直升机飞行模拟器使用不适情况调查研究

葛卫华+韩跃峰

摘要模拟器不适是飞行员在操纵飞行模拟器时，发生的一组以头晕、恶心、呕吐、面色苍白、出冷汗为主要表现的植物神经系统症候群，与空晕不适一样，是飞行员常发生的一种职业不适，归类应属于运动不适的一种。笔者特对参加直升机模拟飞行的飞行教官5年来情况进行跟踪调查研究，旨在发现规律，为直升机模拟器的实践使用提供参考。

关键词模拟器不适；发生率；模拟飞行

中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2014）11-0148-01

模拟器不适是飞行员在操纵飞行模拟器时，发生的一组以头晕、恶心、呕吐、面色苍白、出冷汗为主要表现的植物神经系统症候群，与空晕不适一样，是飞行员常发生的一种职业不适，归类应属于运动不适的一种。我国自上世纪90年代开始陆续使用各种基于虚拟现实技术的大型模拟器（如飞行模拟器、航海模拟器、汽车驾驶模拟器等），但对飞行员在操纵飞行模拟器时引发的模拟器不适却无相关报道，作者对5年来参加直升机模拟飞行带教的飞行教员进行了有关“模拟器不适”的调查，发现飞行教官比飞行学员发生普遍，症状以“头晕、恶心”为主，持续时间不超过半小时，大部分飞行教育适应模拟器飞行三天左右，症状即可减轻甚至消失。模拟器不适的症状一般发生在模拟飞行转弯时出现，而且被动飞行比主动飞行症状明显。模拟器性能越先进，视景系统越逼真，模拟器不适越容易发生。

1调查的具体情况及结果

1）调查对象。连续5年参加直升机模拟飞行培训的飞行教官组：平均年龄33.2岁；平均飞行时间2110.6 h；飞行机种5个以上机型，且以上人员均为近三年体检甲类身体。

每年随机抽取50名飞行学员组成对照组，平均年龄20.7岁，且所有学员均未参加实装飞行。

2）调查方法。采用自制问卷，内容涉及被调查人的年龄、飞行小时、机型、发生模拟器不适的时机（模拟飞行的动作、科目、阶段）、症状持续时间、是否可以克服和耐受、是否影响日常工作等问题，无记名单独填写问卷，时机为每次参加直升机模拟飞行的初期和后期，然后由笔者对回收问卷进行统计学处理。

3）调查结果。

模拟器不适发生率：教官组与学员组形成鲜明对比。教官组中95.7%明确选择，几乎每次模拟器飞行时都会感觉难受；而学员组中只有1名左右选择飞模拟器时感觉一过性头晕、恶心，但持续时间很短。

模拟器不适的症状：在“飞模拟器中，你感觉最难受的症状是”项目调查中，选项由高到低排列为：头晕占78.2%，恶心占69.6%，视物模糊占39.1%，不想吃饭占26.0%，呕吐占4.3%。

症状持续时间：发生模拟器不适的飞行教官中，86.4%选择“有些难受，持续时间为十几分钟”；13.6%选择“很难受，持续数小时以上”。

模拟飞行适应时间：发生模拟器不适的飞行教官中，77.3%选择适应期为“模拟飞行3～5场次，大约三天”；18.2%选择了“大约需要一周的适应期”；4.5%选择了“只要1次就可以完全适应模拟器飞行”。

模拟器不适并与飞行姿态、飞行科目的关系：发生模拟器不适的飞行教员中，一致认为模拟器作“转弯”动作的时候最难受，最易出现“头晕、恶心”等症状。在飞“起落航线”科目时要比“悬停”、“起落”和“航行”时较易出现难受症状。

模拟器不适与座舱乘坐位置的关系：发生模拟器不适的飞行教官中，有77.3%认为“右座飞行”时要比“左座飞行”时头晕、恶心症状明显。

模拟器不适与模拟器的关系：发生模拟器不适的飞行教员中，模飞较为先进的模拟器，出现难受的比例是100%；而飞一般模拟器时有37.5%选择“模拟飞行时感觉到难受”。

2调查结果讨论分析

教官组都是经过实装飞行的直升机飞行员，大部分飞行教官具有丰富的实际飞行经验，机体的视觉、前庭觉和本体觉感受器已经适应了实际飞行环境，并对这种环境信号形成了固定的“存储”。当参加模拟器飞行时，只有视觉感受器受到刺激，而前听觉和本体觉感受器（模拟器飞行时，只有视景运动，模拟器本身不运动）缺乏相应的加速度和惯性力刺激，与视觉感受器信息产生矛盾，这种矛盾积累到一定程度，引发飞行员感到“头晕”、“恶心”、“呕吐”和“出冷汗”，产生模拟不适。而学员组均未参加实装飞行，机体尚无实际飞行体验，中枢里也无因实装飞行而存储下来的固定“信号”。因此，在模拟器飞行时，大脑错误地认为模拟飞行环境就是“实际飞行环境”，较少受到感觉冲突的困扰。

另外，根据向中枢传递信号的感受器的不同匹配，又可以分为“I型匹配不当”——对应的两个感受器同时向中枢报告互相矛盾的信息；和“II型匹配不当”——对应的两个感受器，只有一个向中枢报告信息，而另一个感受器不报告信息。则模拟器不适无疑属于后者。此外，本调查中，发生模拟器不适时，“右座飞行”比“左座飞行”明显，考虑原因可能系右座飞行，属于“被动飞行”状态。与左座相比，身体对飞行动作的“准备”和“对抗”缺乏预料，因此较易出现头晕、恶心等症状。还有，发生模拟器不适的教员普遍反应：技术较为先进模拟器上比一般的模拟器容易出现头晕、恶心症状，这可能与两种模拟器工作原理有一定关系：模拟器较先进，视景画面是先从投影仪打到凸面镜上，然后再由镜子反射到视景幕上，视景幕上成的是虚像，视景之间融合较好，能给飞行员以“无限远”的感觉，具有较好的 “沉浸感”；而一般的模拟器由于成像画面融合欠佳，给人以明显的“拼块”印象，难以产生现场的“沉浸感”。

随着直升机乃至全国各类各领域飞行器大规模模拟飞行训练的开展，有必要对参加模拟飞行的人员进行必要的教育，使其对模拟器不适有必要的了解，有避免可能的潜在风险。值得注意的是：在飞行培训人员经过一段时期的模拟器飞行获得适应以后，重新进行实装飞行科目时，又有可能因适应了模拟飞行环境而在实际飞行中发生同样的问题。因此，在飞行培训人员进行了较长时间的模拟飞行再进行实装飞行时，宜先安排适应性飞行。在其执行高难风险科目时，有必要提醒指挥员注意到此种情况，以免发生严重飞行事故，保证飞行安全。

参考文献

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