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造成科比飞机失事的“空间定向障碍”到底是啥?

2021-02-25 22:33      点击:

      当地时间2月9日,美国国家运输安全委员会公布了科比坠机事故的调查结果。结果显示,事故原因是飞行员的错误操作造成“空间d8898定向飞行障碍”。

      据了解,飞行员阿拉·佐巴扬在坠机前做了一个飞入云层的错误决定,造成空间定向障碍,并在迷雾中迷失方向。

      什么是空间定向障碍?

      空间定向障碍(spatial disorientation)亦称“飞行错觉”、“失定向”。是指飞行中飞行员对自身和飞机的状态、位置、方向、运动及飞行环境的不正确知觉。本质上是一种因人体空间定向系统无法满足三维空间运动环境而发生的空间认知错误。

      简单来说,就是在飞行中,飞行员对飞机状态的感觉与飞机实际状态不一致。

      例如,海军舰载航空兵部队某团团长徐英就曾讲述过他在夜间飞行训练中遭遇的空间定向障碍。据他自述,飞行过程中,“海面上好像有些灯光,看不太清楚,天上好像也有些星星,也不太清楚。等我抬头一看,海面上那个船,我就误认为是天上的星星,我就感觉我在倒飞。”

      其实普通人在地面上同样会有错觉,比如有的人分不清东南西北,有的人会迷路,实际上就是脑海中的方向和实际方向大相径庭,出现感觉和实际的差异。

      空间定向障碍会有什么危害?

      空间定向障碍是导致飞行事故最危险的因素之一。

      2016年第5期《人民军医》发表的论文《空间定向障碍致军事飞行事故概述》中介绍,20世纪下半叶以来,由空间定向障碍所致的军事飞行事故比例逐年增加。该论文援引《美国航空航天环境医学》的数据指出:美军2000—2005年间,A—C级飞行事故中,空间定向障碍飞行事故占37%;英军1993—2002年间该事故占比达总量的33%。瑞典空军1996—2005年这一数据更是高达50%。该论文表示,根据美国海军飞行安全中心的研究结果显示,空间定向障碍导致飞行事故的死亡率为77%,远高于非空间定向障碍事故的死亡率41%。

      为什么会出现空间定向障碍?

      关于空间定向障碍的发生机制,目前仍是世界各国学者研究的重要方向,距离彻底阐明其成因还有相当长的距离。已有的研究表明,错误感觉在中枢处于主导地位是空间定向障碍发生的原因。

      图:科比私人直升机(图片源自网络)

      飞行员在飞行过程中,对飞机状态的感知是靠视觉及身体其它器官的感受来判断的。但是空中的诸多因素,会导致飞行员通过身体部分器官的感知错误。

      在本次的调查报告中指出:

      “在坠机前做了一个飞入云层的错误决定,造成‘空间定向障碍’。”

      能见度不良的天气条件是导致飞行员飞行中空间定向障碍的重要原因之一。在晴空万里的天气,飞行员可以很容易通过天地线与风挡关系(参照物)来判断飞行状态。但是在云中或夜间,改变了飞行员判断飞机位置关系的习惯(没有参照物)。这样的天气可能导致飞行员出现错误判断,例如误远为近、误高为低等,如果注意力分配不当就很可能导致飞行员做出错误的飞行操作。

      根据去年6月份美国国家运输安全委员会发布了一份调查报告显示,事故发生前飞行员佐巴扬向控制台报告他“正在操控直升机上升至距离地面4000英尺,从而能够越过云层”。但事实上,当时那架直升机正在下落,最终坠毁。报告指出,由于当时的能见度很低,飞行员已经失去了方向感,从而导致他对飞行的角度判断错误。

      本次的调查结果也更加明确了这一点:由于佐巴扬在飞行中按照目视飞行规则执飞,实际上被“法律禁止”飞入云层,但他还是这样做了。

      如何避免空间定向障碍?

      发表于《空军医学杂志》2011年6月第2期的论文《飞行空间定向障碍和防止其飞行事故的医学对策》指出:为了使飞行员能够认识、识别和控制空间定向障碍错误操作行为,目前最有效的方法是对飞行员进行“认识、识别和控制飞行空间定向障碍,按仪表实施正确操纵”的认知训练。目前已经基本可以在地面和空中模拟出实际飞行中发生的多种错觉,飞行员也认为通过体验模拟错觉可以明显提高对飞行空间定向障碍的认识和识别。

      图:中国海军舰载航空兵部队夜间飞行训练

      该论文同时指出,飞行员之所以看仪表仍然不能控制住自己的错误操作,是因为飞行员的“仪表视觉能力不能抵御飞行错觉的干扰”,训练飞行员养成正确合理的操作规范。

      而早在发表于1994年《中华航空医学杂志》的论文《飞行中空间定向障碍研究现状和未来》中就指出,飞行员空间定向障碍最终彻底的解决要靠“硬件”,即不需飞行员进行空间定向活动的飞行器。

      逝者已逝,希望随着研究的深入,人类能够通过科技和有效的训练降低空间定向障碍对飞行员的影响,让飞行更加安全。

      参考文献:

      于立身,飞行中空间定向障碍研究现状和未来,中国航空医学杂志,1994

      贾宏博,空间定向障碍发生机制的研究进展,中华航空航天医学杂志,2005

      于立身,飞行空间定向障碍和防止其飞行事故的医学对策,中国航空医学杂志,2011

      陈炎琰等,空间定向障碍致军事飞行事故概述,人民军医,2016

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