
Иллюзии, связанные с полукружными и соматогиральными каналами вестибулярной системы уха, возникают преимущественно в условиях ненадежных или отсутствующих внешних визуальных ориентиров и вызывают ложные ощущения вращения. К ним относятся иллюзии наклона, "вращение на кладбище" и спирали, а также иллюзия Кориолиса.
Наклоны
Это наиболее распространенная иллюзия во время полета, которая может быть вызвана резким возвращением к горизонтальному полету после постепенного входа и продолжительного крена, не замеченного пилотом. Или, если величина крена мала и находится ниже порога чувствительности полукружных каналов. Выравнивание крыльев из такого положения может создать иллюзию, что самолет кренится в противоположную сторону. В ответ на эту иллюзию пилот, как правило, попытается вернуть самолет в исходный крен, чтобы восстановить ощущение горизонтального положения.
Смертельная спинн
Иллюзия "кладбища вращения" – это явление, которое может возникнуть у пилота, попавшего в штопор, и характеризуется снижением ощущения вращения по мере продолжения штопора. По мере уменьшения восприятия вращения любая попытка исправить штопор может вызвать у пилота ощущение вращения в противоположном направлении. Например, если самолет вращается влево, но это не замечается в течение достаточного времени, чтобы пилот притупился к интенсивности вращения, небольшое отклонение правого руля направления может создать у пилота ощущение вращения вправо. В результате пилот может отреагировать отклонением левого руля направления и неосознанно вернуться в исходный левый штопор. Контроль показаний авиагоризонта и других приборов покажет, что самолет все еще находится в развороте, что вызывает сенсорный конфликт у пилота. Если пилот не предпримет мер для выхода из штопора, самолет будет продолжать снижаться до столкновения с землей.
Спираль кладбища
Спираль "кладбище" характеризуется ошибочным убеждением пилота в том, что самолет находится в горизонтальном полете, в то время как на самом деле он выполняет крен. Пилот замечает, что высотомер показывает продолжающееся снижение высоты. Сенсорная дезориентация при переходе из продолжительного крена в горизонтальный полет может заставить пилота снова войти в крен, как в иллюзии спирали "кладбище". Пока самолет продолжает поворот и показывает потерю высоты, пилот пытается исправить снижение, "поднимая" органы управления самолетом.
Иллюзия Кориолиса
Это включает в себя одновременную стимуляцию двух полукруговых каналов и связано с резким наклоном (вперед или назад) головы пилота во время выполнения поворота самолетом. Это может произойти при наклоне головы вниз (например, для просмотра схемы захода на посадку или записи на коленную подушку), вверх (например, для просмотра приборов или переключателей, расположенных над головой), или вбок. Это может вызвать подавляющее ощущение одновременного крена, тангажа и рыскания самолета, которое можно сравнить с ощущением скатывания с холма. Эта иллюзия может быстро дезориентировать пилота и привести к потере управления самолетом.
Вестибулярный/соматогравный
Соматогравитационные иллюзии вызываются линейными ускорениями. Эти иллюзии, связанные с утрикулой и саккулюсом вестибулярной системы, наиболее вероятны в условиях, когда внешние визуальные ориентиры ненадежны или недоступны.
Инверсия
Резкий переход с набора высоты на горизонтальный полет может достаточно сильно стимулировать органы отолитов, чтобы создать иллюзию переворота назад или иллюзию инверсии. Дезориентированный пилот может резко опустить нос самолета, что может усилить эту иллюзию.
Находящийся в подъеме рельеф или узкая или длинная взлетно-посадочная полоса
Окончательный заход на посадку над восходящей местностью с ровной взлетно-посадочной полосой, или к необычно узкой или длинной полосе, может создать визуальную иллюзию завышенной высоты на финальном этапе захода. В этом случае пилот может увеличить скорость снижения, что приведет к тому, что самолет окажется на аномально низкой траектории захода. Пилоты слишком часто уверенно выполняют визуальный заход вместо использования приборов при ночных посадках. Это может привести к переоценке глиссады (GPO) из-за недостатка периферических визуальных ориентиров, особенно под самолетом. Кроме того, отсутствие периферического зрения, необходимого для ориентации относительно земли, может вызвать иллюзию вертикального положения пилота и наклона взлетно-посадочной полосы. В результате пилот начинает резкое снижение и ошибочно адаптируется к небезопасной глиссаде, ниже желаемых трех градусов.
Ложная визуальная ссылка
Ложные зрительные иллюзии могут привести к тому, что пилот будет ориентировать самолет относительно кажущегося горизонта; эти иллюзии могут быть вызваны полетом над наклонным облаком, ночным полетом над однообразной местностью с наземными огнями, которые невозможно отличить от темного неба со звездами, или ночным полетом над однообразной местностью с четко выраженным рисунком наземных огней и темным, безоблачным небом.
Стеклянные водные посадки в гидросамолетах
Спокойная, как стекло, вода представляет опасность для пилотов гидросамолетов, поскольку отсутствие волн затрудняет точную оценку высоты самолета над водной поверхностью при посадке. Если пилот переоценит высоту и не выполнит проседание, то кили могут войти в воду, что приведет к опрокидыванию гидросамолета; аналогично, если пилот недооценит высоту, выполнит проседание слишком рано и свалится, самолет также может резко опуститься носом вниз с тем же риском. Спокойная вода может также обеспечить необычайно четкий вид дна озера или моря и аномально яркие отражения облаков или береговой линии; эти дополнительные визуальные ориентиры могут еще больше дезориентировать пилота. Эти опасности можно уменьшить, выполняя заход на посадку над сушей или параллельно берегу, используя землю в качестве визуального ориентира; однако пилот должен убедиться, что предполагаемая мелкая зона посадки свободна от препятствий. Если подходящей зоны посадки вблизи берега нет, рекомендуется выполнять длинный и пологий заход на посадку с медленной и стабильной скоростью снижения и не пытаться выполнять проседание; однако пилот должен учитывать увеличенную планирующую способность и длину пробега при использовании этой техники.
Векция
Это происходит, когда мозг воспринимает периферическое движение, при отсутствии достаточных других ориентиров, как относящееся к самому себе. Представьте, например, ситуацию в автомобиле на дороге с несколькими полосами, когда машины в соседней полосе начинают медленно двигаться вперед. Это может вызвать ощущение, что вы движетесь назад, особенно если не видно колес других машин. Подобная иллюзия может возникать и при рулении самолета.
Повторяющаяся модель
Это происходит, когда воздушное судно движется на очень малой высоте над поверхностью с регулярным повторяющимся узором, например, рябью на воде. Глаза пилота могут ошибочно интерпретировать высоту, если каждый глаз фокусируется на разных частях узора, а не оба глаза – на одной и той же. Это приводит к значительной ошибке в оценке высоты, и любое снижение может привести к столкновению с поверхностью. Эта иллюзия особенно опасна для пилотов вертолетов, работающих на высоте нескольких метров над спокойной водой.