美國海軍陸戰隊少校保羅·“鵝”·戈斯登駕駛他的UH-1休伊近距離空中支援直升機穿過科威特-伊拉克邊境,在夜幕般的漆黑中飛行。他的飛機是第二次海灣戰爭中第一架進入伊拉克領空的飛機,支援眼鏡蛇攻擊直升機摧毀薩夫萬山上的觀察哨,該山靠近臭名昭著的死亡公路。他們的任務是“伊拉克自由行動”的開場炮,旨在為美國陸軍第三步兵師開啟大門,該師將隨後從科威特向伊拉克發動地面攻擊。然而,伊拉克軍隊預料到了這次空中突襲,並已開始摧毀油田,使夜空充滿濃厚的油煙和霧霾,以至於海軍陸戰隊員都看不清方向。
軍事飛行訓練將夜間飛行深深地印在飛行員的腦海中,以至於他們幾乎可以在睡夢中完成。另一方面,在夜間穿過油雲飛行絕對會讓人感到緊張。“薩達姆炸燬了油井,使空氣中充滿了石油。我看不到我前面的眼鏡蛇直升機,也看不到星星或月亮。一片漆黑,”戈斯登回憶道。為了讓你體會這種感覺,可以在直升機戰鬥Xbox遊戲《阿帕奇》(我們中的一位,麥克尼克,為了這篇文章的“研究”而勤奮地玩過)中開始一項任務。飛到敵方領空非常高的地方,然後關掉你的電視(但不要關掉Xbox),在壞人開始向你射擊時,嘗試盲降你的直升機。記住,為了模擬戈斯登和他的機組人員的體驗,如果你的模擬直升機墜毀,你必須承諾真正殺死自己;否則這只是一場遊戲。
空間定向障礙和傾斜感
戈斯登在聖地亞哥附近米拉馬爾海軍陸戰隊航空站的航空生存訓練中心講述了他驚險的故事,我們中的一位(蓋爾斯)在那裡教授課程。這個航空站是美國海軍(“壯志凌雲”)戰鬥機武器學校的傳奇所在地,曾在1986年的湯姆·克魯斯電影中出現。
支援科學新聞報道
如果您喜歡這篇文章,請考慮透過以下方式支援我們屢獲殊榮的新聞報道 訂閱。透過購買訂閱,您正在幫助確保有關塑造我們當今世界的發現和想法的具有影響力的故事的未來。
戈斯登——巧合的是,“鵝”是克魯斯在《壯志凌雲》中僚機的呼號——繼續說道:“我們都有‘空間定向障礙’或正在遭受‘傾斜感’。”空間定向障礙是空間定向障礙的簡稱,是一個概括性術語,用於描述任務中可能發生的各種感知錯覺和感官知覺退化的總和結果。它是對態勢感知的完全喪失,令人震驚的是,它是海軍中最常見的墜機原因,在1990年至2008年間,幾乎佔了80起墜機事故。
效能下降是因為飛行員無法再關注正在發生的事情——一切都失調了。他們所能做的就是不斷掃描儀表,儘可能多地給自己提供關於飛機的實際資訊,以對抗來自欺騙性身體感官的虛假資訊。
傾斜感並不是一個形容腸胃不適的生動軍事術語,儘管這兩種現象通常同時發生,這並不奇怪。相反,傾斜感是你在飛行中感受到的體動幻覺的一種,當你的前庭系統(負責平衡和你穿越空間的感覺的內耳器官)和你的軀體感覺系統(皮膚和其他身體定位感測器)一起無法為你提供關於重力指示的“下方”的準確描述時,就會發生這種情況。
當您從一個急轉彎中出來時,這種錯覺就會發生,即使您不再轉彎,但您前庭半規管系統中的液體仍在流動。結果,您可能會感覺自己是在直線飛行,而實際上您正在轉彎,調查人員得出結論,1999年小約翰·F·肯尼迪的飛機在瑪莎葡萄園島墜毀時就發生了這種情況。從技術上講,“傾斜感”是解決問題的一種方法的名稱:傾斜頭部,直到您的儀表與您的感知相符。即便如此,大多數飛行員使用這個術語來傳達問題而不是解決方案。
為了瞭解您的前庭系統對您的視覺有多麼重要,請在您面前伸出一個手指,伸直手臂,然後在您來回轉動頭部時看著它。很好,沒問題:你的手指又好又清楚。您的前庭系統跟蹤了您頭部的轉動,併為您的眼睛提供了保持目標的資訊。現在保持頭部靜止,來回移動您的手指,同時用眼睛跟隨它。現在沒有前庭輸入,因為您的頭部是靜止的,所以您的手指變得模糊。暈動病是由視覺和前庭感知之間的不匹配引起的,是空間定向障礙的主要組成部分。
伊拉克夜生活
戈斯登憑藉使用他飛機的前視紅外(FLIR)光學陣列倖存了下來,這使他有能力,結合技能和運氣,注意到地面上一列美國輕型裝甲車(LAV)的紅外燈光線。他看不到地面,但LAV給了他足夠的關於地形的資訊,使他能夠“安全地”著陸——也就是說,在敵後,被高速戰鬥包圍的沙漠中央。
“我知道LAV後面的地面一定是平坦的,這意味著我們可以在那裡著陸。我們知道我們的位置在敵後。但我們不在乎——我們已經完成了晚上的飛行。我的直升機上的另一位飛行員,羅德尼·“迪諾”·迪恩上尉,患有眩暈症,這與我發生的情況[傾斜感]相反。我們能降落下來真是個奇蹟,”戈斯登說。“著陸後,我們拿起武器,在飛機周圍設定了警戒線。當太陽昇起時,我們可以看得足夠清楚,可以飛出去了。”
生存訓練
夜視裝置,如個人護目鏡或戈斯登使用的FLIR觀察系統,可以在夜間改善空間定向障礙,但它們的效能高度依賴於照明、地形對比度和空氣中的微粒。例如,這些裝置在棕色塵暴條件下幾乎沒有幫助,在這種情況下,灰塵會嚴重降低能見度。飛行員對抗此處回顧的危險的錯誤感知和錯覺的主要防禦手段僅僅是意識到它們可能會發生。
回到米拉馬爾航空站,訓練設施的建築風格是20世紀50年代的美國軍事風格,大廳裡裝飾著穿著制服的假人,坐在彈射座椅上。演講廳的裝飾正是您在“大船”(海軍對航空母艦的行話)上會發現的那樣:過度設計的鋼製躺椅大小的座椅用螺栓固定在地板上,並慷慨地填充了真正的納格海德皮革覆蓋物。飛行服隨處可見。
“當海軍航空兵還年輕時,我們每天要墜毀兩架飛機,”蓋爾斯觀察到,“主要是由不可避免的裝置故障引起的。現在我們每年墜毀大約20架飛機,每次墜機都是一件非常嚴重的事情,被媒體報道,並在整個軍隊中報告。大多數墜機事故不再是維護或裝置故障造成的。這些問題已經減少到主要問題是人為錯誤的地步。飛行員有時會將完好無損的飛機開到地面上。”
為什麼這種情況會發生在世界上訓練有素的飛行員中?答案是:當駕駛軍用飛機時,每個感官和認知系統都承受著巨大的壓力。僅視覺錯覺就在1990年至2008年間導致了大約20起墜機事故,使得所有型別錯覺的綜合貢獻是下一個最大墜機原因——疲勞的兩倍。
這就是戈斯登和這群飛行員今天來到這裡的原因,接受他們每四年一次的態勢感知、航空生理學和墜機生存訓練複習。他們被講課、提問,然後被毫不客氣地扔進一個巨大的、冰冷的鹽水池中的墜機模擬器中,同時戴著眼罩。這很可怕,唯一玩得開心的人是我們(馬丁內斯-孔德和麥克尼克)在游泳池邊看著。
變化的視野
視覺輸入對飛行員來說非常重要,但眼睛會欺騙人。例如,當在雲層上方飛行時,自然而然地會將視野中任何相對直線的物體感知為地平線——這可能會在快速移動的飛機上導致非常不良的後果。
虛假的“地平線”在您周圍的雲層中無處不在。即使您傾斜並轉彎,您的飛機姿態也可能看起來是水平的。山脊也可能會誤導您,在夜間,雲層、星星、山脈和地面上的燈光可能會產生令人難以置信的混亂感知,從而導致飛機偏離真正的直線和水平飛行的安全狀態。
不要認為您僅僅因為在晴朗的天氣裡在水面上飛行就可以免受自身感知的影響。固定的地平線仍然可能讓您掉進水裡。考慮一下如果您從地平線以上接近海灘會發生什麼。您可能會將海灘對準您的視線,然後將其保持在那裡,以期待“腳幹”(從海上飛到陸地上),但如果您這樣做,您將永遠無法到達陸地:海灘是固定的,不像真正的地平線,保持它在您視線中靜止的唯一方法是逐漸向下傾斜您的飛機。
在靠近橫跨山谷的電線或電纜的地方選擇固定的地平線尤其成問題。當您接近固定的地平線(例如山谷底部和山牆相交的地方)時,您會緩慢且不易察覺地向下傾斜。當您下降時,接近的電線會顯得上升,好像它們會在您上方很高的地方透過,而實際上它們仍然遠低於飛機。如果您直到電線非常靠近時才發現它們(由於山霧或戰爭迷霧),您的自然反應可能是向前推杆以潛入電線下方。1998年,一架美國海軍陸戰隊EA-6B“徘徊者”飛機在阿爾卑斯山脈一個活躍的義大利滑雪勝地附近進行訓練任務時就發生了這種情況。飛機切斷了兩根電線,這兩根電線拉著一輛纜車,載著20名滑雪者,離地面370英尺。無人生還。
人們可能會認為來自儀器的客觀資訊是解決主觀感官錯覺的合理方案。然而,儀器的普及是問題的一部分,因為飛行員面臨著越來越大的注意力需求,這會在戰鬥和其他壓力大的飛行情況下導致認知超負荷。這種精神困擾是空間定向障礙的重要因素。新型航空電子裝置的設計著眼於簡潔而不是複雜性,飛行員學習如何在模擬脅迫條件下在正確的時間掃描他們的儀器。系統的儀表掃描需要紀律,這可能是戰鬥中首先喪失的東西之一,但在我們學會更好的方法來克服潛在的飛行錯覺之前,它是保持飛行員和機組人員安全的主要技術之一。
