Dezorientacja przestrzenna a złudzenia

Skontaktuj się z nami

Wypełnij formularz

We wstępie do tematu złudzeń wzrokowych napisaliśmy o uwarunkowaniach fizjologicznych ich powstawania. Przyjrzyjmy się zatem konsekwencjom jakie niosą właściwości naszych narządów: wzroku i równowagi, z jakimi zmierzyć nam się trzeba w warunkach lotniczych.

Złudzenia optyczne w lotnictwie to zniekształcona  lub błędna percepcja bodźców i wrażeń wzrokowych niezgodnych z informacjami pochodzącymi z innych źródeł, powodująca niewłaściwą interpretację rzeczywistych warunków lotu. Jak już pisaliśmy złudzenia mogą mieć charakter nieświadomy i świadomy. Jeśli wiemy co nas może spotkać w powietrzu na pewno łatwiej nam zinterpretować nową i zaskakującą sytuację. Wyjaśnianie zjawiska złudzeń prowadzi do zminimalizowania zaskoczenia, powodowanego pojawieniem się złudzeń nieświadomych, tych najbardziej niebezpiecznych prowadzących często do katastrof. Im więcej pilot wie na ten temat, tym mniejsze prawdopodobieństwo, że da się zaskoczyć.

Ostatnie statystyki EASA za rok 2013 dotyczące wypadków i zdarzeń lotniczych dowodzą, że CFIT (Controlled Flight into Terrain) jest okolicznością towarzyszącą wypadkom śmiertelnym w lotnictwie bez względu na rodzaj statku powietrznego, od śmigłowców przez loty agro po duże liniowce. Kontrolowane loty w teren to decyzje pilotów determinowane przez odruchy, przeczucia, budzące się w okolicznościach niecodziennego zmęczenia, stresu innych zjawisk włączających u pilota pierwotny poziom działania. Mniejsza tolerancja błędu załogi występuje w sytuacji, w której operuje ona w dużej bliskości terenu, lub przy ponaddźwiękowych prędkościach. Nasuwa się od razu pytanie czym powodowana jest ‚utrata kontroli’, która od lat wiedzie wątpliwy prym wśród  przyczyn wypadków lotniczych?

Całość raportu tutaj:  EASA_Anual_Safety_R_2013

Złudzenia mogą być przyczyną niebezpiecznego zjawiska jakim jest dezorientacja przestrzenna u pilota, co w konsekwencji nawet w przypadku doświadczonej załogi kończy się często tragicznie. Jako wstęp do tematu o złudzeniach specyficznych w lotnictwie zachęcam do przeczytania wyczerpującego raportu francuskiej komisji badania wypadków lotniczych, po katastrofie samolotu A 320, Gulf Air 23.08.2000 (dokument pochodzi ze stron Bureau d’Enquêtes et d’Analyses pour la sécurité de l’aviation civile – www.bea.aero)

Raport_Gulf_Air_flight_072_1

Raport_Gulf_Air_flight_072_2

Jak podaje dr Tomasz Smolicz w swojej książce ‚Czynnik ludzki w operacjach lotniczych’ za Bensonem, ” jest to sytuacja, w której pilot ma fałszywe wyobrażenie na temat pozycji, ruchu i położenia samolotu w przestrzeni względem związanego z powierzchnią ziemi i grawitacyjnym pionem układu odniesienia” dodałabym do tego, że są to te wszystkie sytuacje w których pilot ma subiektywne poczucie braku wiedzy na temat tego położenia, kiedy jest ‚zawieszony’, pomiędzy tym, co podpowiadają mu zmysły, a tym co powinien obserwować na przyrządach.  Może wystąpić gdy pilot często zmienia wewnętrzne i zewnętrzne punkty odniesienia,  lub w sytuacji pogorszenia dobrej widoczności na zewnątrz samolotu, a także podczas lotów nocnych.

Latanie, w którym pilot zawierza własnym zmysłom i kieruje się odczuciami w ocenie położenia w przestrzeni zwane jest fly by the seat-of-the pants, czyli  latanie pilota na podstawie własnej oceny położenia samolotu, zamiast kierowania się wskazaniami przyrządów. Czasami do takich sytuacji prowadzi zmęczenie, stres czy słabo kooperująca załoga, tak jak to miało miejsce we wspomnianym wyżej wypadku Gulf Air.

OGRANICZENIA WIDZENIA W LOTNICTWIE

Podczas lotów nocnych istotna jest adaptacja narządu wzroku, pamiętać należy o ograniczeniach w tym zakresie, o czym już pisałam we wstępie. W celu optymalizacji widzenia nocnego pilot nie powinien palić przed lotem i w czasie lotu.

Migocące światło powstałe od wirujących łopat silnika – może wywołać dezorientację przestrzenną lub uczucie nudności tzw. ‚stroboscopic effect’. David Beaty w swojej książce ‘Pilot naga prawda’  pisze, że nawet kierowcy samochodów skarżą się, że światła holującego auta powodują u nich dezorientację. To samo stało się kiedyś w lekkim samolocie lecącym nad Hollywood, którego właściciel zamontował sobie na dziobie obrotowe światło, wpadł w korkociąg i rozbił się. Komisja długo nie mogła znaleźć przyczyn tego zdarzenia, dopóki prowadzący dochodzenie nie zamontował sobie  podobnego oświetlenia w swoim samolocie. Okazało się, że pilot odczuwał silną dezorientację przestrzenną powodowaną zawrotami głowy po wlocie w chmury, w przelocie po bezchmurnym niebie nie powodowało ono żadnych problemów.

Spotykane rzadziej, omawiane w literaturze psychologii lotniczej inne złudzenie to złudzenie fałszywego horyzontu, będące wynikiem postrzegania przez pilota poziomu ciemnych chmur za linię horyzontu właściwego. Inne równie rzadko spotykane zjawisko następcze, iluzja powstająca po kilkunastu sekundach obserwacji stacjonarnego światła na ciemnym tle np. powierzchni ziemi, polegająca na tym,  że pilot odnosi wrażenie poruszania się tegoż światła – mowa tutaj o zjawisku autokinezy. Innym fenomenem w postrzeganiu światła, jest brak umiejętności wychwycenia migania światła, które miga z częstotliwością mniejszą niż 150 ms. Zjawisko to potwierdza istnienie progów minimalnego pobudzenia w receptorach układu nerwowego, innymi słowy, narząd wzroku nie jest w stanie ‘zauważyć’ momentów wygaszenia światła,bo są zbyt krótkie.

Innym specyficznym zjawiskiem jest chwilowa krótkowzroczność (Empty Field Myopia) związana z sytuacją, w której oczy nie skupiają się na żadnym konkretnym obiekcie (ciemnie lub bezchmurne niebo), soczewka ustawia się automatycznie na widzenie w odległości ok.1-1,5 m., zatem kiedy nagle pojawi się jakiś obiekt w polu widzenia, narząd wzroku zareaguje z pewnym opóźnieniem.

Narząd wzroku ma dla nas jeszcze jedną niespodziankę – plamkę ślepą. Tak nazwano miejsce, w którym nerw wzrokowy opuszcza gałkę oczną, a to dlatego że miejsce to pozbawione jest komórek siatkówki, zajmuje od 5 do 10 stopni obwodu gałki ocznej. W rezultacie zagnieżdżona w każdym ludzkim oku plamka ślepa, ‘wycina’ nam  fragment widzenia peryferyjnego, bardzo istotnego w zakresie detekcji ruchu innych statków powietrznych.

Badania prowadzone w jednym z amerykańskich wojskowych ośrodków badań – NAMRL (Naval Aerospace Meducal Research Laboratory) dowiodły, że oko w którym widzenie centralne to wyłącznie jeden rodzaj komórek siatkówki – czopki (najdokładniejsze widzenie szczegółów oświetlonego obiektu), charakteryzuje się specyficznym systemem skanowania przestrzeni – poprzez ruch ‘szarpiący’(saccadic eye movement), nie śledzący, ciągły ruch obiektu, ale ruch skokowy, z przerwami. Naukowcy dowiedli także, że temu ruchowi towarzyszy obniżenie ostrości widzenia, powodującego ‘dziury’ w obserwowaniu na dużych odległościach. Miejsce w którym widzimy najlepiej to tylko 2 stopnie w obwodzie gałki ocznej, przy 178 stopniach widzenia peryferyjnego. Widzenie centralne działa na większą odległość, peryferyjne sprawdza się w detekcji obiektów znajdujących się bliżej. Poniżej na rysunku szarym kolorem zaznaczono możliwości detekcji ruchu przez pilota.

saccadic_eye_movmt

 

Co to oznacza w praktyce? Jeśli inny samolot lecący z prędkością 130 węzłów zbliża się do naszego, którym lecimy z prędkością 180 węzłów, z kierunku naszego kursu i leci dokładnie na wprost nas, to od momentu zauważenia się (wtedy samolot przed nami może być wielkości główki od szpilki a jego odbicie na siatkówce oka ok.1 °) mamy na reakcję 12 sekund. Nawet w dogodnych warunkach pogodowych jedynie 50 procent pilotów jest w stanie dojrzeć samolot w wystarczającym na uniknięcie zderzenia czasie. Często myśląc, że to ‘coś’ było tylko owadem na szybie kokpitu.

Dane statystyczne pokazują, że 30% wypadków w fazie podejścia do lądowania ma miejsce podczas podejścia w VMC. Iluzje i dezorientacja przestrzenna to 21% wypadków (dane z lat 1998-2000). Statystki z lat 1997-2006 podają dezorientacja i iluzje wzrokowe to  1,4% wszystkich wypadków lotniczych.

Elementy, które mogą wpływać na efektywność widzenia pilota:

1.       OTOCZENIE LOTNISKA

up_hill

 

 

down_hill

 

 

 

 

 

 

 

 

2.      PAS

rwy

 3.      WARUNKI POGODOWE

ZŁUDZENIA BŁĘDNIKOWE CZYLI JAK DZIAŁA NARZĄD RÓWNOWAGI W POWIETRZU

W wspomnianej wcześniej książce David Beaty pisze o innym ciekawym przypadku w powietrzu. Otóż wydarzenie dotyczyło DC-6 startującego z Minneapolis w środku nocy. Po osiągnięciu prędkości V2 samolot zaczął wznoszenie w warunkach VFR, nagle odbicia reflektorów od niskich chmur zakłóciły obserwacje tego, co na zewnątrz maszyny, kapitan sprawdził wznoszenie i wyłączył reflektory lądowania, chwilę potem f/o krzyknął ‘w górę’ i pociągnął wolant, ale było już za późno. Komisja orzekła:

‘przyspieszenie skierowane do przodu samolotu po starcie powoduje odczucie zadarcia dziobu, ponieważ pilot nie może odróżnić kierunku rzeczywistej grawitacji od kierunku wynikłego z działania przeciążenia i przyspieszenia samolotu. Jeśli pilot nie leci w pełni według wskazań przyrządów, może to spowodować u niego chęć obniżenia dziobu, a przyspieszenie powstałe na skutek nurkowania jeszcze wzmacnia to złudzenie. Samolot może wejść w płytkie nurkowanie z zakrętem lub bez niego, a pilot wciąż ma odczucie ustalonego wznoszenia. Jeśli oprócz tego jest bardzo ciemno i kierunek startu leży daleko od zabudowanego oświetlonego obszaru, nie ma żadnych widocznych punktów odniesienia mogących pomóc pilotowi określić linię horyzontu, jest więc bardzo prawdopodobne, że pilot ulegnie temu fałszywemu odczuciu na temat położenia (pochylenia) samolotu’

Narządami zarządzającymi poczuciem i oceną równowagi u człowieka są: narząd wzroku, narząd przedsionkowy (błędnik) oraz mięśnie szkieletowe. Zadaniem narządu równowagi jest:

To właśnie narząd przedsionkowy płata figle lotnikom. Narząd przedsionkowy zbudowany jest z trzech przewodów zwanych kanałami półkolistymi, które wypełnione są gęstym płynem – endolimfą, ustawione w stosunku do siebie po kątem 90° – czułe na ruch i przyspieszenia  kątowe. Narząd stanowi też otolit, kamyczek błędnikowy położony u nasady kanałów półkolistych – wykrywający liniowe przyspieszenie i ruch.

Taka struktura narządu równowagi powoduje następujące złudzenia: Złudzenia somatograwitacyjne spowodowane działaniem przyspieszeń liniowych na narządy otolitowe (przy szybkim spadku prędkości samolotu w locie poziomym i prostoliniowym pilot ulega złudzeniu opadania samolotu „nosem” w dół, przy przyspieszaniu – wznoszenia).

somatograwitacyjne

O występowaniu dezorientacji  przestrzennej  można powiedzieć np. w sytuacji, w której pilot ma fałszywe odczucie lotu poziomego podczas wykonywania zakrętu, albo kiedy pilot podczas wyjścia z przedłużonego zakrętu ma poczucie obrotu w przeciwnym kierunku -to przykłady złudzeń somatoobrotowe. Pojawić się może ono również w sytuacji dłuższego zakrętu, trwającego dłużej niż 20 sekund, lecz efekt jest inny, bo pomimo, że skręt wciąż trwa, pilot może mieć złudzenie lotu poziomego prostego.

somatogirall

 

Złudzenie Coriolisa jest konsekwencja pobudzenia jednoczesnego kanałów półkolistych zarówno z powodu przechylenia samolotu jak i ruchu głowy.

Zachęcam do przejrzenia prezentacji :  www.skybrary.aero