預防直升機飛行錯覺的10條建議

輕航之家 發佈 2020-04-28T21:10:59+00:00

殊不知,雲層現在已有坡度,按照雲層是「平」的觀念去操縱直升機就會使直升機進入傾斜狀態。光線引起的錯覺按上明下暗的定向習慣引起的錯覺。人在地面活動時,習慣於按天和地進行上、下定向,天空明亮為上,地面陰暗為下。飛行員常用來判斷飛機狀態的天地線,也可以看成是一個上亮下暗的明暗交界線。這

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視性錯覺的產生

在飛行中,飛行人員利用視覺感受器的信息進行空間定向,所產生的錯誤知覺,稱為視性錯覺。其主要原因便是由視覺器官向大腦提供了錯誤的信息或提供的正確信息被大腦進行了錯誤的解釋。常見的視性錯覺主要有以下幾種:

虛假的天地線引起的錯覺

自然天地線模糊不清、或不明顯時,飛行員將虛假的天地線當作自然天地線,並按虛假天地線去定位、操縱直升機,常發生的情境有:

在起飛和著陸過程中,將城市或海岸排成一行的燈光誤認為是自然的天地線,並按此來操縱直升機,這種情況有可能使直升機不能保持狀態。

在巡航飛行中當帶斜坡的雲層線比自然天地線更突出時,飛行員便易產生虛假天地線錯覺。此時,飛行員將傾斜的雲層當作自然天地線使用,將使直升機進人傾斜狀態。這種知覺錯誤可歸因於估計上的錯誤:飛行員認為,雲層通常都是平坦的,所以這次遇到的雲層也有很大可能是平的。殊不知,雲層現在已有坡度,按照雲層是「平」的觀念去操縱直升機就會使直升機進入傾斜狀態。

光線引起的錯覺

按上明下暗的定向習慣引起的錯覺。人在地面活動時,習慣於按天和地進行上、下定向,天空明亮為上,地面陰暗為下。飛行員常用來判斷飛機狀態的天地線,也可以看成是一個上亮下暗的明暗交界線。這種藉助光線分布及其強度所形成的空間定向概念,在飛行中不斷得到鞏固和加強。如果這一定向習慣在複雜氣象條件下飛行和夜間飛行中繼續沿用,就可能發生各種狀態錯覺。常發生的情境有:

飛行員在夜間複雜氣象條件下作直線平飛時,如果直升機上方及左側沒有雲,可看到星星和月亮,而右側有斜坡狀烏雲遮住了天空。此時飛行員易產生直升機有右坡度的錯覺。這是由於飛行員依據平時形成的「上明下暗」的定向習慣,把亮側與天空聯繫起來,把暗側與地面聯繫的結果。

如大面積雲層呈斜坡狀,直升機向雲頂方向平飛時,飛行員會感到直升機帶有俯角在飛行。反之,當向雲頂下坡方向平飛時,則會感到直升機帶著仰角在飛行。其原因在於飛行員將黑雲當作地面,將遠離黑雲當作遠離地面。

在雲層之間飛行時,若上面雲層較厚且黑,下面雲層較薄且明時,易使飛行員產生倒飛錯覺,當地面冰面亮度比天空亮時也是如此。原因同前。

視性距離/高度錯覺

因不適宜的視覺信息和大腦對視覺信息的錯誤解釋所引起的距離/高度判斷失誤。常見的有:

跑道坡度和地形坡度引起的高度錯覺。

當機場跑道或機場附近地形向上帶坡度時,可使飛行員產生進場偏高的錯覺。

跑道寬度也可能引起錯覺。若跑道寬,則會誤認為高度低,而跑道窄則會認為高度高。前者有造成目測低,後者造成目測高。

當然跑道引起的錯覺多見於固定翼飛機,直升機並不常見。

「黑洞」效應與「白洞」效應。

「黑洞」是指黑夜在僅有跑道邊燈,無城鎮燈光和街燈,也沒有周圍自然地形參照的情況下,引起進場高度偏高的錯覺現象。「白洞」效應是指跑道周圍被白雪覆蓋,使飛行員在進近過程中無參照物可循,導致他難以發現跑道或主觀感覺進場偏高的錯覺現象。

視性運動錯覺

由不適宜的視覺線索引起的速度錯覺和虛假運動錯覺。

揚沙和吹雪改變了飛行員的速度知覺。

在冬季,吹雪可能會席捲整個的機場,這會給飛行員一個虛假相對運動的印象,導致飛行員採取不恰當的操縱動作。飛行員若受吹雪影響還會干擾他正常的方向控制。直升機懸停時,由於「採礦效應」,旋翼尾流本身就會產生揚沙和吹雪,會使飛行員產生錯覺。直升機水上懸停時,旋翼吹起的水花圈呈圓形向外擴散,也會對飛行員產生錯覺。

前庭本體性錯覺的產生

在飛行中,飛行人員因視覺信息受到限制(如能見度差,夜間飛行時)而前庭本體的信息異常突出時所產生的錯誤知覺,稱為前庭本體性錯覺。常見的前庭本體性錯覺有以下幾種:

「矯正」性傾斜錯覺

飛行員將平直飛行的直升機知覺為帶著坡度飛行,或直升機帶坡度飛行而飛行員卻知覺為直線平飛的現象。它常發生於儀表飛行中,飛行員因某種原因,如閱讀航圖、未注意儀表時。其表現形式主要有:

直升機滾轉角速度較小因而低於前庭器官的知覺閾限時。飛行員感覺不出滾轉狀態的變化,仍以為直升機是在平飛。

直升機轉彎,這時的合力矢量與飛行員的頭-腳軸(Z軸)一致,飛行員身體是傾斜的,但他認為是在平飛。然而,當他通過地平儀一旦發現直升機的傾斜狀態,就會著手改為平飛。改平動作通常做得很快,以致滾轉的角加速度明顯地高於半規管的感覺閾值,但是,由於飛行員在做改平動作之前認為直升機是在平飛,所以改平後所產生的是向原方向相反的傾斜錯覺。可見,一種類型的錯覺可引起另一種類型的錯覺。

傾斜錯覺也可以在由閾上感覺刺激使直升機進入滾轉狀態,而後又以閾下感覺刺激恢復到平飛狀態時發生。例如,遇突如其來的陣風成顛簸氣流使直升機傾斜,由於這種傾斜的強度是在感覺閾限以上,所以飛行員才能夠正確地感知。但是,如果飛行員非常緩慢地將直升機恢復到儀表指示的平飛狀態,或因直升機本身的穩定性作用,直升機自動緩慢地恢復平飛,角加速度值在飛行員的感覺閾限值以下,這時飛行員就感知不到直升機已恢復了平飛,仍感到處於傾斜狀態。

如果地平儀指示直升機是平直飛行,而飛行員卻感覺飛機是處在傾斜狀態,那就出現了必須解決的感覺信息衝突。多數飛行員在這種情況下能夠不顧本身的感覺而按儀表指示保持的飛行狀態,但也有部分飛行員卻將注意力集中在這類錯誤感覺上,難以消除錯覺。

傾斜錯覺可持續幾分鐘,甚至一小時以上。這種持續性的感覺衝突甚至可以使非常有經驗的飛行員都被弄得精疲力竭。當飛行員受傾斜錯覺的左右時,會被迫地去矯正自己的身體。但這種「矯正」不是按直升機的垂直軸向去矯正,而是按他認為的垂直線去矯正。這便是矯正性傾斜錯覺的由來。我們知道,當飛行員把頭部和直立軀體傾向一側時,他會把駕駛杆壓向他認為的垂直位。結果引起直升機狀態的變化,又需要閾上刺激去糾正,這樣可能造成更強烈的傾斜錯覺。

軀體重力錯覺

軀體重力錯覺是直升機在作直線加、減速度或徑向加速度運動時,產生的慣性力作用於前庭耳石器和本體感覺器所引起的錯誤知覺。而眼重力錯覺則是伴隨軀體重力錯覺而產生的一種錯誤知覺,是軀體重力錯覺在視覺方面的特殊表現。軀體重力錯覺的主要表現形式有:

曲線運動時,在視覺受到限制或其作用減弱的條件下,直升機以緩慢的速度由平飛進入轉彎。此時,飛行員感到直升機不是在轉彎,而是在上升。當直升機從轉彎改為平飛時,飛行員又感到直升機在下滑。之所以產生這種軀體重力錯覺是由於直升機轉彎時,飛行員受到慣性離心力和重力的作用,這兩種力形成的合力作用方向與飛行員身體垂直軸相一致,這一合力作用於耳石器便產生上升感。

另外,合力還同時沿著身體垂直軸把飛行員緊壓在座椅上,飛行員根據以往的飛行經驗判斷,身體哪些部位受到的壓力最大,哪些部位的作用力便是向下的。當直升機上升時,臀部受到的壓力最大。如果臀部受到的壓力最大,就認為直升機在上升,反之就會產生直升機下滑的錯覺,從而產生軀體重力錯覺。

直線加、減速飛行時,由於慣性力與重力的合力作用於飛行員的前庭本體感受器,同時把飛行員緊壓在座椅上,飛行員便易將合力的作用方向誤認為重力作用方向,因而產生軀體重力錯覺。直升機加速時,由於向前速度的逐漸增加,慣性力與重力組成合力是向後的,此時飛行員就會感到自己和直升機是處在上仰狀態。反之,當直升機持續減速時;合力矢量是向前的,飛行員就會感到直升機好像處於下俯狀態。

眼重力錯覺

眼重力錯覺是軀體重力錯覺在視覺方面的表現。當軀體重力錯覺產生機頭上仰的同時,還可同時產生被注視的正前方物體向上移動的錯覺。在產生機頭下俯錯覺的同時則產生前方被注視物體向下移動的錯覺。可見,軀體重力錯覺與眼重力引起的主觀感覺,在方向上是相互矛盾的。這種矛盾往往會加重飛行員的心理衝突,使他難以處置。有關眼重力錯覺的發生機理,目前仍不清楚。

科里奧利錯覺

也稱交叉力偶錯覺。是當人體繞兩個互相垂直的軸旋轉時,會產生繞第三軸(與前兩個軸垂直的第三軸)滾轉的錯誤知覺。這是一種十分嚴重的飛行錯覺。它常常突然發生,並且強度大,可使人產生強烈的植物性神經反應,眩暈感、旋轉感、翻轉感等,往往會使飛行員不知所措,因而極易導致嚴重飛行事故。有人認為它是最具有威脅性的飛行錯覺之一。

在實際飛行中,當直升機在做盤旋、改變坡度的同時飛行員又做低頭、仰頭、左右傾動頭或彎腰等動作時,最易發生科里奧利錯覺。

註:相比前兩種錯覺,聽覺錯覺的影響相對較小,比如有的學員初學飛行階段,精神高度緊張而引發的對告警信息的幻聽等,這裡不再作過多討論。

預防直升機飛行錯覺的建議

請記住以下幾條:

1、熟知以上直升機飛行錯覺發生的條件、機理及情景,提高處境意識;

2、要相信儀表、不要根據自己的感覺去操縱直升機;

3、如無必要,不要混用儀表和目視信息飛行;

4、能見度不好時及早轉入儀表飛行,在能見度達到要求前不要轉入目視飛行;

5、提高儀表飛行技能;

6、避免可能引起錯覺的不必要的飛行動作和頭部運動;

7、夜間或能見度不好時要特別警惕、對直升機的定向和位置要保持清醒的控制;

8、加強前庭器官的鍛鍊;

9、杜絕疲勞飛行;

10、利用專用的空間定向障礙模擬器開展預防和認知飛行錯覺的訓練。

願大家遠離飛行錯覺,平安升空,平穩落地!

來源:飛行界共享飛機

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