Владимир Пономаренко
Учение об иллюзиях полета. Основы авиационной делиалогии
Принципиальная психофизиологическая новизна заключается в том, что обучение строится не по принципу: «Не доверяй своим ощущениям, а доверяй только показаниям приборов», а по принципу: «Сознательно включай свои ощущения в построенный на основе показаний приборов умственный пространственный образ» [65].
Подводя итог первой части теоретических исследований, рассмотрим основные психологические воззрения на смысловую сущность пространственной ориентировки.
Все, что происходит в полете: поиск, маневр, применение оружия – исходит из выбора того пространственного положения, которое обеспечивает результативность исполнения задачи. Человек определяет себя по отношению к цели, создает трудные пространственные положения для противоборствующей стороны. Стало быть, он управляет собой, все остальное для него – фон, на котором он работает. Цель меняет свою форму, размер, ракурс не сама по себе, а в зависимости от моего движения, моего ракурса по отношению к ней. Вот почему субъективное восприятие пространственного положения складывается из тех перцептивных стимулов визуального, акустического, тактильного, проприоцептивного, кинестизического характера, которые соотносятся с задачей.
Из этого следует, что ориентация в пространстве – это всегда направленное сознание не только на контроль поступающей информации, но и на построение целенаправленного действия ориентирования, т. е. речь идет о мысленном построении и представлении себя в полете, что гораздо шире и богаче того, что отражено в цифрах, индексах, символах.
Общепринято, что в визуальном полете пространственная ориентировка осуществляется без специального контроля сознания. Но это не совсем так. Проведенная нами специальная киносъемка взгляда летчика при пилотировании магистральных самолетов, маневренных на больших скоростях и малых высотах, показала, что около 40–50 % в визуальном полете экипаж использует информацию для отсчета крена и тангажа. Причина этого – размытая линия горизонта, малый обзор, неудовлетворительные формы лобового остекления и др.
Таким образом, мы имеем дело с попеременной приборной и визуальной ориентировкой. Для их согласования важно, что принимается за точку отсчета, что или кто вокруг чего движется. На этом вопросе мы остановимся подробнее. Но вначале используем данные научных исследований, проведенных на летчиках гражданской авиации, использующих авиагоризонт с подвижной линией горизонта. Летчики рисовали на бумаге то, как они видят себя по отношению к земле. Более 85 % рисовали накрененную кабину по отношению к неподвижной линии горизонта [32, 36].
Был сделан вывод, что эффективным способом ориентировки по крену и тангажу в визуальном полете считается способ, при котором земля используется в качестве системы отсчета и воспринимается неподвижной. Кабина самолета является объектом управления и воспринимается подвижной. Наиболее интересные данные в этом эксперименте касаются установленного набора перцептивных признаков образа полета в зависимости от точки отсчета. В случае, когда земля воспринимается неподвижной, в состав образа полета входило более десяти признаков: линия горизонта, лобовое стекло, плоскость земли, отношение себя к точке отсчета, переплеты фонаря и т. д. Когда же в образе отражается подвижная земля, она не корреспондирует с пространством, а лишь отражает крен как таковой. Это означает, что оценки пространства нет. Таким образом, при геоцентрическом способе ориентации перцептивный образ богаче, что и обеспечивает его регулирующую функцию.
Остановимся на общих вопросах, связанных с проблемой пространственной ориентировки летчика.
Практика использования очков ночного видения, совмещение телевизионных и локационных изображений местности, монокулярных прицельных устройств, управление ЛА в разных системах координат, вектором скорости, поворотным соплом и тем более нашлемным дисплеем – внесут в процесс пилотирования определенные ограничения свободы действий в субъективном пространстве. Обязательно нарушат биолого‐физиологические механизмы перцептивного построения рабочего пространства, деформируют гравитационно‐прижизненно сформированные ансамбли взаимодействия анализаторных систем. Поэтому в начале проектирования индикации пространства и движения ЛА целесообразно определить возможности человека перестраивать не просто свои психофизиологические механизмы отражения пространства, но и природные данные, способствующие созданию нового субъективного пространства, в котором цели и задачи в их предметном изображении способны противодействовать потере пространственной ориентировки. Образно говоря, нашлемный дисплей способен создать квазимир, мягко называемый виртуальной действительностью. Все это хорошо для игральных автоматов, или когда «дуэлянт» виртуален. Но в воздухе даже условная линия горизонта как нигде предметна.
Опыт доказал, что лучшими условиями для сохранения пространственной ориентировки и успешного прицеливания являются использование строительной оси самолета, совпадающей со схемой тела, и отображение положения самолета по отношению к цели. И не случайно основной маневр для ухода из‐под удара – нарушить это перцептивное поле в субъективном пространстве. Поэтому вращение головы летчика было основным приемом повышения осмотрительности в визуальном полете. Нынешние технические возможности позволили на смотровой щиток ЗШ проецировать боевую, пилотажную, навигационную информацию, в том числе и спутниковые разведданные, целеуказания и т. д. Голова стала подвижной платформой, а движения глаз инструментом композиционного формирования перцептивных признаков пространства и предметного содержания оперативного зрительного поля. Глазодвигательная мышечная активность одновременно посылает управляющие сигналы в аппаратные средства захвата цели. В этом случае искомые перцептивные признаки в оперативном поле рабочего пространства должны быть привязаны к саккадическим движениям глаз [65, 68, 71].
При этом техническая информация изобилует рекламной риторикой о неограниченных возможностях летчика работать с виртуальным пространством, практически не нуждаясь в информации с кабинных дисплеев. Большие углы обзора от строительной оси самолета позволяют, по мнению инженера, без труда сделать летчику упреждающий пуск ракет. Поворот головы до 90° от строительной оси самолета позволяет сохранять ситуационную осведомленность о положении в пространстве. Мы в этом глубоко сомневаемся. Прежде всего, потому, что из рекламных описаний технических основ нашлемных дисплеев трудно понять, почему не нашлось места для расчетов взаимосвязи гравитационных факторов и зрительно‐вестибулярных влияний на искажение реального, а не виртуального пространства. Отсутствуют данные о роли кинестезии, двигательного анализатора как ведущего фактора противодействующего дезориентации. Совершенно исключено из анализа чувство времени как структурной единицы движения в пространстве. Нет увязки влияния позных рефлексов с мышц шеи на появление зрительно‐вестибулярных иллюзий в зависимости от весовых характеристик нашлемного дисплея и движения головы. Нам представляется, что без знаний этих вопросов трудно построить систему отображения информации, успешно противодействующей пространственной дезориентации в высокоманевренном полете.
Выскажем ряд методологических положений, которые, возможно, будут полезны для дальнейших исследований. Известно, что перцептивная система имеет несколько уровней организации: микро‐, макро‐ и мегауровни.
На микроуровне отражается отдельное свойство. Здесь важно учесть те перцептивные признаки пространства, движения, формы, текстуры, цвета, объемности и т. д., которые могут усиливать противодействие дезориентации на речемыслительном уровне.
К примеру, желательно использовать законы оптики, геометрии пространства: индексы, символы, расположенные снизу, кажутся ближе; синий, голубой цвет выглядит дальше, чем красный; текстура с плотным строением выглядит ближе. Если при управлении ЛА отсчетным элементом является земля, горизонт, то они должны иметь более яркую поверхность, чем силуэт самолета. Нежелательно разное содержание индицировать близко схожими символами, так как они будут восприниматься вместе. Главное состоит в том, чтобы частный перцептивный признак разворачивал образ предвидимого события, как бы оттеняя предметность цели события.
Перцептивная система макроуровня предполагает отражение субъектом совокупности объектов восприятия, развернутых в пространстве и времени. В интересах построения информационного поля это означает, что пространство должно быть поделено на единицы анализа в своем конкретном значении для каждого времени действия. Охват поля внимания регулируется не только физическим обзором, но и значимостью информации, потребной для выполнения операций в конкретный момент времени. Успех ориентировки будет зависеть от степени сопряжения частного перцептивного признака с реальной действительностью. Допустим, если я в поле зрения вижу изменения формы (объема) наблюдаемого объекта, то я понимаю, что время изменило мое пространство за счет конкретного направления движения ЛА.
В организме нет анализатора пространства, зато есть перцептивный комплекс – функциональный орган восприятия. Он состоит из мотивационно‐оценочного, когнитивного, исполнительного, диспозиционного блока. Собственно, их правильный учет и составляет искусство построения системы индикации пространственного положения.
Остановимся на менее известном и малоизученном уровне перцептивной системы – уровне мега‐системы, с помощью которой пространство опосредуется на протяжении всей жизни. Особый интерес представляет то, что чувственное воспроизведение совокупного наличного бытия и профессионального опыта придает пространству личностный смысл и вводит его в духовный мир свободы. Выскажем на этот счет ряд «завиральных идей».
По нашим данным, неэффективность летчика в маневренном полете вне видимости земли на 2/3 обусловлена отсутствием летных способностей к свободному ориентированию в пространстве и времени. К сожалению, это связано еще с тем, что летчика в приборном полете зачастую учат управлять стрелками, а не летать. Летать и управлять самолетом – не одно и то же. Чувство времени и чувство пространства – фундаментальные составляющие летного мастерства. Пространство для летчика – не абстрактная категория, так как имеет исключительный субъективный смысл. У нас было много летных происшествий при стрельбе по наземным целям из‐за позднего вывода из пикирования в условиях, когда видна земля. Психологически время «сжимает» пространство (что противоречит физическим законам), сводя его до «кусочка» в виде наложения прицельной метки на цели. Поздний вывод – это и есть искажение времени в том реальном пространстве, в котором действовал летчик. Сформулированное положение наводит на мысль, что в информационном поле летчика при маневрах в вертикальной плоскости должна быть информация о резервном времени в конкретном пространстве. Стоит сказать, что летчик в небе – это другой человек, это уже небожитель. Он в отличие от конструктора по‐другому чувствует, переживает привычный нам физический мир: скорость, высоту, пространство, время, гравитацию. Он более целостно чувствует Вселенную.
Читая воспоминания американских летчиков‐испытателей Ч. Игера, Эвереста, Бреджмина и др. [63, 67], можно убедиться в близости их взглядов на жизнь в небе со взглядами русских летчиков. Приведем некоторые высказывания наших испытателей. «Полеты давали ощущения вечности и бесконечности. Приобщение к вечности бытия и пространству ощущается подспудно. От этого захватывает дух».
«Духовность в полете проявлялась как ощущение приобщения к пространству, свободе, познанию нового, я бы сказал, что для моей души даже где‐то к вечности».
«Только в полете я получаю удовольствие от чувства парения во всем окружающем меня пространстве, легкость души. Я благодарен небу, что оно дает мне это свободное парение души».
На вопрос, что завораживает летчика в небе, одни из них ответил: «…возможность жить в другом измерении». Обратите внимание на акцент: не летать, а жить. Видимо, для летчика пространство – это особая степень свободы, раскрывающая, раскрепощающая, развивающая его способности и чувства быть свободным в выборе. Органическое чувство пространства и есть путь к победе в дуэльной ситуации. Искусственно ограничивая летчику его пространство, мы нарушаем более глубокие психические слои бытийного, рефлексивного и духовного сознания. Не случайно в психосоматике мы имеем дело с неврозами давящего пространства. Но это уже особая тема.
Наша гипотеза состоит в том, что одним из противодействующих факторов дезориентации для случая использования нашлемных дисплеев на «вертящейся» голове летчика является усиление второго компонента пространственной ориентировки – чувства самолета. Фундаментальными исследованиями восприятия пространства и времени установлена мультифункциональная роль мышечного анализатора как механизма межанализаторной интеграции в отражении пространства. Более того, чем выше активность мышечной, суставной проприоцепции, тем дольше сохраняется ориентация при условии ослабления зрительного анализатора. Мы эти данные подтвердили в полете, когда определяли принципы пространственного положения ЛА, состав информационного поля на электронных индикаторах и особенно в условиях ухудшения зрения. В этих исследованиях перцептивные константы напрямую связаны со зрительно‐кинестатическими ощущениями. Когда мы проектируем зрительное поле отображения информации, необходимо четко представлять его органическую связь с построением управляющих и корректирующих движений летчика, управляющего самолетом. При нынешних фантастических аэродинамических возможностях человек без развитых экстраполяционных рефлексов, без образа предвидения своего ближайшего попадания в другое пространство обречен на дезориентацию. В этом случае сам факт, что в организации движения центральное место занимает образ будущего действия, оценка позы тела будет способствовать привязке зрительной системы к тем перцептивным признакам пространства, которые сохраняют его ориентацию на речемыслительном уровне. Движения, включающие ориентацию на будущее, называют живыми [8]. Живое движение отличается от механического тем, что оно представляет не столько перемещение тела в пространстве, сколько овладение этим пространством и временем. Это возможно потому, что живое движение является средством трансформации пространства во время и обратно. Хотелось бы предостеречь от ошибки, когда сенсорной системе зрительного анализатора, где формируется нервная модель стимула, придается ведущее значение в формировании представления о пространстве. Это справедливо только в лабораторных условиях при постоянной гравитационной составляющей. В профессиональной деятельности летчика регулирует пространственную ориентировку образ предмета, представленный целью и выраженный констелляцией доминирующих подзадач полетных ситуаций. При управлении самолетом именно в эффекторных сенсорных коррекциях благодаря двигательной задаче заключено предментно‐смысловое управление прогнозом изменяющегося пространства в интересах цели полета. Моторное поле строится посредством пробующих движений, зондирующих пространство во всех направлениях. Более высокий уровень значимости моторного компонента в пространственной ориентировке состоит и в том, что и построение зрительного образа основано на моторном алфавите, управляющем вниманием. Стало быть, съем информации может производиться со стабилизированного образа на сетчатке и с послеобраза [69].
Можно предположить, что в согласовании моторных алфавитов зрения и движения по управлению самолетом, порождающих психический образ пространства, не исключен продуктивный путь создания средств противодействия пространственной дезориентации. Причем важна роль обучения по выделению главных признаков поля пространства, релевантных задаче. К сожалению, в онтогенезе перцептивной системы процесс выделения слабо развит. Выделение на средствах отображения информации (СОИ) информационных признаков в разных кусочках пространства – это еще одно эффективное противодействие пространственной дезориентации.
Обобщая теоретические посылки, констатируем:
(а) На сегодня многие прекрасные технические решения при создании информационного поля все же во многом ломают, насилуют природную организацию восприятия пространства.
(б) Перед авиационной медициной и психологией стоит задача максимально использовать закономерности полетной ориентации в пространстве при проектировании СОИ и систем управления самолетом.
Все вышеизложенное имело одну цель – убедить в том, что наиболее продуктивной идеей разработки пространственной ориентировки является теория и практика образа полета. Психический образ всегда возникает в результате предметно‐практической, сенсорно‐перцептивной и мыслительной деятельности. В нем всегда представлены:
пространство, время, движение, цвет, форма, фактура и т. п. [25, 49, 58]. Продуктивность этой теории в том, что главной функцией образа является регуляция деятельности в трехмерном пространстве при управлении подвижным объектом с пятью и более степенями свободы [23].
В качестве заключения к преамбуле этой книги коснемся методологической составляющей проблемы пространственной ориентировки.
Наши теоретические размышления и экспериментальные исследования привели нас к убеждению, что пространство есть вещное окружение человека и представляет собой размерность жизненного цикла интеллектуального развития и осмысления себя как ядра ноосферы. Ведь не случайно сегодня так много пишут об экономическом, геополитическом, жизненном, интеллектуальном и других видах пространств, вкладывая в материальный субстрат состояние идеального духа и смысл движения материи. Но, к большому сожалению, в авиационной медицине и психологии понятие пространства с самого начала погрузили в круг сенсорных парадигм, сводя их к известной триаде: зрение – вестибулярный аппарат – проприоцепция. Феномен сенсорных иллюзий был содержательной стороной исследований категории пространства, интерес психологов в основном касался коллизий представлений на базе сенсорных конфликтов. Другими словами, за материальным фундаментальным функционированием системы анализаторов как‐то упустили более высокие уровни познания истины, а именно представление о пространственной ориентировке как психической реалии в целесообразной деятельности человека в полете. Какова же наша точка зрения?
Прежде всего, авиация придала таким абстрактным категориям, как пространство и время, личностный смысл, так как именно эти категории для человека летающего превращаются в социальную ценность, ибо психологически включены в цель и средство деятельности. Они могут одновременно выступать в двух полярных ипостасях: представлять угрозу жизни и способствовать общению. Пространство, по мнению летчиков и космонавтов, стало доступным. «В полете,—писал летчик Б. Еремин [67],– рождалось не иллюзорное, а вполне реальное чувство доступности любой точки земной поверхности в заданное время, крылья и мотор изменили реальность». По мнению космонавта Г. Берегового [67], человечеству лишь суждено было работать на Земле, жить ему предстоит во Вселенной. Как видим, психологическая трансформация физической сути пространства для летающего Homo sapiens есть интеллектуальный процесс осмысления и самосознания себя как личности, как социальной ценности в подлунном мире. Мы, авиационные врачи и психологи, гордимся тем, что принадлежим к профессиональной общности, которая называется авиационным братством, у которой независимо от политической географии есть общий пространственный стержень. Что мы имеем в виду? Летчики и космонавты очеловечивают пространство как общий ДОМ. Пространство и время в полете – это информационная категория, трансформированная в глубокий социальный смысл: сохранение национальной безопасности стран, устранение причин катастрофических экологических ситуаций, общение планетян и т. д…
Таким образом, для авиационной и космической экологии, медицины и психологии саму проблему пространства мы можем обозначить как новую область исследований механизмов формирования планетарного сознания. И более того, «вызов Богу», который сделали авиация и космонавтика, позволяя человеку покидать Землю, заставляет нас, ученых, искупить грех путем доказательства того, что в полете развивается осознание человеческого в человеке, формируются нравственные потребности к накоплению добра и человеческого капитала, а также создавать, в понимании С. Экзюпери [67], планету людей. Нам кажется, что подобный общий взгляд на проблему пространственной ориентировки и в ее частном виде для авиации может нас продвинуть быстрее и глубже в область решения сугубо практических задач.
Мы как исследователи прогнозируем, что чем дальше человек отделяется от своей планеты, чем больше его организм испытывает новые факторы, неизвестные ему на Земле, к примеру, смену гравитационных полей, деформацию восприятия пространственных структур привычных объектов, нарушение чувства времени, искажение афферентно‐эфферентных потоков информации, замедление или убыстрение витальных функций клеточных структур и метаболических процессов – тем ближе мы к открытию космического происхождения живого вещества. Пора нам вырываться из плена привычных метафизических постулатов и переходить на уровень вселенского сознания, ибо только тогда мы увидим за содержанием и формой многообразных реакций организма и психики отклик глубокой эволюции, который поможет нам открыть субстанцию понятий космического происхождения. На этом пути проблема пространственной ориентировки летчика есть исключительный инструмент для познания адаптивных возможностей человека. Дело в том, что сам процесс дезориентации, т. е. распад целостности психического отражения себя в пространстве, процесс дезинтеграции сознательного и бессознательного, дисгармонии биологического и социального, раздвоения «Я» и образования «ложного мира», станет тем ключом к разгадке сотворения духовных ограничений, которые не позволяют человеку приобрести божье качество – быть на небесах.
Как известно, наиболее опасным препятствием для свободного пребывания человека в небе является пространственная дезориентация. При этом важно подчеркнуть, что дезориентация летчика есть нормальная физиологическая реакция, однако с социальной позиции она нецелесообразна, поскольку затрудняет реализацию цели деятельности. В этой связи и возникает настоятельная необходимость проникнуть в суть процесса пространственной ориентировки человека, управляющего летательным аппаратом.
