Учение об иллюзиях полета. Основы авиационной делиалогии
Шрифт:
В деятельности пилота преобладает зрительный анализатор. Используются также и другие анализаторы, которые обеспечивают информационную модель полета. Часто встречаются зрительные и вестибулярные иллюзии, что определяется особенностью функции этих анализаторов. Ниже будет рассмотрен каждый анализатор в отдельности.
2.1 Зрительный анализатор
Зрение обеспечивает не только большую часть необходимой информации (80 %) для формирования информационной модели полета, но и играет роль корректора и контролера вестибулярного и кинестетического сигналов, особенно при поступлении ложных сигналов. Зрение играет также существенную роль при пространственной
Органами зрительного восприятия являются глаза, реагирующие на световые сигналы. Предметы, объекты, их цвета различаются тем, какую часть видимого спектра они отражают или поглощают. Глаза человека по строению и функционированию напоминают фотографический аппарат (рисунок 2.2). Он состоит в основном из «камер» и рецепторов. На первом плане камеры расположена оболочка – роговица, где происходит первичная фокусировка световых лучей. Затем важным элементом является хрусталик – биологическая линза, которая завершает процесс фокусировки. Еще один элемент – это радужная оболочка, круговая мышца, которая способна изменить количество поступающего в глаз светового потока с помощью находящегося в ее центре зрачка. Расширяя или сужая отверстие, зрачок играет роль диафрагмы. Процесс фокусировки осуществляется главным образом хрусталиком благодаря тому, что он может изменять кривизну, становясь более или менее плоским или выпуклым в зависимости от расстояния до объекта. Такая способность к приспособлению хрусталика называется аккомодацией.
Далее, позади расположена сетчатка, на внутреннем слое которой расположены фоторецепторы – палочковидные и колбочковидные клетки в перевернутом виде по отношению к пучку падающего света, из-за чего изображение объекта проецируется на сетчатке в перевернутом виде. С сетчатки, вернее, с фоторецепторов начинается путь зрительного нерва, передающего нервные импульсы зрительной зоне мозга, где происходит опознание предмета и восстановление его нормальной проекции – как он выглядит на самом деле.
Хотя у человека два глаза, отображение от предмета с обоих глаз в мозгу объединяется, становится единым – бинокулярным. Зрительная система, кроме параметров, указанных выше, определяет местоположение объекта, его предметную характеристику, причем все эти процессы происходят одновременно [9].
Наиболее важными функциональными параметрами зрительной системы для деятельности пилота являются:
Острота зрения – это порог разрешающей способности глаза: при минимальном угле две равноудаленные точки видны как раздельные. Острота зрения зависит от освещенности и контрастности объекта, его расположения в поле зрения, формы размера и т. п. За единицу остроты зрения принимается способность различать промежутки шириной 1,5 мм на расстоянии 5 м (в пределах оси фиксации). При отклонении всего на 10 градусов от оси фиксации острота зрения снижается до 0,2 [9].
Глаз человека воспринимает световые волны длиной от 760 ммк (красный цвет) до 400 ммк (фиолетовый цвет ). Более длинные инфракрасные (более 760 ммк) и более короткие ультрафиолетовые волны глаз человека не воспринимает.
Предмет лучше всего видится в центральном поле зрения (в пределах 90° в обе стороны). Однако предметы, находящиеся за пределами этой зоны, также охватываются взглядом без поворота глаз и головы. Для пилота хороший необходимый обзор достигается при наличии следующих углов зрения: в сторону носа – 60°, в сторону уха – 95°, вверх – 60°, вниз – 70° [76].
Поля зрения для каждого глаза в отдельности при ахроматическом (не цветном) освещении следующие: сверху – 50°, снизу – 70°, в направлении к другому глазу – 60°, в противоположном
Для хроматического зрения положение границ поля зрения зависит от цвета и угловых размеров объекта: границы поля зрения сужаются при уменьшении размеров объекта, его яркости. утомлении и воздействии неблагоприятных факторов полета (шум, вибрация и пр.) [76].
Поля зрения расширяются при повороте глаз на 15–20°, особенно при повороте головы до 147° (см. рисунок 2.2).
В самолете поле зрения пилота ограничено спереди и сверху приборными панелями. Для различения предмета на дальнем расстоянии следует учитывать следующие условия: поле зрения, размер объекта, его контрастность, а также остроту зрения и внимание к объекту. В тумане, облаках обнаружить объект невозможно. Если объектом является самолет, то его размеры разнятся в зависимости от его положения; когда он летит навстречу, то выделяется образованная крыльями линия с утолщениями в местах расположения фюзеляжа и двигателей. Наибольшая площадь видима сбоку. Контрастность, определяемая соотношением яркости фона и самого объекта, также важна, так как темные предметы хорошо выделяются на фоне белых облаков. Трудно обнаруживаются самолеты на фоне голубого неба и слепящего солнца.
Рис. 2.2.1. Глаз в поперечном разрезе. Изображены хрусталик и поддерживающий его аппарат, радужная оболочка и сетчатка с ее рецепторами (1 – роговица; 2 – хрусталик; 3 – склера; 4 – сетчатка; 5 – фоторецепторы; 6 – зрительный нерв)
Рис. 2.2.2.
А – поля зрения при максимальном повороте глаза;
Б – поля зрения при максимальном повороте глаза и головы
(1 – бинокулярное зрение; 2 – направление в правую сторону; 3 – направление в левую сторону)
Сколько времени требуется для того, чтобы увидеть?
Рассчитано [28], что общее время от момента восприятия до опознания объекта составляет порядка 1,43 с, а общее время зрительного контроля – 2,3–4,1 с, в том числе движение глаз в направлении приборной доски для контроля приборов – 1,0 с (см. таблицу 2.2).
Если после осмотра горизонта перевести взгляд на приборы в кабине, прочесть их показания и вновь заняться осмотром горизонта, то на какое-то время горизонт начисто выпадает из поля зрения. Время, необходимое для переноса взгляда на приборы и обратно на горизонт, составляет 2,31 с [88] (см. таблицу 2.2, нижняя часть).
Указанное время – это средняя величина. При выполнении маневра во избежание столкновения с реальным самолетом в воздухе необходимо еще приблизительно 3,5 с от момента принятия решения до осуществления маневра. Общее время составляет примерно 5 с в зависимости от индивидуальных особенностей пилота.
В темноте часть рецепторов (клетки колбочки) теряют светочувствительность, а функционируют только клетки палочки, для максимальной чувствительности которых требуется 30 минут на адаптацию. В течение этого сравнительно небольшого промежутка времени могут возникать различные иллюзии. Острота ночного видения снижается сразу же после выхода на освещенное место. Для его повторного восстановления в темноте вновь требуется 30 мин. Поэтому, если для ознакомления с документами (карта и пр.) необходимо использовать фонарь, то при этом следует прикрывать один глаз, чтобы сохранить хотя бы в нем остроту ночного видения.