Кладбищенская спираль - Graveyard spiral

Кладбищенская спираль

В авиация, а кладбищенская спираль это тип опасного спирального погружения, в которое случайно попал пилот, не обученный или не обладающий навыками полетов по приборам во время полета приборные метеорологические условия (IMC).[1] Другие названия этого явления включают спираль самоубийства, спираль смерти, спираль смерти и порочную спираль.[2]

Кладбищенские спирали чаще всего встречаются ночью или в плохих погодных условиях, когда не существует горизонта, чтобы обеспечить визуальную коррекцию ложных сигналов внутреннего уха.[3]Кладбищенские спирали - результат нескольких сенсорные иллюзии в авиации которые могут иметь место в реальных или смоделированных IMC, когда пилот испытывает пространственная дезориентация и теряет понимание положения самолета. Другими словами, пилот теряет способность судить об ориентации своего самолета из-за неправильного восприятия мозгом пространственных сигналов.

Спираль кладбища состоит как из физиологических, так и из физических компонентов. Механический отказ часто является результатом, но, как правило, не причинным фактором, так как это чувство пилота равновесие что приводит к погружению по спирали. Самым распространенным источником неисправностей является полет на «сиденье штанов» и неспособность распознать показания приборов и / или отреагировать на них. управляемый полет на местности, где самолет, управляемый пилотом, падает на землю.[3]

Физика

Пилот ошибочно полагает, что они летят с горизонтальным расположением крыльев, но с указанным на индикаторе снижением. высотомер и индикатор вертикальной скорости. Обычно это приводит к тому, что пилот пытается набрать высоту, потянув рычаг управления назад. Однако при крене самолет находится под углом и будет рисовать в небе большой круг. Оттягивание рычага управления назад приводит к сужению этого круга и заставляет самолет терять высоту с нарастающей скоростью, как вода, закрученная в канализацию или воронку. Увеличивающаяся составляющая подъемной силы, создаваемой крыльями, направляется в сторону под углом крена, не только толкая самолет «вверх» в повороте, но и уменьшая величину подъемной силы, которая удерживает самолет вверх. В этот момент самолет описывает нисходящий круг или спираль с траекторией полета, которая снова напоминает воронку. По все более сужающейся, нисходящей спирали самолет в конце концов покидает основание облаков и / или ударяется о землю.[1]

Чтобы смягчить эту ситуацию, пилот-студент или пилот, проходящий инструктаж, используют устройство ограничения обзора для обучения навыкам полетов по приборам под наблюдением летного инструктора. Пилоты с квалификацией по приборам также используют устройства ограничения обзора под наблюдением инструктора или пилота безопасности для отработки полетов по приборам и поддержания навыков полета по приборам.[3]

Вестибулярные аспекты

В внутреннее ухо содержит вестибулярный аппарат, который также известен как орган равновесия. Вестибулярный аппарат размером примерно с карандашный ластик состоит из двух отдельных структур: полукружные каналы, которые обнаруживают изменения углового ускорения, а отолитовые органы (в мешок и мешочек ), которые обнаруживают изменения в линейное ускорение и сила тяжести. И полукружные каналы, и отолитовые органы предоставляют в мозг информацию о положении и движении тела. Связь между вестибулярным аппаратом и глазами помогает поддерживать равновесие и удерживать взгляд на объекте во время движения головы или вращения тела.

Полукружные каналы представляют собой три полукруглые соединенные между собой трубки, расположенные внутри каждого уха, которые эквивалентны трем гироскопам, расположенным в трех плоскостях, перпендикулярных (под прямым углом) друг к другу. Каждая плоскость соответствует крену, крену или крену самолета. Каждый канал заполнен жидкостью, называемой эндолимфой, и содержит датчик движения с волосовидные выступы концы которой заключены в студенистую структуру, называемую купулой. Купула и волосы движутся, когда жидкость движется внутри канала в ответ на угловое ускорение.

Движение волосков похоже на движение морских водорослей, вызванное океанскими течениями, или движение пшеничных полей, перемещаемое порывами ветра. Когда голова неподвижна, а самолет стоит прямо и ровно, жидкость в каналах не движется, а волосы встают прямо вверх, указывая мозгу на отсутствие ускорения вращения (разворота). Если пилот поворачивает самолет или голову, канал движется вместе с головой, но жидкость внутри не движется из-за своей инерции. По мере движения канала волосы внутри также перемещаются вместе с ним и изгибаются в направлении, противоположном ускорению неподвижной жидкости. Это движение волос посылает в мозг сигнал, указывающий на то, что голова повернулась. Проблема начинается, когда пилот продолжает поворачивать свой самолет с постоянной скоростью (как в скоординированном повороте) более 20 секунд.

При таком повороте жидкость в канале сначала начинает двигаться, а затем трение заставляет ее догнать стенки вращающегося канала. Когда это происходит, волосы внутри канала возвращаются в свое прямое положение, посылая в мозг ошибочный сигнал о том, что поворот остановлен - хотя на самом деле поворот продолжается.

Если пилот затем начнет выкатываться из поворота, чтобы вернуться в горизонтальный полет, жидкость внутри канала продолжит движение (из-за своей инерции), и теперь волосы будут двигаться в противоположном направлении, посылая ошибочный сигнал мозг указывает на то, что самолет поворачивает в противоположном направлении, хотя на самом деле он фактически замедляется по сравнению с первоначальным поворотом.[4]

Однако выход на кладбищенскую спираль - это постепенное событие, которое позволяет пилоту мысленно приспособиться к неправильному стандарту уровня чувств. При отсутствии внешних сигналов пилот, который не полагается на приборы ориентации, будет считать, что крылья выровнены, потому что вестибулярный аппарат ложно сообщает, что сила тяжести равномерно действует на голову пилота.

Кладбищенская спираль связана с возвращением к горизонтальному полету после преднамеренного или непреднамеренного продолжительного поворота на крен. Например, пилот, который входит в поворот налево, сначала будет ощущать разворот в том же направлении. Если левый поворот продолжается (~ 20 секунд и более), у пилота будет ощущение, что самолет больше не поворачивает влево. В этот момент, если пилот пытается выровнять крылья, это действие вызовет ощущение, что самолет поворачивается и кренится в противоположном направлении (вправо), ощущение, обычно известное как наклоняется. Если пилот верит в иллюзию поворота вправо (что может быть очень убедительным), он / она повторно войдет в исходный левый поворот, пытаясь противодействовать ощущению поворота вправо. Если пилот не распознает иллюзию и не выравнивает крылья, самолет продолжит поворачивать налево и терять высоту.[5] Поскольку самолет имеет тенденцию терять высоту в поворотах, если пилот не компенсирует потерю подъемной силы, пилот может заметить потерю высоты. Отсутствие какого-либо ощущения поворота создает иллюзию спуска по уровню. Пилот может нажать на рычаг управления, пытаясь подняться или остановить снижение. Это действие сжимает спираль и увеличивает потерю высоты.[6]

Решение, конечно, для пилота состоит в том, чтобы сознательно игнорировать императив мозга судить о физическом состоянии на основе сигналов из вестибулярных органов и полагаться исключительно на визуальные сигналы горизонта или инструментов определения положения в самолете, пока мозг не однажды снова приспосабливается, и вестибулярный сенсорный ввод согласуется с визуальным.

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ а б Федеральная авиационная администрация. 2016. Аэромедицинские факторы. Справочник пилота по аэронавигационным знаниям. стр. 16-6 Оклахома-Сити, штат Оклахома: Служба стандартов полетов FAA.
  2. ^ Содерлинд, Пол А. Смертельная спираль. AVWeb.com, 11 мая 2000 г. http://www.avweb.com/news/airman/184306-1.html получено 24 марта 2013 года.
  3. ^ а б c Командование военно-воздушной подготовки. 2002 г. Совместное руководство для студентов по аэрокосмической физиологии: пространственная дезориентация. Корпус-Кристи, Техас: Совместная специализированная подготовка пилотов бакалавриата AETC / BUMED.
  4. ^ Антунано, Мельчор. «Медицинские факты для пилотов». Федеральная авиационная администрация. Получено 10 декабря 2013.
  5. ^ Справочник пилота. FAA. https://www.faa.gov/regulations_policies/handbooks_manuals/aviation/phak/
  6. ^ «Вестибулярные иллюзии». Летное обучение. Получено 10 декабря 2013.