2015年8月,美國NTSB公佈兩起個人小型飛機事故調查報告。這兩起主因都是空間迷向,但是駕駛員的飛行時數卻天差地遠,其中一起駕駛員甚至擁有同一機型近六千小時的記錄,但該員卻於低能見度起飛時,未如預期爬升反而撞地造成機毀人亡。

兩起事故唯一的共同點就是能見度缺乏,可見空間迷向可能發生於任何機型,駕駛員及任何飛行姿態或階段。根據FAA對於空間迷向的研究,空間迷向主要發生於當視覺受限,飛行員需要靠身體感知飛機姿態變化的時候。

空間迷向成因

   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,但在三度空間的環境下,卻可能會傳遞出錯誤的訊息。諸如:飛行員目視飛行時,天地線或視野目標是掌握空間定向的主要依據,但若遭遇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,也可能會看到傾斜雲層而誤判為水平的天地線。又如:飛行中不斷地改變飛機姿態與加減速度等,迫使內耳前庭無法傳遞正確的空間定向訊息;而本體的皮膚、肌肉、關節等定向感受器,也不能提供足夠的空間定向訊息。此時,飛行員就會自然發生空間迷向而不自覺,其造成的錯覺有四種主要類型:

 一、傾斜錯覺:當飛機朝某一側緩慢增加坡度轉彎時,內耳前庭會因為轉彎的角加速度較小,讓飛行員感受不到機翼傾斜的姿態;若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。

 二、俯仰錯覺:當飛機突然加速時,內耳前庭會在加速前進剎那,讓飛行員產生機頭向上仰的錯覺;當飛機突然減速時,內耳前庭會在減速變慢的剎那,讓飛行員產生機頭向下俯的錯覺。

 三、滾轉錯覺:當飛機朝某一方向連續滾轉後停止時,內耳前庭會因為半規管的慣性作用,讓飛行員感受到飛機朝反方向滾轉的錯覺;若飛行員未能經由眼睛來參考天地線或姿態儀等目視訊息來改正,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」。

 四、科氏錯覺:飛行員在飛行中,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。因為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;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

且飛行經驗與空間迷向並無明顯關係,富經驗者易要求自己務必準時、準確地提供乘客完好的飛行旅程,并因為這樣的壓力陷入空間迷向陷阱而不自覺。此外,FAA建議在低能見度或夜間飛行時要更高比例地依賴儀器。依照人體的反應,若持續同一非平飛姿態超過20秒,人體容易認為自己已經恢復平飛,并依此姿態不斷飛行,通常更危險的伴隨高度喪失。

當飛行員進入雲層、大霧或全黑的飛航環境之後,如果因為經驗不足或者一時不察,以身體去「感受」飛機的飛行姿態,就可能發現自己的「受器」明明告訴自己現在是平飛,但儀表卻告訴自己在轉彎的狀態。感知與儀器產生衝突後,沒有按照過往的儀器訓練,相信儀表進行改出,基本上以一般小飛機的高度來說,大概只剩180秒可以活了。

以下是澳洲民航局安全宣導片,說明了空間迷向的危險
http://youtu.be/fXzYZjpoz_E

 

空間迷向的預防與改善

   從空間迷向成因與案例可能肇因,可知眼睛是人類最可靠的空間定向器官,若發生空間迷向的各種錯覺,只要能運用眼睛來參考天地線或視野目標,大都可立即消除錯覺;至於參考座艙內的姿態儀,雖然也是屬於眼睛的目視訊息,但仍然會有相信身體感覺或信賴儀表的心理障礙,因此健全的儀器飛行訓練,就是排除此種心理障礙的不二法門。空間迷向的預防,可以運用六軸動向的「空間迷向機」,讓飛行員親身體驗空間迷向是人類生理的自然現象,並掌握發生錯覺的時機與克服方法,進而在心理上建立信賴飛行儀表的潛意識。

   接著應加強模擬機的儀器飛行與「不正常動作改正」等訓練課目,以熟練遭遇各種飛行狀況與錯覺時,正確的操控技巧與信心。最後也是最重要的是,提升實際飛行時的儀器訓練課目,諸如:蓋罩、真天氣、不正常動作改正等訓練,以及具體執行「儀器飛行檢定」的年度資格認證等標準作業程序。經由預防策略的落實管理,飛行員空中失能的要角「空間迷向」,就只能讓飛行員發生錯覺後改正,而不會造成操控失誤的不幸空難! 

了解更多:

《Aviation Weekly 八月訊》
http://goo.gl/mWamC5

《淺談「空間迷向」和「儀表飛行」》
https://www.facebook.com/notes/10203616899205560/

《飛行空間迷向的影響與預防之道》
http://goo.gl/c1G5cd


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