Проблема зрительных иллюзий стала особо актуальной в связи с тем, что эффективность своевременных и необходимых действий человека по управлению техническими системами во многом зависит от оперативного и правильного приема и оценки поступающей зрительной информации.

В работе W. Kirhham, W. Collins [131] отмечается, что в полетных условиях базирование ощущений на силе земного тяготения зачастую может привести к возникновению иллюзий. Поскольку вследствие постоянно возникающих в полете линейных и центробежных ускорений вместо привычного ускорения земного тяготения с его стабильным направлением (по вертикали) появляется результирующее ускорение, состоящее как из ускорения земного тяготения, так и из дополнительного ускорения. Однако это результирующее ускорение переменно как по величине, так и по направлению и целиком зависит от дополнительной составляющей. Это обстоятельство приводит к тому, что при пространственном ориентировании сила земного тяготения становится уже весьма ненадежной базой. Это значит, что все органы чувств, использующие ускорение земного тяготения в качестве объективного источника раздражений для определения положения головы и тела относительно вертикали, оказываются теперь больше не в состоянии объективно отражать реалии окружающего мира и способствовать восприятию истинного положения в пространстве. Они функционально отказывают, так как по своей структуре и принципу функционирования непригодны к анализу сложных силовых взаимосвязей, имеющих место при движении в трехмерном пространстве. Только глаза в условиях полета остаются еще сравнительно надежным информатором.

Таким образом, в полетных условиях ведущая роль в функциональной системе анализаторов пространственного положения и движения должна перейти от вестибулярных анализаторов – к оптическим.

В то же время при ориентировании в нормальных полетных условиях по линии естественного горизонта достаточно осуществить лишь нескольких полетов, чтобы привыкнуть воспринимать землю как неподвижный объект, а свой самолет – как подвижный. Ориентирование в сложных полетных условиях, а именно при недостаточной или исчезающей видимости земли, т. е. при полете по приборам, дело весьма непростое. В связи с этим полетные иллюзии являются, прежде всего, «осложнением», связанным с условиями полета по приборам. Их появление неизбежно, если не осуществлять постоянного контроля за показаниями навигационных приборов и, прежде всего, авиагоризонта.

Исследованиями установлено, что основой для появления иллюзии во время полета по приборам являются, прежде всего, те условия, которые:

– затягивают оптический анализатор в ситуацию возникновения ложного ощущения положения в пространстве. Пример: наклонная гряда облаков или цепочка огней на склоне, видимая в ночное время, могут создать ложное визуальное ощущение крена;

– затрагивают другие анализаторы, в частности, вестибулярного характера и приводят к возникновению в центральной нервной системе очагов возбуждения, способствующих появлению ложного ощущения пространственного положения. К числу таких ложных ощущений относятся: ощущение ускорения и торможения; подъема и снижения; увеличения и уменьшения перегрузки; наклона и вращения.

Вышеперечисленные ощущения вызываются в первую очередь воздействием линейных и угловых ускорений, ведущих к воздействию на вестибулярный аппарат и могущих спровоцировать асимметричные мускульные сокращения, которые из-за изменения положения внутренних органов могут вызвать раздражение рецепторного аппарата этих органов, что может создать ощущение давления на определенные участки кожного покрова, например, ощущение вдавливания в кресло.

Определенное значение могут иметь также односторонние усиления мышечного напряжения и односторонние давления на кожный покров, возникающие вследствие воздействия на тело односторонней статической нагрузки. Линейные и угловые ускорения переменной величины возникают при любых полетных эволюциях. При этом односторонние статические нагрузки на организм могут быть вызваны:

– неправильной рабочей позой пилота в кабине, например, при наклонном положении головы;

– плохой подгонкой высотного костюма (для военных пилотов);

– более сильной затяжкой с одной стороны предохранительных ремней кресла.

Исследования показывают, что процесс ориентирования по приборам затрудняется, в частности, наличием следующих факторов.

Первый фактор. Восприятие оптической информации глазами происходит дискретно. Это значит, что информация о положении и перемещениях самолета, поступающая в кору головного мозга, отнюдь не представляет собой сплошного потока, как это в основном имеет место при полете в условиях прямой видимости земли. Считывание показаний приборов происходит главным образом в виде дискретных последовательных операций и в течение различных интервалов времени. Это, в свою очередь, ведет к получению лишь отрывочной информации о пространственном положении. Для последующего синтеза общей картины фактического пространственного положения пилоту необходимо каждый раз проводить мысленный анализ. Причем этот процесс происходит в условиях непрерывного потока информации от вестибулярного аппарата об изменениях положения самолета.

Второй фактор. Показания приборов являются лишь символами естественных раздражителей (естественного горизонта, высоты полета). Их необходимо в известной степени перевести и переработать в реальное представление о положении относительно горизонта и высоте полета над землей. Это является дополнительной работой для центральной нервной системы.

Третий фактор. Вследствие принятия силы земного тяготения за базу для наших представлений о пространственном положении, в полете пол кабины привычно воспринимается как низ, а потолок – как верх. Это представление, базирующееся исключительно на хранящейся в нашей памяти информации о положении в пространстве, может быть очень стойким, тем более что оно подтверждается информацией, постоянно поступающей от вестибулярного аппарата, и опирается на нее.

Четвертый фактор. Все навигационные приборы обладают определенной инерционностью индикации, обусловленной их конструктивными особенностями. По этой причине пилот своими рецепторами, в частности, вестибулярным аппаратом воспринимает изменения направления и скорости перемещения самолета уже до того, как эти изменения будут отражены показаниями приборов. Так, например, ощущение повышения перегрузки возникают до того, как вариометр покажет, что происходит набор высоты.

Пятый фактор. По сравнению с ведущей ролью вестибулярного аппарата в земных условиях ведущая роль зрительного анализатора в полете занимает в нашем сознании более слабые позиции, так как сравнительно небольшому числу часов летной подготовки противостоят многие годы привычных ощущений, приобретенных в течение всей жизни.

По этим причинам может легко возникнуть такая ситуация, при которой информация, получаемая от навигационных приборов, вытесняется информацией, поступающей от вестибулярного аппарата, или же создается реальная опасность ее вытеснения. Это происходит тем легче, чем слабее позиции нового вида пространственного ориентирования, осуществляемого при ведущей роли зрительного анализатора.

Однако вероятность этого события будет зависеть от уровня натренированности в условиях полетов по приборам, а также от умственного и физического тонуса (работоспособности) пилотов в конкретный момент времени.