Виктор Галенко предлагает Вам запомнить сайт «Авиаторы и их друзья»
Вы хотите запомнить сайт «Авиаторы и их друзья»?
Да Нет
×
Прогноз погоды

Все об авиации и не только...

Последние построенные МиГ-21
Скептик 26 мар, 17:42
+22 60
Пока не похоронен последний солдат
Семен Смолкин 26 мар, 11:39
+18 9
Этот день в авиации. 26 марта
Семен Смолкин 26 мар, 11:01
+19 5
Авиакомпания "Алроса" предпочла Boeing 737 самолетам SSJ 100
Семен Смолкин 25 мар, 20:44
-7 13
Возобновились испытания экранопланов на Онежском озере
Семен Смолкин 25 мар, 20:38
+107 70
Этот день в авиации. 25 марта
Семен Смолкин 25 мар, 20:27
+25 10

Люди

77805 пользователям нравится сайт aviator.guru

"А тот, который во мне сидит…"

развернуть

Пилоты перспективных самолетов испытывают нагрузки на грани человеческих возможностей


авиация, медицина, психофизиология, сша, мвд, фсб, мчс, f 22, воробьевИстребитель пятого поколения стал испытательной лабораторией авиационных медиков. Фото с официального сайта Министерства обороны РФ

После создания летательных аппаратов пятого поколения наши и американские ученые и авиационные врачи столкнулись с рядом прежде не отмечавшихся факторов воздействия на организм пилотов: так называемые боковые перегрузки, десятки новых зрительно-вестибулярных иллюзий, общая дезориентация в результате мгновенной смены векторов перегрузки, ощущения перехода из одного пространства в другое, проявление головокружения и тошноты на режимах угла атаки в районе 90± и энергичном торможении. Было отмечено, что длительность перегрузки величиной в 10–12+ Gz более минуты практически вводит мозговую деятельность в состояние «отсутствия». И в одно время катастрофы F-22, когда пилоты теряли сознание и наступала пространственная дезориентация, привели ученых США в замешательство. Стало понятно, что это для многих режимов энергичного маневрирования – это основные причины срывов летных заданий.

ЭРГОНОМИКА ВОЗДУШНОГО БОЯ

А теперь представьте, в какой обстановке работают пилоты самолетов пятого поколения: нашлемные дисплеи, на которые выводится пилотажно-навигационная и тактическая информация, цветные дисплеи взамен обычных приборных досок... Причем в дисплеях используется принцип сенсорного управления, широко применяются речевое управление, аудиосистемы, принцип «портального кодирования». Тактические задачи решаются с помощью компьютера. В кабине пренебрегают принципом преемственности. Каждый элемент кабины подвергается летным составом эргономической оценке систем отображения информации и сопряжения человеко-машинного интерфейса в области автоматизации. На создание самолетов пятого поколения нацелены более 100 научных программ, в первую очередь именно по разработке человеко-машинного интерфейса. Выделяется на эти цели более 1,5 млрд долл. Но все, что сегодня делается для оптимизации деятельности экипажей, даже на стендовых испытаниях по эргономическим, психофизиологическим показателям едва ли удовлетворяет более чем на 40%.

Кроме того, как уже отмечалось, в ходе испытаний летательных аппаратов пятого поколения был выявлен ряд серьезных психофизиологических проблем:

– различные формы затруднения в психической деятельности при воздействии маневренных перегрузок – в частности, возникновение более пяти новых форм иллюзий;

– необходимость в разработке содержания психофизиологических тренировок, тренажеров и формировании интеллектуальных способностей при решении тактических задач одним членом экипажа;

– распределение функций между человеко-машинным интерфейсом;

– обоснование требований к здоровью, средствам защиты от воздействий физических факторов, мультисенсорным системам поддержки функционального состояния психики, организация противодезориентационной поддержки;

– разработка эргономических требований к созданию полноценной экспериментальной базы в интересах формирования эргономических программ для летных испытаний.

НОВЫЕ ПСИХИЧЕСКИЕ КАЧЕСТВА

Надо полагать, что усиление контроля за выполнением государственного оборонного заказа в части касающегося учета человеческого фактора приведет к увеличению эффективности использования новых летательных аппаратов по сравнению с самолетами четвертого поколения как минимум на 30–50%. Но техника, позволяющая высокоманевренные режимы в воздушном бою, это еще не все. Есть сложности, возникшие при эксплуатации самолетов пятого поколения, решение которых под силу разве что авиационной медицине. Вот их перечень:

– полет на больших углах атаки при скольжении или большом торможении вызывает новые виды иллюзий, создающих выраженный дискомфорт, а также тошноту;

– полет с перегрузкой +10Gz вызывает физический дискомфорт, потерю пространственной ориентировки, ухудшение зрения, травмы мышц спины, позвонков и связок шеи;

– высокоскоростное маневрирование вызывает ощущение ускоренного потока информации, требующего не рефлекторных навыков, а опережающего прогностического мышления, особенно в условиях, связанных с дефицитом времени.

Кроме того, появился новый психофизиологический феномен мгновенного перехода из одного пространства в другое. И вот к какому выводу пришли летчики США. Приведем их наблюдения в кратком изложении: «В условиях высокоманевренного полета успеваешь использовать только РУС и РУД. Сенсорные, тактильные пульты, голосовые подсказки не решают проблему. Для снятия информации одновременно о противнике, выборе оружия и безопасности полета времени не хватает. Летчик скорее «чувствует», чем понимает, происходящее. Обобщенная информация на индикаторах далеко не всегда совпадает с текущим образом полета. Приоритетным ограничением человеческих возможностей выступает скорость изменения ситуации».

Почему так важны научные исследования в области авиационной медицины и психофизиологии? Во-первых, потому, что человек более определенно, чем когда-либо раньше, является «ограничивающим фактором». Во-вторых, летное время станет столь дорогим, что потребуются новые принципы обучения на тренажерах и спортивных самолетах. В-третьих, доминантность тактических задач упрется в проблему дезориентации, поэтому потребуется сформировать у пилотов новые психические качества.

При этом стратегия не только в том, чтобы облегчить пилотирование. Самое главное – переиграть противника. А для этого потребуются развитое рефлексивное сознание, интеллект, альтернативный выбор, выход в сферу нестандартного поведения. И за этим всем стоят науки о человеке.

Какие профессиональные качества нужны для воздушного боя? Перечислим: агрессивность, сила воли, установка на победу, энтузиазм, инициатива, хитрость, жизнестойкость, физическая выносливость. А что необходимо для обеспечения работоспособности в бою? Перечислим эти профессиональные качества: стрессоустойчивость, образность мышления, устойчивость к дезориентации, гибкость ума, выраженный интеллект, помехоустойчивость, профессионализм, критичность к себе.

ВОСПРОИЗВОДСТВО ЛЕТНОГО ЗДОРОВЬЯ

Для обеспечения здоровья требуется серьезное переоснащение диагностической аппаратуры, нагрузочных проб в интересах исследования мозговых функций, системного функционирования анализаторов, в том числе и двигательного, кинестетического. Особенно функциональных возможностей устойчивости к пространственной дезориентации, помехоустойчивости.

Клиническая медицина авиационных госпиталей – это тоже научная база для врачебно-летной экспертизы. Уже сегодня следует усилить профессиональную подготовку авиационных клиницистов в области знаний по авиационной медицине, касающихся функционирования зрительных и вестибулярных анализаторов, функционирования мозговой и психической деятельности.

Опыт разрозненности методологии клинической, экспертной, научной деятельности врачей в авиации МВД, ФСБ, МЧС сегодня нежелателен, поскольку от этого страдает организация защиты профессионального здоровья летных экипажей. Стало быть, речь идет об интеграции на федеральном уровне.

В 1985 году мы провели новый особый эксперимент для создания функциональных органов. Это был один из примеров в области научных исследований по этой проблеме. Интересным был также эксперимент по формированию функциональных органов, то есть новообразований в регуляции двух разных систем психологической и физиологической (эксперименты В. Пономаренко, В. Лапы, А. Обознова, А. Архангельского, В. Зорилэ, 1989 год).

Речь шла о подготовке летчика к выполнению сложных действий при работе с прицелом в условиях воздействия динамических перегрузок, характерных для высокоманевренного полета. Опыт полетов показал, что выработанные на статоэргометре навыки к мышечной защите, переходе на брюшной тип дыхания, статического давления на педали в момент воздействия больших величин и длительности перегрузок уверенно повышали устойчивость на режимах пилотирования. Однако в условиях воздушного боя переносимость этого фактора резко снижалась, и эффективность выполнения задач падала. Причина – параллельность двух задач по сосредоточению внимания на физиологической функциональной системе, определяющие защитные реакции в психической системе, определяющей управляющее действие по удержанию цели в сетке прицела.

Остановимся на некоторых проблемах, возникших в связи с модернизацией техники четвертого «+» поколения и самолетов пятого поколения. Возникли совершенно новые проблемы, ранее не встречающиеся в практике медицинского и психологического обеспечения полетов. В качестве примера остановимся лишь на одной проблеме – проблеме высокоманевренного полета и проявления новых видов систем информации.

Важнейшей проблемой стала дезориентация, потеря пространственной ориентировки, новые виды иллюзий. Как удалось установить, эти новшества обусловлены:

– сверхманевренностью, которая сопряжена с воздействием длительных маневренных перегрузок до 12 единиц;

– управлением непосредственно боковой и подъемными силами, вектором тяги двигателя;

– раздельным управлением векторами перегрузок и собственной угловой скоростью летательного аппарата;

– пилотированием на углах атаки до 90%;

– сокращенным пространством, в котором разворачивается дуэльная ситуация. За этим следует резкое увеличение угловых скоростей относительно углового перемещения объекта наблюдения;

– введением очков ночного видения и нашлемных систем прицеливания в сочетании с приборной информацией на защитном шлеме.

Конкретно при пилотировании в маневренном самолете возникают и новые специфические иллюзии – добавочная иллюзия пикирования (кабрирования или крена). По данным наших ученых Бухтиярова, Хоменко, Воробьева, эти иллюзии связаны с раздражением отолитов из-за появления в плоскости утрикулярных отолитов тангенциальных составляющих вектора перегрузки +Gz и гироскопического момента. Опасность их в том, что эти иллюзии возникают в простых метеоусловиях. Особенно часто они появляются при повороте головы.

Исследования выполнялись на центрифуге. Методом определения субъективной гаптической вертикали были установлены количественные выражения появления видов иллюзий в зависимости от поворота головы в рабочих диапазонах обзора внекабинной сферы и в кабине. Голова вперед – иллюзия пикирования, назад – иллюзия кабрирования. Здесь играют свою роль тонические шейные рефлексы. При повороте головы вправо при воздействии +Gz сопровождается иллюзией кабрирования и левого крена в положении головы вправо/вертикально и вправо/назад – иллюзией пикирования.

Использование нашлемных систем целеуказания и прицеливания востребовало более высоких и глубоких фундаментальных исследований. Вынесение информационного поля на голову, которая находится постоянно в движении – то есть линии визирования не совпадают с осью самолета – движение головы расширяет вероятность появления иллюзий кориолисового толка. Идет разрушение не только оперативного пространства, но и эволюционной схемы тела (Эрколайн, Превик, 2002). Возникают более сложные психологические коллизии о смене бытия. Такое впечатление, что у человека отняли свободу управлять собой и окружающим пространством. Пространство как бы пересадили из кабины на голову, причем не в качестве некоего «разума», а в качестве инструмента для исполнения действий в квазипространстве.

Должен отметить, что при создании F-22 проблем у пилотов было еще больше. И если они не справятся с новшествами летательного аппарата пятого поколения – все претензии и вопросы к пресловутому человеческому фактору.

Иначе говоря, авиационной медицине придется еще немало потрудиться, чтобы оптимизировать интерфейс машины с человеком.

 Владимир Пономаренко

 Сергей Айвазян

Об авторе: Владимир Александрович Пономаренко – заслуженный деятель науки, доктор медицинских наук, генерал-майор медицинской службы в отставке; Сергей Альбертович Айвазян – генеральный директор Научно-испытательного института эргатических систем, кандидат технических наук.

http://nvo.ng.ru/armament/2016-12-02/9_928_pilots.html


Опубликовал Семен Смолкин , 02.12.2016 в 14:41

Комментарии

Показать предыдущие комментарии (показано %s из %s)
Александр Артюшенко
Александр Артюшенко В 90гг. в Киеве, на фирме, руководимой Ястребовым создавали устройство, которое ограничивало летательный аппарат, таким образом, чтобы режимы работы не выходили за допустимые. В летательных аппаратах 5 поколения необходимо создавать режимы, работы (вернее ограничивать их) так чтобы не навредить здоровью летного состава. Думаю, что в истребителях 5 поколения необходимо создавать систему управления ЛА, такую, которую каждый из пилотов мог настраивать под себя , свои физические и профессиональные возможности. Раз возможности летательного аппарата превышают возможности (по здоровью) летчика, то необходимо ограничение предельных режимов полета, так, чтобы не навредить здоровью летчика. Это может быть своеобразный фильтр психофизических возможностей пилота. Ограничения могут вводиться в систему управления ЛА индивидуально для каждого пилота. Своего образа карта доступа к управлению летательным аппаратом (это может быть выполнено как программное обеспечение ограничением предельных режимов ЛА). Это мое мнение, я не специалист по медицине, но думаю, рациональное зерно в этом есть. Удачи всем обсуждающим. Текст скрыт развернуть
1
2 декабря 16, в 21:32
Вячеслав Хромых
Вячеслав Хромых Александр Артюшенко Настройка степени управляемости самолёта должна позволять лётчику изменять её как по физиологическому состоянию в данном полёте, так и расширять диапазоны в процессе наработки навыков пилотирования данного самолёта также в конкретных условиях его применения? Текст скрыт развернуть
0
3 декабря 16, в 22:16
Александр Артюшенко
Александр Артюшенко Вячеслав Хромых Это Вы задаете вопросы о подробностях. Речь в первую очередь идет о ограничениях на предельные режимы управления ЛА, в зависимости от уровня подготовки пилота. Как это будет происходить - дело третье. Думаю, что в полете никто не будет менять настройки. И речь идет об индивидуальных настройках для каждого пилота. Как правило, существуют и режимы так называемые "по умолчанию", это когда устанавливаются режимы, для среднестатистического пользователя. Но это все подробности, которые могут быть или не быть. Удачи Вам. Текст скрыт развернуть
0
3 декабря 16, в 22:52
Алексей Захаров
Алексей Захаров Александр Артюшенко В летательных аппаратах 5 поколения необходимо создавать режимы, работы (вернее ограничивать их) так чтобы не навредить здоровью летного состава.
***************************************
Вопреки распространённым представлениям, даже БВБ сейчас ведётся отнюдь не на пределе физиологии пилота. На типовых режимах (V=600-900 км/ч, H=8000-10000 м) РАСПОЛАГАЕМАЯ перегрузка редко превосходит 5-6g.
Так что картинки, на которых БПЛА пачками сшибают в ближнем бою пилотируемые истребители, существуют только в воображении сторонников прогресса.
Текст скрыт развернуть
1
3 декабря 16, в 23:22
Александр Артюшенко
Александр Артюшенко Алексей Захаров Прочитайте пожалуйста еще раз данный, написанный пост. Текст скрыт развернуть
0
3 декабря 16, в 23:54
Омск Тайга
Омск Тайга наверно 5-6 поколение самолетов.....будут беспилотники-роботы...скорее всего НЛО пилотируются био-роботами...потому как такие перегрузки не может вынести пилот....или нужно создавать в самолете специальную капсулу...или скафандр....но это звучит уже очень фантастично Текст скрыт развернуть
4
2 декабря 16, в 22:30
Андрей Цой
Андрей Цой Благодаря новым приборным панелям, можно реализовать отображение общей обстановки с помощью наглядной анимации.) Текст скрыт развернуть
0
3 декабря 16, в 08:25
Владимир Балаев
Владимир Балаев Может быть придётся пойти по пути ограничения перегрузок пилота и оснащению летательного аппарата беспилотниками управляемыми нейросигналом лётчика оператора Текст скрыт развернуть
0
3 декабря 16, в 09:31
Сергей Гольтяпин
Сергей Гольтяпин Я чего-то не понял - почему в статье для перегрузки упорно используется буквосочетание Gz - это они "же" с герцами путают (хотя герц обозначается Hz) или подразумевают только проекцию перегрузки на ось Z? Текст скрыт развернуть
2
4 декабря 16, в 01:37
Михаил Кузьмин
Михаил Кузьмин Сергей Гольтяпин Вот мне тоже было любопытственно. Текст скрыт развернуть
1
4 декабря 16, в 01:43
Сергей Гольтяпин
Сергей Гольтяпин Сергей Гольтяпин Зашел на сайт этого ОАО "Научно-испытательный институт эргатических систем". Кроме довольно большого списка "направлений деятельности" вся остальная информация - исключительно юридическо-хозяйственного свойства. Сертификаты, лицензии, аффилированные лица, собрания акционеров... Текст скрыт развернуть
2
4 декабря 16, в 01:44
Сергей Гольтяпин
Сергей Гольтяпин Михаил Кузьмин А что такое "принцип портального кодирования"? Гугл сразу дает ссылки на "кодирование от алкоголизма"... Текст скрыт развернуть
1
4 декабря 16, в 01:49
Михаил Кузьмин
Михаил Кузьмин Сергей Гольтяпин Мама дорогая! Это не ко мне - я практически непьющий...
:-) )))
Текст скрыт развернуть
2
4 декабря 16, в 01:50
Сергей Гольтяпин
Сергей Гольтяпин Михаил Кузьмин Вот и я тоже... Текст скрыт развернуть
1
4 декабря 16, в 01:50
Михаил Кузьмин
Михаил Кузьмин Сергей Гольтяпин Да, что-то главное в жизни мы упустили - теперь вот за портальное кодирование не знаем... Текст скрыт развернуть
1
4 декабря 16, в 01:52
Сергей Гольтяпин
Сергей Гольтяпин Михаил Кузьмин "Каждый элемент кабины подвергается летным составом эргономической оценке систем отображения информации и сопряжения человеко-машинного интерфейса в области автоматизации." Вот если бы не было добавлено "в области автоматизации" я бы, может быть, эту фразу и переварил. Но с этим добавлением смысл ускользает :) Текст скрыт развернуть
1
4 декабря 16, в 01:55
Михаил Кузьмин
Михаил Кузьмин Сергей Гольтяпин Вообще-то, я Владимира Пономаренко довольно много читал в авиапрессе, больше всего в "Воздушном Транспорте". Но это было просто для расширения кругозора. Конечно же, вникнуть в каждый термин я не старался, это всё-таки не моя епархия.

А Gz, всё-таки, наверно, не проекция, поскольку речь идёт о тангенциальных составляющих вектора перегрузки +Gz.
Текст скрыт развернуть
2
4 декабря 16, в 02:00
Михаил Кузьмин
Михаил Кузьмин Сергей Гольтяпин А если не в области автоматизации?
Интерфэйсом об интертэйбл?
:-) )))))
Текст скрыт развернуть
1
4 декабря 16, в 02:02
Сергей Гольтяпин
Сергей Гольтяпин Михаил Кузьмин Ну, если бы без этой области, то на русский эту фразу можно было бы перевести, как "Летный состав оценивает, насколько удобно пользоваться средствами представления информации" :) Но вот эта добавка заставляет задуматься - а понимал ли автор, что писал вообще?
Про Пономаренко ничего сказать не могу - меня больше генеральный директор Айвазян смутил (точнее, его детище) Есть, оказывается, еще такое ООО Центр эргатических систем того же учредителя... Ну, судя по тендерам, они там действительно какой-то наукой занимаются, лабораторное оборудование закупают :)
Текст скрыт развернуть
2
4 декабря 16, в 02:10
Иваныч
Иваныч Сергей Гольтяпин Отсталые мы все же экземпляры! Ведь ясно же написано - 10-12+Gz! Это просто какое-то уравнение из области эргатики! Что это такое - не спрашивайте, видимо, что-то экстрасекретное, но раз есть центр эргатических систем, значит, есть и такие системы, стало быть, и такая наука. А вы тут умничаете, почему, мол, z, типа, не знают, как перегрузка обозначается. Ваще-то, всегда было ny.. А на русской клавиатуре "z"="я". Вот и вся разгадка. :В Текст скрыт развернуть
2
4 декабря 16, в 19:23
Показать новые комментарии
Комментарии с 1 по 20 | всего: 21
Комментарии Facebook

Поиск по блогу

Последние комментарии