一圖看懂何謂飛行員殺手「空間迷向」 解析常見4大錯覺
▲一次解析何謂「空間迷向」。(AI協作圖/記者陶本和製作,經編輯審覈)
記者陶本和/臺北報導
空軍花蓮基地一架F-16單座戰機(機號6700),昨天(6日)晚間在花蓮外海執行夜航勤務時,突然失去光點,飛行員辛柏毅上尉疑似彈射逃生,相關單位持續全力搜救中。此起失事發生主原尚不明朗,但過去時常被提及的「空間迷向」(spatial disorientation)再次引起社會討論,到底什麼是空間迷向?《ETtoday新聞雲》彙整內政部空中勤務總隊報告一次解析。
首先,到底什麼是空間迷向?根據報導指出,人類是習慣在二度空間活動的動物,眼睛、內耳前庭與本體感受器,是人類的三大平衡器官,在正常狀態下傳遞訊息給大腦而獲知正確的空間定向;不過,飛行員是在三度空間環境,可能會傳遞出錯誤的訊息。
舉例而言,飛行中不斷地改變飛機姿態、加減速度,內耳前庭無法傳遞正確的空間定向訊息;當飛行員在目視飛行時,天地線、視野目標是掌握空間定向的主要依據,但如果遭遇到視線不良或多雲的惡劣天氣,除了看不到天地線或視野目標,就可能看到傾斜雲層,導致誤判成水平的天地線。
產生錯覺的4大類型
根據報告內容,大致可區分成4大錯覺類型,分別爲:傾斜錯覺(Leaning illusion)、俯仰錯覺(Pitching illusion)、滾轉錯覺(Rolling illusion),以及科氏錯覺(Coriolis illusion)。
首先,傾斜錯覺(Leaning illusion)部分,就是當飛機朝某一側緩慢增加坡度轉彎時,內耳前庭會因爲轉彎的角加速度較小,讓飛行員感受不到機翼傾斜的姿態。這時候,如果飛行員從姿態儀發現機翼朝某一側傾斜,立即將機翼朝另一側改平飛,此時機翼雖然水平,卻容易產生機翼朝另一側傾斜的錯覺。
第二,俯仰錯覺(Pitching illusion)部分,是當飛機突然加速時,內耳前庭會在加速前進的剎那,讓飛行員產生機頭向上仰的錯覺。此外,當飛機突然減速時,內耳前庭會在減速變慢的剎那,也會讓飛行員產生機頭向下俯的錯覺。
第三,滾轉錯覺(Rolling illusion)部分:就是當飛機朝某一方向連續滾轉後停止時,內耳前庭會因爲半規管的慣性作用,讓飛行員感受到飛機朝反方向滾轉的錯覺。
換言之,如果飛行員未能經由眼睛來參考天地線或姿態儀等目視訊息加以改正,此時飛機雖然停止滾轉,卻容易產生飛機朝反方向滾轉的錯覺,飛行員會下意識朝原方向壓桿以停止其滾轉,造成飛機持續朝原方向滾轉直至墜地的「死亡螺旋」(Graveyard spiral)。
最後,是科氏錯覺(Coriolis illusion),就是在飛行員的飛行過程中,低頭檢視或回頭察看等的頭部動作,會很容易發生科氏錯覺。根據報告指出,是因爲內耳前庭有三個互相垂直的半規管,分別傳遞傾斜、俯仰、滾轉等三軸的空間定向訊息。
換言之,當飛行操控有角加速度的動作時,若飛行員的頭部未能保持固定,半規管所傳遞的訊息會受到頭部移動的干擾,很容易產生三軸的空間迷向。
如何預防空間迷向?
根據報告建議,「眼睛」是人類最可靠的空間定向器官,如果發生空間迷向的錯覺,要能運用眼睛來參考天地線或視野目標,大都可以立即消除錯覺。
至於是否可參考座艙內的姿態儀即可?事實上,飛行員仍然會有相信身體感覺或信賴儀表的心理障礙,因此健全的模擬機與儀器飛行訓練,纔是排除此種心理障礙的關鍵。