前 言
空间定向障碍(spatial disorientation,SD)这本书已撰写超过了五年,在边写边思考和修改的过程中,我对空间定向障碍的认识也在不断地升华,早些年前,许多人将空间定向障碍与飞行错觉相混淆,这也导致了一些事故没有纳入空间定向障碍范畴之内,从而缩小空间定向障碍的预防边界。近五年,我们通过在飞行员中开展广泛的空间定向障碍定义和预防方法的教育宣传以及训练工作,相关事故发生率已大幅降低,这也是我从事空间定向障碍防护工作多年来最欣慰的地方。
空间定向障碍号称“飞行安全第一杀手”,也是航空医学需要跨越的最重要的山峰之一。要彻底解决空间定向障碍需要从三个方面进行突破。第一是设备:飞机上往往装备了很多个体防护装备,如供氧系统、抗荷系统、仪表系统等。要判断一个航空医学问题是否能通过设备解决,至少满足如下两个条件:一是飞机能否判断当前状态下是否发生问题(注意是飞机而不是飞行员),如哪个高度开始会发生缺氧,什么时候出现载荷问题等,这时候机载传感器就能自行判断,而不是由飞行员判断;二是相关设备自动启动能否解决这些问题,如出现载荷时代偿服会开始给下体增压,解决载荷条件下头部缺血问题;高度3000米以上飞机开始供纯氧,解决飞行员缺氧问题等。而这些设备开始工作是不需要飞行员参与的,几乎不占用飞行员有限的大脑认知资源。飞机设计师、人机工效专家、航空医学专家和飞行员不断改进着飞机态势信息的显示方式,提升飞行员态势感知能力,但目前的座舱仪表、平显和头显等设备显然还不能完全解决空间定向障碍问题,丢失状态时需要飞行员主动去“看”飞机状态信息,同时对抗错觉带来的影响,从而极大加重了飞行员生理心理负荷。第二是教育:教育飞行员正确认识空间定向障碍的深刻内涵,建立有效的防范意识。以往飞行员往往认为空间定向障碍就是飞行错觉,没有了解到注意力分配不当,忽视状态或者状态不清等通常是导致飞行事故更大诱因;空间定向障碍的发生是人从二维运动环境进入三维运动环境后正常的生理心理反应,是正常的客观现象,在新飞行员和老飞行员中均会发生,但一些经验飞行员往往认为空间定向障碍发生是一种飞行能力问题,羞于与机组成员、飞行同事之间建立客观的空间定向障碍问题的交流状态,导致一些有益的相互交流学习机会丧失。第三是训练:空间定向障碍模拟器是飞行模拟器行业内最难实现的一种模拟器,需要逼真的气象模拟指标显示和复杂的飞行错觉人体感知觉系统等往往使许多模拟器制造公司望而却步,一台优秀的空间定向障碍模拟器需要有高度逼真的飞行仿真环境,如可变化的云,可调整的能见度,各种光照、月亮和星辰等天象变化,不同亮度的夜晚环境,可调节的地面和机场各种灯光等;大视野的视景系统;能模拟不同前庭、本体错觉的运动仿真系统等。飞行员通过训练,掌握飞行错觉发生的飞行环境、飞机运动时的身体反馈感觉和出现错觉时的心理状态等,从而在空中能及时发现,并克服飞行错觉,正确掌握出现空间定向障碍的防范方法,并把这种技能和意识融入整个飞行生涯中。
本书是在5000多名飞行员中开展空间定向障碍训练成果、十几年教育工作经验及与飞行员交流心得的基础上撰写而成,同时非常有幸从我国飞行错觉学科创始人、我国航空医学的奠基人之一于立身教授之子于岗先生处获得于立身教授的书稿,认真拜读后我受益匪浅,并将其撰写的“飞行空间定向心理生理”“飞行空间定向障碍错觉模拟”和“空间定向障碍错觉飞行事故的预防”思想和知识消化吸收后融入本书,虽未拜为师,却已获其学,在此行弟子礼。
感谢毕红哲高级工程师的工作帮助,使我在编著过程获益良多;贾宏博、郭小朝、赵显亮、于飞完成了本书整体框架和统稿;王聪完成第五章,苏芳、陈珊完成第九章,田大为、张琳完成第十章,王璐、刘佳完成第十二章内容撰写工作。黄亚萍、刘璐参与本书的校对等工作,在此对以上同僚表示衷心感谢。另外,本书在编著过程中引用了国内外专家、学者的研究成果和出版著作,在此表示感谢。由于水平有限,不妥之处请专家学者和广大读者批评指正。
姚 钦
2024年9月