SKYbrary Wiki

informații despre articol
Categorie:	Aeromedical
sursa de conținut:	SKYbrary
controlul conținutului:	SKYbrary

definiție

dezorientarea spațială este definită ca incapacitatea unui pilot de a interpreta corect atitudinea, altitudinea sau viteza aeronavei în raport cu Pământul sau cu alte puncte de referință.

importanță

dezorientarea spațială, dacă nu este corectată, poate duce atât la pierderea controlului, cât și la zborul controlat în teren. Posibilitatea de a deveni spațial dezorientat este hard-fir în toți oamenii. De fapt, este buna funcționare a sistemului nostru de orientare spațială, care oferă iluzia; și pentru că acesta este un sistem în care am învățat să avem încredere, este deosebit de dificil pentru unii oameni, în anumite circumstanțe, să accepte că orientarea lor nu este ceea ce pare a fi. În ciuda capacității, preciziei, fiabilității și flexibilității afișajelor și instrumentelor moderne de zbor, piloții se pot găsi în continuare sub semnul întrebării ceea ce le spune aeronava, deoarece „scaunul pantalonilor” sau „senzația de intestin” spune altceva. Nimeni nu este imun.

prin urmare, învățarea și actualizarea regulată a cunoștințelor despre dezorientarea spațială, cum și de ce se întâmplă, cum să o recunoaștem și ce să facem în legătură cu aceasta, este esențială pentru îmbunătățirea și menținerea siguranței zborului. Acest articol trebuie citit împreună cu iluziile vizuale.

Orientare spațială

orientarea spațială este capacitatea de a percepe mișcarea și poziția tridimensională (pentru piloți am putea include a patra dimensiune-timpul) în raport cu mediul înconjurător. Oamenii (și majoritatea animalelor) sunt capabili să realizeze acest lucru prin integrarea automată, subconștientă, a mai multor intrări senzoriale, cum ar fi:

• simțurile cheie ale vederii și auzului oferă o conștientizare periferică largă, precum și o atenție concentrată asupra detaliilor
• presiune și atingere, prin sistemul somatosenzorial (întregul corp) oferă propriocepție, iar
• sistemul vestibular din urechea internă oferă mișcare tridimensională și senzație de accelerație.

există trei aspecte ale orientării spațiale „poziție” :

1. știind unde extremitatea corpului și a membrelor noastre este
2. știind ce este sus, jos, stânga și dreapta și
3. cunoscând poziția noastră în raport cu mediul nostru imediat.

acest lucru este apoi complicat prin luarea în considerare, pentru fiecare aspect, conștientizarea direcției de mișcare, schimbarea direcției, viteza de mișcare și schimbarea vitezei.

acest sistem și proces automat au evoluat pentru a ne ajuta să alergăm, să mergem, să stăm, să vânăm, să urcăm, să echilibrăm etc. și oferă chiar și o vedere stabilizată (simțul nostru cel mai convingător) în timp ce facem toate aceste lucruri. Acest sistem funcționează chiar și atunci când una sau mai multe intrări senzoriale sunt degradate. Astfel încât mulți orbi, surzi și persoane cu dizabilități sunt, de asemenea, capabili să realizeze lucruri incredibile în mod natural și fără efort. Cu toate acestea, punctul cheie este că această adaptare a avut loc la sol și sub forța constantă a gravitației, și nu în zbor!

orientarea spațială în zbor

instrumentele de zbor complet funcționale trebuie să fie sursa principală pentru piloți pentru a-și stabili orientarea spațială. Acest lucru, desigur, se bazează atât pe o vedere bună, cât și pe o bună utilizare a vederii respective; cu condiția să ne folosim vederea pentru a privi și a citi, în mod regulat, acele instrumente de zbor care ne vor spune atitudinea, altitudinea, poziția, direcția și viteza. Chiar și piloții care zboară VFR vor trebui să-și consulte instrumentele de zbor în mod regulat.

deoarece în viața de zi cu zi viziunea noastră este cea mai mare parte corectă, ne încredem în mod natural și obișnuit viziunea noastră implicit mai presus de toate celelalte simțuri. Prin urmare, poate fi convingător, atunci când zburăm vizual, să credem ceea ce vedem, în ciuda a ceea ce ne spun instrumentele noastre. Acest lucru ne face predispuși la mai multe iluzii vizuale, în special în timpul aterizării.

există multe ocazii în zbor când nu ne putem folosi deloc sau ne putem baza pe viziunea noastră, cum ar fi atunci când zburăm în condiții meteorologice instrumentale (IMC), când nu există orizont vizibil și noaptea. În plus, există multe situații când zboară în VMC atunci când un pilot nu ar trebui să se bazeze pe viziunea sa, cum ar fi atunci când zboară o abordare instrumentală, plecarea instrumentului sau ca răspuns la o alertă consultativă ACAS etc.

când simțul nostru de vedere este degradat, atunci simțul nostru” natural ” de orientare spațială devine dependent de propriocepție (presiune asupra mușchilor, articulațiilor, ligamentelor și nervilor) și de sistemul vestibular. Fără referințe vizuale externe (sau fiabile), piloții vor deveni subconștient mai sensibili la propriocepția și sistemele vestibulare, iar aici se poate manifesta dezorientarea spațială.

trebuie remarcat faptul că instrumentele de zbor vor furniza aceleași informații indiferent de condițiile meteorologice!

dezorientarea spațială în zbor

a fi în zbor înseamnă că putem fi supuși mișcării, vitezei, forțelor și variațiilor gravitaționale (atât pozitive, cât și negative) cu care sistemul nostru de orientare nu va fi familiarizat. Acest lucru poate duce la o percepție falsă a orientării noastre și a mișcării relative.

dezorientarea spațială este mai probabil să apară atunci când nu există un orizont vizibil – într-o noapte întunecată sau în condiții meteorologice instrumentale (IMC). Dacă sunt prezente instrumente de zbor defectuoase, un volum mare de muncă sau o defecțiune a CRM, atunci riscul de dezorientare spațială este crescut.

există două tipuri principale de „iluzii” de dezorientare spațială la care oamenii sunt susceptibili în zbor:

• somatogravic-experimentarea accelerației/decelerației liniare ca urcare / coborâre.
• somatogyral – nu detectează mișcarea sau nu percepe mișcarea într-o direcție diferită (cea mai mare parte opusă) față de realitate.

ambele sunt rezultatul funcționării normale a sistemului vestibular, în mediul relativ neobișnuit al zborului. Cele mai frecvente iluzii somatogravice și somatogirale sunt explicate mai detaliat mai jos.

sistemul Vestibular

sistemul vestibular (sau aparatul) se află în urechea internă și oferă dovezi creierului accelerațiilor unghiulare ale capului în trei dimensiuni (rola, girație și pas) și, de asemenea, accelerația/decelerarea liniară a capului. Se compune din trei canale semicirculare și doi detectori otolitici.

canalele semicirculare constau din:

• canalul Anterior (sau Superior) – se combină cu canalul posterior pentru a detecta rola.
• canalul Posterior – se combină cu canalul anterior pentru a detecta detectarea pitchului.
• canal Lateral (sau orizontal) – detectează girația.

cei doi detectori otolitici, utricle și saccule, oferă creierului un sentiment al poziției capului în raport cu gravitația și se combină prin detectarea accelerațiilor în planurile orizontale și verticale.

deși există unele diferențe fiziologice și anatomice între canale și otoliți, funcționarea lor poate fi descrisă folosind același model. Conținut în fiecare organ este un fluid care curge liber, astfel încât ori de câte ori capul este întors, înclinat sau accelerat, fluidul (sub influența gravitației și cu propria masă și impuls) nu se va mișca imediat cu capul, ci va rămâne în urmă. Cu toate acestea, detectoarele asemănătoare părului, atașate de pereții fiecărui organ, se mișcă cu capul; forța rezultată la care sunt supuse firele de păr deviate de fluidul rămas este proporțională cu accelerația unghiulară.

trebuie remarcat faptul că, odată ce accelerația (sau decelerarea) încetează și se atinge o viteză constantă (inclusiv viteza zero), fluidul „prinde” cu capul și devine nemișcat, urmat îndeaproape de detectoarele asemănătoare părului. Fără nicio forță exercitată de fluid asupra detectoarelor, „capul” nu experimentează nicio mișcare până când nu există o schimbare de viteză sau direcție. La fel ca și corpul care detectează o aeronavă accelerată la decolare, prin presiunea de pe spatele scaunului, odată atinsă o viteză constantă, nu mai există presiunea suplimentară, ci doar senzația de gravitație pe fundul scaunului.

în același mod în care corpul nostru (propriocepția) nu poate detecta accelerații mici, componentele sistemului nostru vestibular au, de asemenea, praguri de detectare, sub care nu „simțim” nicio accelerație. Prin urmare, este posibil să fie accelerat sau decelerat treptat la viteze foarte mari sau, respectiv, mici, fără a „sesiza” nicio modificare a vitezei. În mod similar, este posibil să introduceți o mișcare de rulare, pitch sau girație fără a putea „simți” nicio schimbare.

iluzii Somatogravice

în general, singura forță experimentată în zbor drept și nivel este forța verticală a gravitației. Dacă o accelerație liniară sau decelerare are loc în zbor drept și nivel, atunci referința verticală „simțită” a gravitației se va deplasa înapoi sau înainte, dând iluzia că aeronava urcă sau respectiv coboară. Mai mult, atunci când într-un viraj corpul va fi împins înapoi în scaun, dând și iluzia de a urca. La ieșirea dintr-o întoarcere se poate produce opusul, dând senzația de coborâre.

dacă un pilot reacționează la oricare dintre aceste senzații fără referire la un orizont vizual adevărat și/sau instrumente de zbor, atunci pilotul este probabil să înceapă o coborâre sau o urcare inutilă, în funcție de accelerarea sau decelerarea aeronavei. O astfel de reacție poate duce la o concluzie fatală.

iluzia de alpinism-iluzia de alpinism este cel mai probabil experimentat atunci când accelerarea la decolare, inițierea unui du-te-în jurul cu putere maximă, trăgând dintr-o scufundare, nivelarea off de la o urcare și introducerea (sau strângere) un viraj.

o reacție somatică automată la iluzia urcării este de a împinge nasul înainte cu intenția de a opri urcarea iluzorie sau de a iniția o coborâre. Când pilotul consideră că urcarea iluzorie este periculoasă, adică. eventual, ceea ce duce la un stand, sau „busting” un nivel, atunci reacția este susceptibilă de a fi un rapid și mare „bunt” înainte. O altă reacție automată poate fi aplicarea mai multor puteri. Din păcate, ambele reacții (presarea înainte și aplicarea mai multă putere) vor crește senzația de urcare și, prin urmare, vor motiva pilotul să crească rata de coborâre a nasului aeronavei; creând astfel o buclă periculoasă de feedback pozitiv.

un bunt mare înainte poate reduce forța verticală experimentată a gravitației, care mișcă referința verticală simțită înapoi, ca și cum ar urca. Prin urmare, în cazul în care se face o schimbare bruscă de la urcare la zbor La nivel (rețineți că acesta este un scenariu opus celor prezentate mai sus), forța G redusă experimentată poate da iluzia urcării, determinând pilotul să avanseze și mai mult, înrăutățind situația. Acest scenariu special este adesea menționată ca iluzia de rostogolea înapoi

aplicarea de putere și lift pentru a menține un viraj nivel poate da, de asemenea, iluzia de alpinism, sau de nas în creștere prea repede și prea mult. Orice reacție aici pentru a coborî nasul și / sau a reduce puterea poate duce rapid la o pierdere de înălțime și la o creștere a unghiului băncii.

iluzia scufundării – iluzia scufundării (sau a coborârii) este cel mai probabil să apară la decelerarea aeronavei, adică la reducerea rapidă a puterii, la implementarea frânelor cu aer sau la coborârea trenului de rulare. De asemenea, poate apărea atunci când vă recuperați la zborul de nivel în urma unei viraje bancate.

răspunsul somatic automat la o scufundare percepută este de a crește atitudinea aeronavei. Dacă pilotul consideră situația imediat periculoasă, adică. când este aproape de sol, poate chiar peste prag, atunci orice răspuns de tragere va încetini și mai mult aeronava și va crește riscul de a trage de timp sau de a ateriza greu și de a zgâria coada.

iluzii Somatogirale

există trei iluzii somatogirale comune, fiecare dintre acestea implicând funcționarea normală a canalelor semicirculare din sistemul vestibular:

• se sprijină – o percepție falsă a orizontalei
• iluzia de a se întoarce în direcția opusă și
• coriolis – o senzație de cădere sau de cotitură pe o axă diferită.

oricare dintre primele două iluzii de mai sus, dacă nu este corectată, poate duce la ceea ce este cunoscut sub numele de „scufundare în cimitir” sau „spirală a cimitirului”.

se apleacă – atunci când intră într-un viraj sistemul vestibular va ridica, de obicei, mișcarea inițială de rulare și rotire. Cu toate acestea, odată stabilizat într-o rată constantă de viraj și unghi de înclinare (de obicei în jur de 30 de secunde), sistemul vestibular va „prinde” aeronava (a se vedea mai sus), iar pilotul va „simți” doar că aeronava este dreaptă și nivelată. Pilotul poate chiar să-și adapteze corpul și aeronava la această nouă poziție neutră, de unde și termenul se apleacă. Doar o privire la un orizont adevărat și / sau instrumentele de zbor vor confirma că pilotul suferă o iluzie. Înclinările pot apărea adesea atunci când o aeronavă nu este tăiată corect și începe să se rostogolească sau să se rotească într-un ritm atât de lent încât să fie nedetectabilă (sub pragul de detectare).

iluzia de a se întoarce în direcția opusă va apărea adesea atunci când reveniți la Drept și la nivel de la un viraj stabilit care a fost suficient de lung (> 30 de secunde) pentru a reseta referința orizontală internă a pilotului-așa cum este descris în „înclinările” de mai sus. Deoarece sistemul vestibular nu mai detectează o întoarcere, atunci când pilotul inițiază o revenire la zborul drept și la nivel, sistemul vestibular detectează o bancă și se întoarce în aceeași direcție de mișcare. Deci, atunci când se recuperează de la o întoarcere la stânga la dreapta și la nivel, corpul „simte” o întoarcere de la Drept și nivel la dreapta, iar pilotul va fi tentat să se întoarcă din nou spre stânga pentru a-și corecta percepția.

Cimitirul se arunca cu capul – în cazul în care, din cauza înclină sau alte dezorientare spațială, pilotul nu detectează un viraj, în cele din urmă nasul va reduce (în funcție de gestionare a energiei) crescând astfel viteza. Pilotul care simte că aripile sunt la nivel, dar nasul cade, va trage înapoi pe lift pentru a opri coborârea și a reduce viteza. Cu toate acestea, deoarece aeronava este de fapt mizată, rândul va fi abrupt, ceea ce, la rândul său, crește probabilitatea ca nasul să scadă în continuare. Acest scenariu de feedback pozitiv, dacă nu este corectat, va duce la o scufundare spirală necontrolată.

Coriolis – acest lucru se întâmplă atunci când pilotul face o mișcare bruscă a capului (cum ar fi atingerea în jos și peste pentru a colecta o diagramă) în timp ce aeronava se află într-un viraj prelungit. Odată ce un viraj este stabilit (în jur de 30 de secunde), fluidul din toate cele trei canale semicirculare va fi „neutru” așteptând să detecteze orice diferență de mișcare. Dacă pilotul face o mișcare bruscă a capului, unul, doi sau toate cele trei canale semicirculare vor „simți” brusc aeronava care se întoarce, dar pentru că capul pilotului este într-un unghi aleatoriu, creierul va calcula o mișcare iluzorie. O astfel de iluzie poate produce o senzație de cădere sau doar o întoarcere într-o direcție diferită sau într-un ritm diferit. Reacția instinctivă a pilotului ar putea fi de a corecta orice mișcare percepută.

alte iluzii

vertijul și amețelile pot apărea ca urmare a unei boli, cum ar fi o răceală sau, eventual, alte probleme de sănătate pe termen lung.

de obicei asociate cu zboruri de mare altitudine, și în timpul perioadelor de stimulare scăzută, unii piloți au fost cunoscute de a suferi de diverse experiențe „out-of-corp”, în cazul în care ei „simt” că acestea sunt pe aripa uita înapoi la ei înșiși zboară aeronavei. În condiții similare, unii piloți au raportat, de asemenea, că simt că aeronava este echilibrată precar pe o margine de cuțit și extrem de sensibilă la intrările mici de control sau, uneori, fiind „ținută” sau reținută cumva, astfel încât comenzile devin ineficiente.

aceste evenimente sunt adesea unice, iar piloții vor beneficia de partajarea acestor informații în forumul potrivit. Cu toate acestea, pentru a exclude orice risc de recurență, piloții care se confruntă cu orice formă inexplicabilă de dezorientare spațială ar trebui să consulte AME fără întârziere.

pierderea conștientizării situaționale

echipajul de zbor ar putea deveni dezorientat spațial în raport cu un aerodrom sau pistă atunci când zboară o apropiere. Aceasta se numește pierderea conștientizării situaționale. Deși de natură diferită față de iluziile somatogravice și somatogirale, a crede că aeronava se află într-o locație diferită (în aer) decât este de fapt poate fi numită și dezorientare spațială. În plus, consecințele potențiale, dacă nu sunt corectate, sunt aceleași.

evitarea și recuperarea de la dezorientare spațială

fie evitarea sau recuperarea de la toate tipurile de dezorientare spațială și iluzii vizuale remediul este același, și că este întotdeauna scanați, citiți și urmați instrumentele de zbor și de navigație care pot fi utilizate. În cazul iluziilor vizuale există recomandări suplimentare privind ajutoarele de abordare vizuală; citiți articolul Skybrary iluzii vizuale pentru mai multe details.In o aeronavă cu mai mulți membri ai echipajului, recuperarea înseamnă de obicei o alertă promptă de la monitorizarea pilotului și, dacă nu există un răspuns instantaneu, preluarea controlului.

recomandări pentru operatori

următoarele activități pot fi implementate de operatorii aerieni pentru a reduce riscurile ca piloții să reacționeze necorespunzător la dezorientarea spațială:

• instruire în medicina aviației pentru a include înțelegerea sistemului vestibular
• instruire în domeniul factorilor umani pentru a include înțelegerea cauzelor tuturor formelor de dezorientare spațială (și vizuală)
• informații de siguranță discuții pentru a include acele accidente și incidente atribuite dezorientării spațiale
• PSO pentru recuperarea din orice caz suspectat de dezorientare spațială
• standard de Operare proceduri (Sop) pentru scanarea instrumentelor de zbor, gestionarea afișajului zborului, verificarea încrucișată și monitorizarea tuturor fazelor zborului
• proceduri standard de Operare (PSO) pentru a asigura o informare adecvată a fazelor critice ale zborului (plecare, coborâre, apropiere și aterizare) pentru a include, de asemenea, măsuri de urgență în caz de eveniment neprevăzut, cum ar fi aterizarea împiedicată
• proceduri standard de Operare (PSO) pentru zbor, gestionare și monitorizare, abordări stabilizate
• proceduri standard de Operare (PSO) care favorizează întotdeauna abordările instrumentale preferând abordările vizuale și poate chiar interzicerea abordărilor vizuale nocturne
• proceduri Standard de Operare (Sop) pentru zbor, gestionare și monitorizarea zonelor
• acolo unde este posibil, expunerea la condiții de dezorientare în simulatorul de zbor și practicarea Sop de recuperare
• sistem de raportare a siguranței care încurajează auto-raportarea factorilor umani, inclusiv dezorientarea spațială
• formare periodică de perfecționare care acoperă toate elementele discutate mai sus.

în ceea ce privește problema auto-raportării, poate exista o anumită rezistență din partea piloților care se tem că își vor pierde categoria medicală; de aici nevoia unei educații eficiente și, eventual, a unui sistem de raportare anonim.

accidente & incidente

• A343, pe rută, mijlocul Oceanului Atlantic de Nord, 2011 (la 22 iulie 2011, Un Air France A340-300 pe rută peste Atlanticul de Nord la FL350 în timpul nopții, IMC a întâmpinat turbulențe moderate în urma „utilizării necorespunzătoare a radarului meteorologic”, ceea ce a dus la o bună vestire a vitezei 3000 de picioare în mai puțin de un minut înainte ca Controlul să fie recâștigat și a fost readus la nivelul eliminat. Ancheta a concluzionat că ” incidentul s-a datorat monitorizării inadecvate a parametrilor de zbor, ceea ce a dus la nerespectarea dezangajării AP și a bustului de nivel, în urma unei acțiuni reflexe asupra controalelor.”)
• CRJ2, pe traseu, nordul Suediei, 2016 (la 8 ianuarie 2016, un echipaj Bombardier CRJ200 a fost prezentat brusc cu o defecțiune a unuia dintre cele două PFD-uri principale și o deconectare automată a pilotului în timpul croazierei în condiții VMC de noapte întunecată. Nu s – a făcut nicio încercare de a identifica defecțiunea ca o singură defecțiune a sistemului și de a menține controlul folosind al doilea PFD principal reparabil-care avea aceleași indicații ca și orizontul de așteptare. Controlul aeronavei a fost pierdut dincolo de posibila recuperare, impactul terenului apărând la 80 de secunde după apariția inițială a indicațiilor PFD eronate care au fost atribuite defecțiunii IRU corespunzătoare.)
• DHC6, vecinătatea Oksibil Indonezia, 2009 (la 2 August 2009, un DHC-6 operat de Merpati Nusantara Airlines pe un zbor intern programat de pasageri de la Sentani la Oksibil în Papua de Vest în lumina zilei și pe un Plan de zbor VFR se afla în coliziune cu terenul la 6 nm de destinație, ducând la distrugerea aeronavei și moartea tuturor celor 15 ocupanți.)
• B738 / C172, pe traseu, lângă Falsterbo Suedia, 2014 (la 20 iulie 2014, pilotul unui VFR Cessna 172 a devenit distras și a intrat în spațiul aerian controlat de clasa C a două TMA-uri succesive fără autorizație. În cel de-al doilea a fost depășit de un Boeing 738 care se îndrepta spre Copenhaga cu o distanță mai mică de 90 de metri. Echipajul 738 a raportat o observare târzie a celor 172 și „aparent” a evaluat că evitarea acțiunii nu era necesară. Deși 172 avea un transponder capabil de modul C, nu transmitea altitudine înainte de incident, iar ancheta a remarcat că acest lucru a invalidat barierele preventive de siguranță ATC și TCAS și a compromis siguranța zborului.)
• FA20, vecinătatea Narsarsuaq Groenlanda, 2001 (la 5 August 2001, un Dassault Falcon 20 cu un GPWS inoperant care face o abordare nocturnă către Narsarsuaq prin referință vizuală a afectat terenul la 4,5 nm de aerodrom. Ancheta a luat act de intenția inițială a echipajului de a efectua o abordare instrumentală fără precizie și a atribuit accidentul eșecului echipajului de a urma procedurile aplicabile sau de a se angaja într-un CRM semnificativ, precum și deficiențelor procedurilor necesare ale operatorului, care s-au combinat pentru a lăsa echipajul vulnerabil la un efect de gaură neagră. Efectele oboselii au fost considerate susceptibile de a fi contribuit.)

mai mult

Lectură suplimentară

• Fundația pentru siguranța zborului – prezentare PowerPoint. Înțelegerea Dezorientării Spațiale.
• Fundația pentru siguranța zborului – prezentare PowerPoint. Gestionarea Iluziilor Somatogravice Vizuale.
• Fundația pentru siguranța zborului – prezentare PowerPoint. Înțelegerea iluziilor vizuale și a dezorientării.
• Fundația pentru siguranța zborului – nota de informare ALAR 5.3. Iluzii Vizuale.
• Fundația pentru siguranța zborului – factorii umani și medicina aviației. Vol. 44, Nr. 6. Noiembrie-Decembrie 1997. Referințele vizuale inadecvate în zbor reprezintă amenințarea dezorientării spațiale.
• FSF factorii umani și medicina aviației Vol. 39 Nr. 1. Dezorientare Spațială În Zbor.
• FAA Safety Brosure-dezorientare spațială
• tendințele consumului de droguri în aviație: Evaluarea riscului de afectare a pilotului, studiu NTSB pe care examinează tendințele prevalenței medicamentelor fără prescripție medicală, eliberate pe bază de rețetă și ilicite identificate prin testarea toxicologică a piloților răniți fatal între 1990 și 2012. Publicat în Sept. 2014.
• dezorientarea spațială – o perspectivă, de Alan J. Benson
• pierderea controlului aeronavei: factori cauzali și provocări de atenuare, de S. R. Jacobson, NASA, 2010
• o prezentare generală a dezorientării spațiale ca factor în accidentele și incidentele aviatice, de Dr. David G. Newman, ATSB, 2007