Efficiency of motor actions of pilots for the operation of the aircraft at different stages of flight
Автор: Shestakov M.M., Sakirkin O.V.
Журнал: Физическая культура, спорт - наука и практика @fizicheskaya-kultura-sport
Рубрика: Физическая культура и массовый спорт
Статья в выпуске: 4, 2020 года.
Бесплатный доступ
Relevance. Scientific and technological progress in aviation has led to the emergence of a new generation of aircrafts, more complex structurally and aerodynamically. Now the pilot is required not only to make the right decisions, but also accurately implement them in the form of motional actions to control the aircraft in the most difficult flight conditions. At the same time, the quality of the pilot's motor actions in the process of aircraft control is largely due to his physical health and the functional state of body systems. The need to professionally educate pilots important motor and psychomotor abilities for the effective control of an aircraft requires the development of a scientifically grounded methodology for their development by the means of professionally applied physical training. An important stage in its development is the determination of the aircraft control indicators, resulting from the motor actions of pilots by their upper and lower limbs during the flight mission. The research aim was to determine the resulting indicators of motor actions of pilots of different qualification categories for aircraft control during flight phases. Research methods. The following methods have been used in the research: literature analysis, instrumental technique for registration of deflection indicators of aircraft elements during the flight, mathematical statistics. Research results. The study substantiated that to objectify the assessment of the quality of actions of pilots to control the aircraft it is necessary to use the resulting indicators of the magnitude of the deviation of individual elements of the aircraft from the proper values at different stages of the flight mission. The comparative analysis of the resulting indicators, established in the real flight conditions, made it possible to identify that their composition, reflecting the accuracy of motor actions to control aircraft elements, is very specific for pilots of different qualification categories. Conclusion. Aircraft control indicators, resulting from the performance of motor and psychomotor actions of pilots, have statistically significant differences due to their qualification category. This makes it necessary to identify the features of the influence of motor and psychomotor abilities on aircraft control indicators by the pilots of different qualification categories.
Pilots, qualification category, aircraft control performance, abilities, motor, psychomotor
Короткий адрес: https://sciup.org/142225890
IDR: 142225890
Текст научной статьи Efficiency of motor actions of pilots for the operation of the aircraft at different stages of flight
Введение. Современный боевой самолет-истребитель – это, по существу, крылатая ракета, каждый маневр которой, от взлета до посадки, должен быть заранее тщательно рассчитан, продуман, точно и осознанно выполнен [2].
Научно-технический прогресс по-особому ставит вопрос взаимодействия пилота и авиационной техники. Развитие авионики увеличило число контролируемых, сугубо технических параметров самолета в 10-15 раз, а число автоматизированных систем на борту самолета увеличилось в 25 раз. В этих условиях управление самолетом требует от летчика не только умения принимать правильные решения, но и точно реализовывать их путем соответствующих двигательных действий как верхними, так и нижними конечностями в сложнейших условиях полета [7, 11].
Во время выполнения полета фактические параметры траектории движения самолета могут отклоняться от заданных, что может произойти не только по причине отказа авиатехники или влияния непреодолимых внешних воздействий, но и в результате ошибок в двигательных действиях, допускаемых летчиком в процессе управления воздушным судном. Поэтому даже самое незначительное улучшение качества и точности двигательных действий по управлению самолетом положительно сказывается на снижении вероятности летных происшествий из-за ошибок в технике пилотирования [8, 10, 11].
Эффективность управления самолетом обусловлена способностью летчика качественно осуществлять заданный состав двигательных действий техники пилотирования, связанных с усилиями, прикладываемыми к рычагам управления или их перемещением. При этом исследованиями показано, что качество и надежность двигательных действий летчика по управлению самолетом в значительной степени обусловлены его функциональным и физическим состоянием, как одним из компонентов профессиональной готовности пилота [1, 5, 9].
Специалистами показано, что в состав профессионально важных качеств, обеспечивающих эффективность деятельности летчика по управлению самолетом, входят его двигательные и психомоторные способности: сила, быстрота, общая выносливость, гибкость, координация движений, быстрота реакции и другие. Установлено, что только хорошо физически подготовленный летчик, регулярно занимающийся специальными физическими упражнениями, может успешно переносить большие эмоциональные, интеллектуальные и физические нагрузки [2, 3, 4, 6].
В связи с этим очевидная для специалистов необходимость развития у летчиков профессионально важных для эффективного управления самолетом двигательных качеств и психомоторных способностей [3, 7, 9, 12] требует разработки научно обоснованной методики их развития средствами профессиональноприкладной физической подготовки. Неотъемлемым этапом ее разработки является определение показателей управления самолетом, являющихся результатом двигательных действий летчика в процессе выполнения полетного задания.
Поэтому цель данного этапа исследования заключалась в определении результирующих показателей двигательных действий летчиков разных квалификационных категорий по управлению самолетом на этапах полета.
Методы и организация исследования. Достижение поставленной цели осуществлялось путем определения у летчиков результирующих показателей их двигательных действий при управлении самолетом на всех этапах полета и последующего сравнительного анализа этих параметров между группами пилотов разных квалификационных категорий. При этом использовались метод анализа литературы, инструментальная методика регистрации показателей отклонения элементов самолета в процессе полета, математическая статистика.
Результаты исследования. Рассматривая вопрос влияния характеристик чувствительности управления на оценку летчиком управляемости самолета, специалисты обосновывают целесообразность использования величины отклонения от оптимальных (заданных) значений в качестве основы критерия оценки. Адаптируя этот подход к оценке действий летчика по управлению истребителем-перехватчиком, в основу базового критерия предлагается положить показатель величины отклонения регистрируемого параметра от должных значений (таблица 1).
Представленные в таблице показатели регистрировались в условиях реального полета на следующих его этапах: взлет, полет (горизонтальный), вираж, заход на посадку, посадка.
Анализ расчетных показателей отклонения элементов управления самолетом на разных этапах полета позволил установить, что они имеют заметные отличительные особенности, характерные для летчиков истребительной авиации разной квалификационной категории (таблица 2).
Анализ результирующих показателей точности действий пилотов по отклонению элементов управления самолетом на этапе взлета позволил установить наличие статистически достоверных отличий отдельных групп параметров между летчиками разной квалификационной категории.
В частности, это касается таких расчетных показателей точности действий летчиков по отклонению стабилизатора, как величина максимального отклонения, диапазон отклонений и величина отклонения элемента управления самолетом в конце регистрации. При этом установлено, что у летчиков 3 класса (без класса) наблюдается наибольшая величина максимального от-
Таблица 1
Состав регистрируемых и расчетных показателей управления истребителем-перехватчиком
|
Регистрируемые показатели /управления самолетом |
Расчетные показатели управления самолетом |
|
Показатели отклонения стабилизатора. Показатели отклонения руля направления. Показатели отклонения рычага управления двигателем. Показатели отклонения ручки управления самолетом по крену. Показатели отклонения от заданного изменения курса. |
Средний показатель отклонений элемента управления самолетом (φМ±m) Показатель максимального отклонения элемента управления самолетом (φmax) Показатель минимального отклонения элемента управления самолетом (φmin) Показатель размаха отклонений элемента управления самолетом (φ max-min) Показатель отклонения элемента управления самолетом в начале регистрации (φнр) Показатель отклонения элемента управления самолетом в конце регистрации (φкр) |
Таблица 2
Состав отличий в показателях управления самолетом-перехватчиком на этапах полета между летчиками разной квалификационной категории
|
Регистрируемые показатели управления самолетом |
Расчетные показатели управления самолетом |
Этапы полета |
||||
|
Вз |
Пл |
Вр |
Зп |
Пс |
||
|
Показатели отклонения стабилизатора |
φМ±m |
|||||
|
φmax |
||||||
|
φmin |
||||||
|
φ max-min |
||||||
|
φнр |
||||||
|
φкр |
||||||
|
Показатели отклонения руля направления |
φМ±m |
|||||
|
φmax |
||||||
|
φmin |
||||||
|
φ max-min |
||||||
|
φнр |
||||||
|
φкр |
||||||
|
Показатели отклонения рычага управления двигателем |
φМ±m |
|||||
|
φmax |
||||||
|
φmin |
||||||
|
φ max-min |
||||||
|
φнр |
||||||
|
φкр |
||||||
|
Показатели отклонения ручки управления самолетом по крену |
φМ±m |
|||||
|
φmax |
||||||
|
φmin |
||||||
|
φ max-min |
||||||
|
φнр |
||||||
|
φкр |
||||||
|
Показатели отклонения от заданного изменения курса |
φМ±m |
|||||
|
φmax |
||||||
|
φmin |
||||||
|
φ max-min |
||||||
|
φнр |
||||||
|
φкр |
||||||
Примечание: в таблице выделены показатели, статистически достоверно отличающиеся по t-критерию Стьюдента, у летчиков разной квалификационной категории.
клонения стабилизатора при выполнении взлета по сравнению с летчиками более высокой квалификационной категории. С другой же стороны, для летчиков более высокой квалификационной категории характерно более точное выполнение действий на этапе взлета с меньшим диапазоном колебания стабилизатора и его отклонением от должной величины.
Анализ аналогичных результирующих показателей действий пилотов по управлению самолетом на этапе полета выявил, что статистически достоверные отличия у летчиков разной квалификационной категории наблюдаются по параметрам отклонения стабилизатора, рычага управления двигателем и ручки управления самолетом по крену.
В частности это относится к средней арифметической величине отклонения стабилизатора, максимальной величине отклонения стабилизатора и ручки управления самолетом по крену, минимальной величине отклонения стабилизатора и ручки управления самолетом по крену, диапазона отклонений рычага управления двигателем и ручки управления самолетом по крену, отклонения стабилизатора и ручки управления самолетом по крену в начале регистрации, отклонения стабилизатора в конце регистрации. Здесь же установлено, что рассмотренные показатели указывают на статистически достоверное превосходство летчиков более высокой квалификационной категории в точности действий по управлению самолетом на этапе выполнения полета по сравнению с пилотами более низкой квалификационной категории.
На следующем этапе полета, при выполнении виража, наблюдаются статистически достоверные отличия между летчиками разной квалификационной категории по таким результирующим показателям действий пилотов по управлению самолетом, как средняя арифметическая величина отклонения стабилизатора и рычага управления двигателем, величина максимального отклонения стабилизатора и рычага управления двигателем, величина минимального отклонения стабилизатора и рычага управления двигателем, величина диапазона отклонения стабилизатора, величина отклонения рычага управления двигателем и ручки управления самолетом по крену в начале регистрации, величина отклонения рычага управления двигателем и ручки управления самолетом по крену в конце регистрации. Сравнительный анализ выявил, что все выделившиеся показатели указывают на преимущество в точности действий по управлению самолетом на этапе выполнения виража летчиков более высокой квалификационной категории, по сравнению с пилотами более низкой квалификационной категории.
Анализ результирующих показателей действий летчиков разной квалификационной категории по управлению самолетом на этапе захода на посадку позволил установить, что между ними существуют статистически достоверные отличия по параметрам отклонения стабилизатора, рычага управления двигателем, ручки управления самолетом по крену, отклонения от заданного изменения курса. Причем эти отличия характерны для средней арифметической величины отклонения стабилизатора, рычага управления двигателем и ручки управления самолетом по крену, величины максимального отклонения стабилизатора, рычага управления двигателем и ручки управления самолетом по крену, величины минимального отклонения ручки управления самолетом по крену и от заданного изменения курса, величины размаха отклонений стабилизатора, рычага управления двигателем, ручки управления самолетом по крену и отклонения от заданного изменения курса, величины отклонения стабилизатора и ручки управления самолетом по крену в начале регистрации, величины отклонения стабилизатора, рычага управления двигателем и ручки управления самолетом по крену в конце регистрации. Анализ сравниваемых величин указывает на преимущество летчиков более высокой квалификационной категории в точности действий по управлению самолетом на этапе выполнения виража, в сравнении с пилотами более низкой квалификационной категории.
На этапе выполнения посадки у летчиков также были выявлены статистически достоверные отличия в результирующих показателях действий по управлению самолетом в связи с разной квалификационной категорией. Это относится к показателям отклонения стабилизатора, руля направления, рычага управления двигателем и ручки управления самолетом по крену. Статистически достоверные отличия у них имеют параметры средней арифметической величины отклонения стабилизатора, руля направления, рычага управления двигателем и ручки управления самолетом по крену, максимальной величины отклонения стабилизатора и руля направления, минимальной величины отклонения руля направления, рычага управления двигателем и ручки управления самолетом по крену, размаха величины отклонения стабилизатора, руля направления и ручки управления самолетом по крену, величины отклонения руля направления и рычага управления двигателем в начале регистрации, величины отклонения стабилизатора, рычага управления двигателем и ручки управления самолетом по крену в конце регистрации. Сравнительный анализ данных параметров показал, что летчики более высокой квалификационной категории более точно выполняют действия по управлению самолетом, чем летчики более низкой квалификационной категории.
Заключение. Результаты исследования позволяют заключить, что показатели управления самолетом, являющиеся результатом двигательных действий и психомоторных способностей летчиков, имеют статистически достоверные отличия в связи с их квалификационной категорией. Эти отличия характерны для показателей управления самолетом на всех этапах выполнения полетного задания летчиками разной квалификационной категории. Это обусловливает необходимость выявления особенностей влияния двигательных и психомоторных способностей на показатели управления истребителем-перехватчиком на разных этапах полета у летчиков разной квалификационной категории.
