گم‌گشتگی جهت‌یابی فضایی

گم‌گشتگی جهت‌یابی فضایی Spatial disorientation، ناتوانی در تعیین موقعیت یا حرکت نسبی است که معمولاً در دوره‌هایی از دید چالش‌برانگیز رخ می‌دهد، زیرا بینایی حس غالب برای جهت‌یابی است. سیستم شنوایی ، سیستم دهلیزی (درون گوش داخلی ) و سیستم حس عمقی (گیرنده‌های حسی واقع در پوست، ماهیچه‌ها، تاندون‌ها و مفصل‌ها) به طور جمعی برای هماهنگی حرکت با تعادل کار می‌کنند و همچنین می‌توانند احساسات غیردیداری واهی ایجاد کنند که در غیاب نشانه‌های دیداری قوی سبب اختلال در جهت‌یابی فضایی می‌شود.

در هوانوردی، گم‌گشتگی مکانی می‌تواند سبب درک نادرست از وضعیت هواپیما شود که به جهت‌گیری هواپیما نسبت به افق اشاره دارد. اگر خلبان به این درک نادرست تکیه کند، می‌تواند سبب چرخش، فرود یا برخاست ناخواسته شود. برای هوانوردان، تشخیص صحیح وضعیت هواپیما در شب یا در هوای نامساعد، زمانی که افق قابل مشاهده‌ای وجود ندارد، بسیار حیاتی است. در این شرایط، هوانوردان ممکن است وضعیت هواپیما را با مراجعه به یک نشانگر وضعیت تعیین کنند. گم‌گشتگی مکانی می‌تواند در موقعیت‌های دیگری که دید کاهش می‌یابد، مانند عملیات غواصی، رخ دهد.

مجموعه استاندارد ابزارهای پرواز ، شامل نشانگر وضعیت (بالا وسط) ،نشانگر جهت (وسط پائین) و نشانگر چرخش و لغزش (پایین سمت چپ)

ابزارهای پرواز ژیروسکوپی مانند نشانگر وضعیت نشانگر وضعیت(افق مصنوعی) و نشانگر چرخش و لغزش به گونه‌ای طراحی شده‌اند تا اطلاعاتی را برای رویارویی با احساسات گمراه‌کننده از حواس غیربینایی ارائه دهند.

مارپیچ گورستان و چرخش گورستان

مارپیچ قبرستان graveyard spiral و چرخش قبرستان graveyard spin هر دو در اثر عادت کردن کانال‌های نیم‌دایره‌ای به چرخش درازمدت ایجاد می‌شوند. پس از یک چرخش افقی (در مورد مارپیچ قبرستان) یا چرخش (برای چرخش قبرستان) تقریباً 20 ثانیه‌ای، سیال موجود در کانال‌های نیم‌دایره‌ای توسط اصطکاک به حرکت در آمده و سیستم دهلیزی دیگر شتاب چرخشی را درک نمی‌کند. اگر خلبان سپس چرخش یا چرخش را پایان دهد و به پرواز افقی بازگردد، حرکت مداوم سیال باعث می‌شود که هواپیما در جهت مخالف بچرخد یا بچرخد و خلبان ممکن است سهواً دوباره وارد چرخش یا چرخش اولیه شود. خلبان ممکن است پیش از اینکه هواپیما ارتفاع زیادی را از دست بدهد، این توهم را شناسایی نکند و در نتیجه با زمین برخورد کند [۱] یا نیروهای گرانش وارد بر هواپیما ممکن است از مقاومت ساختاری بدنه هواپیما فراتر رود و سبب شکست فاجعه‌بار شود. یکی از بدنام‌ترین حوادث تاریخ هوانوردی که مربوط به مارپیچ قبرستان است، سقوط هواپیمای جان اف. کندی جونیور در سال ۱۹۹۹ و پرواز ۲۰۱ کوپا ایرلاینز در سال ۱۹۹۲ میباشد.[۲]

به محض اینکه هواپیما وارد شرایطی می‌شود که خلبان نتواند افق دیداری مشخصی را ببیند، انحراف در گوش داخلی بدون اصلاح ادامه می‌یابد. خطاها در سرعت چرخش درک‌شده حول هر محور می‌تواند با سرعت 0.2 تا 0.3 درجه در ثانیه افزایش یابد. اگر خلبان در استفاده از ابزارهای پرواز ژیروسکوپی مهارت نداشته باشد، این خطاها تا جایی افزایش می‌یابند که کنترل هواپیما از دست می‌رود، معمولاً در یک چرخش شیب‌دار و شیرجه‌ای که به عنوان مارپیچ گورستان شناخته می‌شود. در طول مدت، که سبب مانور و تا اندازه‌ای در طول آن می‌شود، خلبان از چرخش بی‌اطلاع می‌ماند و معتقد است که هواپیما پرواز مستقیم را حفظ می‌کند. : 125 

در یک مطالعه در سال ۱۹۵۴ (آزمایش چرخش ۱۸۰ درجه)، موسسه هوانوردی دانشگاه ایلینوی دریافت که ۱۹ نفر از ۲۰ خلبانی که رتبه‌بندی ابزار دقیق نداشتند، بلافاصله پس از ورود به شرایط شبیه‌سازی‌شده ابزار دقیق، وارد یک مارپیچ گورستان شدند. خلبان بیستم نیز کنترل هواپیمای خود را از دست داد، اما در یک مانور دیگر. میانگین زمان بین آغاز شرایط ابزار دقیق و از دست دادن کنترل ۱۷۸ ثانیه بود.

اختلال در جهت‌یابی فضایی همچنین می‌تواند در شرایط خاص بر خلبانانی که با دستگاه پرواز می‌کنند تأثیر بگذارد. اگر خلبان در طول پرواز با دستگاه بیش از حد سر خود را حرکت دهد، ممکن است احساس غلتیدن شدید ( سرگیجه ) ایجاد شود. این حالت، خطای دید کوریولیس نامیده می‌شود. از آنجا که کانال‌های نیم‌دایره‌ای در سه محور چرخش مختلف قرار دارند، اگر خلبان در طول شتاب چرخشی ناگهان سر خود را حرکت دهد، ممکن است یک کانال ناگهان تشخیص شتاب زاویه‌ای را آغاز کند، در حالی که کانال دیگر متوقف می‌شود و در نتیجه احساس غلتیدن ایجاد می‌شود.

منابع

  1. ↑ Antuñano, Melchor J. "Medical Facts for Pilots: Spatial Disorientation, safety brochure AM-400-03/1" (PDF). Federal Aviation Administration. Retrieved 9 February 2021.
  2. ↑ Jedick, Rocky 'Apollo' (April 15, 2014). "JFK Jr Piper Saratoga Mishap". Go Flight Medicine.