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第一部分 运输航空
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第二部分:通用航空
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第三部分:飞行宝典
2.45 1960年 视性错觉、组织影响以及压力等综合案例

1960年 视性错觉、组织影响以及压力等综合案例

唐驾驶A4战斗机从尤马海军航空基地(Yurna Marine AirStation)起飞。当时是在1960年,周围是一片旷野。这是指在尤马城的边界以外什么都没有。夜间在飞机飞行的高度上是一片晴空,大约有150英里的能见度。唐的任务是在指定地区进行空战和投弹演习,这完全是一项VFR任务。返回尤马后,唐在50英里以外就可以看到跑道。夜空一片晴朗,唐几乎可以看到一个个的跑道灯。在这种夜晚,唐简直不能相信进行这种享受性的飞行还能够得到报酬!忽然,跑道周围的灯光开始闪烁并且时隐时现。唐觉得很奇怪,下面肯定有薄雾,他想道。周围依然很晴朗,但是跑道灯还是时隐时现并且不断闪烁!他继续朝基地飞行—403530 英里。忽然他发现一些黑色的东西,那是山脊线!跑道灯时隐时现是因为飞机有时处于山脊线之上有时处于山脊线之下。闪烁是因为跑道灯的强光透过漆黑和光秃的山脊线上岩石缝隙造成的。唐低头看了一眼高度:飞机已经处于最低航路高度(MEA)之下。由于天气过于晴朗,所以他认为飞机已经接近了基地,实际上距离基地还很远,而飞机下降得太快了。  

1 错觉    

飞行中可能会出现不少目视错觉。许多这些错觉已经超出了我们的讨论范围。但是多数错觉出现在夜间,这时疲劳也是一个因素。此外,随年龄的增长,夜间的视力会有所下降。吸烟也会进一步影响视力。除非你能够返老还童,否则年龄的增长是没有办法克服的。但是,戒烟确实能够改善你的夜视能力。  

唐由于错觉而进人一种危险的情况。夜空一片晴朗并且非常美丽,似乎没有什么可担心的。由于夜空过于晴朗,似乎没有必要再注意仪表了。你有多少机会能够在50英里以外看到跑道并且周围再没有别人呢?不幸的是在无人居住的地区经常会有一令人迷惑的地势情况。由于偏远,这些地区通常也没有安装灯光。唐就遇到了这种情况:他的精力全部集中在远处的跑道之上并欣赏着夜间的美景,而飞机却慢慢下降到航路最低安全高度之下。这一事件的教训就是不论外面的景色有多美好,都不能间断对仪表的交叉检查。在夜间尤其需要注意对高度表和ADI的交叉检查。   

2 目视错觉  

目视错觉可能会导致CFITCFTT。下面是需要驾驶员注意的一些目视错觉。  

3 光线混淆  

与夜间飞行有关的一个常见问题是地面灯光与星光的混淆。有许多记录在案的事件是因为驾驶员将黯淡的地面灯光误认为是星光并参考这些灯光飞行,导致飞机处于一种非常危险的姿态之中。在由于雾或者低云导致能见度降低时,就容易产生这种错觉,驾驶员也可能会将高速公路的灯光误认为跑道进近灯,或者将一排地面灯光误认为是地平线。  

4 垂直和水平参考的误认

倾斜的云层可能会被误认为与地平线或者地面平行。由于注意力长时间集中在驾驶舱之内,驾驶员偶尔向外看就容易产生一种暂时的错觉。夜间飞行时应减少对于外界不明参照物的依赖。另外北极光容易导致迷航。   

5 相对运动

在地面运行中,一架邻近的航空器缓缓向前运行时,观察者很容易产生错觉认为自已是在向后运动。如果幻觉较明显,驾驶员可能会不自觉地踩下刹车甚至看一看停机坪:在飞行中也可能存在类似的错觉。    

6 自行运动  

夜间飞行中的另一种错觉是自行运动:如果你在相对较长的时间内盯着一个静止的光源,常会误认为这一光源在进行明显的运动。如果目视参考范围较大或者在目视扫描中跟睛遵循适当的运动规律,则可以避免这种错觉。为避免这种错觉,航空器上的灯光都采用了相互交错的照明系统,而不是采用单一的光源。在许多航空器上都安装了照明带以替代传统的灯光,这一措施相当有效。   

雾气、烟、尘和雾气可能会模糊界限、降低光强并且减弱远处物体的色度。这些大气现象会导致明显增加远处物体的距离,大雾会导致跑道看起来比实际距离远很多。   

7 高空近视或空视区  

在高空运行或者延伸跨水飞行中,由于缺乏可以注视的远处物体,驾驶员的眼睛可能会进行一种生理调整,就是一种不同程度的相对近视现象。例如,如果驾驶员正常的视力是20 / 20,那么他能够在4.5英里的距离外看清楚机身直径为7英尺的飞机。而在相对近视的情况下,在距离超过3英里时,驾驶员就无法发现相同的飞机。

8 夜间着陆问题  

在夜间和复杂天气情况下,由于驾驶员得到的目视参考较少,所以距离判断的难度有所增加。进近灯和跑道灯混淆一直是一个问题。当双排的进近灯与跑道的边界灯交汇时,驾驶员时常会报告说无法确定进近灯从何处终止以及跑道灯从何处开始。跑道的起始点必须明确地标出来。如果在逐渐变厚的雾气中实施仪表进近,驾驶员可能会产生一种爬升的错觉,为弥补这一点可能会导致飞机高度下降得过低。在某些情况下,如果飞机带坡度时看跑道灯,驾驶员可能会误认为飞机比平飞时的高度要高。驾驶员也曾报告说如果一侧跑道灯的亮度较高,那么会产生飞机带坡度的错觉。另一个错觉是如果沿进近航道的左侧使用单排灯光,驾驶员可能会误认视点而向中心线的左侧修正,导致接地点偏向中心线的左侧。采用仪表进近系统、标准化的增强进近灯光系统以及下滑道系统可以消除或者明显减少错觉的产生。   

9 跑道宽度

如果跑道宽度比驾驶员熟悉的跑道宽度更宽或者更窄,也可能会产生错觉。在一条较窄的跑道上,驾驶员感觉的高度会比实际的高度要高,并且容易导致飞机提前接地或者改平高度过低;如果跑道的宽度较宽,则产生的错觉与此相反。如果具有其他可靠的目视参考,则这种错觉并不会很明显,并且如果跑道具有目视进近坡度指示器(VASI ),则很容易克服这种错觉。   

10 跑道和地形的坡度   

大部分跑道是水平的,但是如果跑道具有坡度,就可能造成驾驶员的错觉,对于正坡度(上坡)的跑道,驾驶员会感到飞行高度比实际高度要高,导致正常下滑航道看起来会更陡。如果对下滑道进行补偿性修正,则容易导致最终进近航道过低并且提前接地。如果跑道是水平的但是进近周围的地形属于下坡,也容易产生类似的错觉。对于负坡度(下坡)的跑道,驾驶员会感到飞行高度比实际高度要低。如果对下滑道进行补偿性修正,则容易导致飞过跑道。进近地区的地形如果属于上坡,也容易产生类似的错觉。如果驾驶员对于跑道和周围地形的坡度存在疑问,则应该实施仪表进近。有时驾驶员会遇到多种错觉暗示,而不仅是一种错觉暗示。这些暗示的组合可能会增强也可能会减弱错觉的效果。例如,一条较窄的正坡度跑道并且周围地势又是下坡时,就会造成较大的错觉。相反,如果一条正坡度跑道周围地形也是上坡并且跑道较宽时,就会抵消一些错觉。恶劣的天气以及较差的灯光条件会增加错觉的效果,这时实施仪表进近就是一个明智的选择。    

11 其他的着陆问题

 跨水进近使得驾驶员的目视参考很少,并且可能会导致进近下滑道过低和提前接地。最终进近航道上物体的高度变化可能会导致高度的错觉。消除或者减少由于这些错觉暗示导致的航空器事故最好的办法是进行细致的飞行前研究和准备。驾驶员应意识到,非正常视觉错觉会影响判断,并且如果可能应实施仪表进近。如果没有仪表进近,则着陆前在低高度实施进近时应特别小心。

12 组织机构的作用

在上述唐的事件中,在进行空战和投弹演练时,部队强调了VFR飞行的重要性。这一强调也转移到了返回尤马基地的航线上,因为唐惊奇地发现能够在50英里外看到跑道。随飞机的高度不断降低,唐忽略了对仪表的交叉检查。组织机构对于运行方式的影响是不可忽视的。  

最后,记得在第三章讨论过T3 8教练机的低空事故。中队强调要保持时间进度。当然,也强调了安全,但是进度似乎更加突出。这很显然,因为事故是周期性的并且很少发生,而对于中队和飞行教员,每天都在强调时间进度。因此进度就更容易引起人们的关注。那位年轻的教员很可能由于感到组织机构的压力而选择进行低高度飞行。  

上述这些分析为下一个事例研究做好了铺垫,在下述事例中很好地体现了组织机构在CPIT中的力量。丹尼尔•马里诺(Daniel Maurino)和他的同事在《航空人为因素之外》( BeyondAviation Human Factors)一书中详细分析了这一事例。这一事例说明了潜在的组织机构因素在航空器运行事故中的作用。有趣的是,对于这一事件曾进行了两次独立的事故调查。两次事故调查得出了不同的结论,并且谁也不能够完全驳倒对方。埃里巴斯火山(Mountain Erebus)    

这次飞行是从新西兰的奥克兰出发由DC-10飞机执行的南极洲观光飞行。艾恩在左座,凯斯在右座。公司执行这种观光飞行已经有几年的经验,但是对于艾恩和凯斯来说都是第一次。

美国在南极洲有一个军事基地叫做迈克莫多站(McMurdoStation )。美国海军航空管制中心(迈克中心)就坐落在迈克莫多站中。飞行计划是飞机一直向南飞往南极洲,下降高度进行观光,然后返回新西兰。这是一段漫长的旅途,单程2300英里,在南极洲没有着陆计划。   

进行观光的区域天气预报多云,云底高200英尺。当时有小雪,能见度超过4 0英里。距离观光地区不远,有一片天气晴朗的地区,能见度大约在7 5100英里。在距离迈克莫多4 0英里处,机组发现云层之间有缝隙,并且可以下降到云层之下。机组向迈克中心申请并获得许可下降到云层之下。机组断开了区域惯性导航系统(AINS)的自动导航跟踪模式(NAV跟踪),并且人工操纵飞机按照弧形轨迹下降到2000英尺。飞机达到2000英尺后,机组决定继续下降到1500英尺,以便使这些付费的游客能够更好地欣赏极地风光。达到1500英尺后,机组重新接通了NAV跟踪模式,以便使飞机能够自动按照计算机飞行计划飞行。这时飞机已经从海上进人南极大陆的主观光区域。大约3分钟后,GPWS发出警告。15秒钟后,在拉起的机动动作之中飞机撞到了海拔13500英尺的埃里巴斯火山。

13 两个结论  

前面曾说过,对这起事故进行了两次独立的事故调查,并且得出了不同的结论。最初的事故调查报告认为,“事故的可能原因是:机长在低高度上错误地决定进人对表面和地形都缺乏了解的区域,机组不太清楚自已的位置,并且在随后也没有及时发现挡在飞行航路上的陡峭地形。”而在随后的质询委员会却认为,“根据我们的观点,这场灾难惟一决定性和直接的原因在于:航空公司官员所犯的错误,他们编制的航路导致飞机直接飞向埃里巴斯火山而忘记了通知机组。”委员会还认为’“这一错误不能直接归咎于事故的责任人,而应归咎于致使这一错误成为可能的不完善的航空公司管理程序。”由两个不同的机构得出两个不同的结论。如果你阅读事故背后的原因,则可以更好地理解上述两个结论。  

14 组织机构因素   

这起事故是如何发生的呢?其中有许多因素。首先,管理当局和公司都没有提醒机组注意在极地地区飞行所遇到的一种称为  “白色天空”的特有现象。这与滑雪者常遇到的现象不同。在白色天空之下,由于特定的云和光线条件导致目视感觉发生了变化。白色天空现象导致机组无法看清白色的障碍物,即使是在飞机前几码的位置上。甚至在常规能见度为4 0英里时也可能出现这种现象。白色天空使得通常VFR飞行能够提供的目视保护变得无效。对于这种机组从没有遇到的情况,机组没有得到任何警告。这一点没有包含在任何航路准备资料中。机组根本没有意识到试图在多云的极地条件下在没有质感的白色地形上进行目视飞行时所面临的危险。机组对极地的条件可能都没有什么意识。

机组在飞行航路上听取了简报。以前的航路是从哈雷特角(Cape Hallet)向南飞往迈克莫多海峡,而后再到贝尔德报告点(Byrd reporting point)。这一航路在过去的一年中进行过7次观光飞行。这条航路位于埃里巴斯火山右侧2 5英里。在这次飞行6个小时之前(夜间),公司的领航部门将最新的计算机飞行计划航路点从伯德报告点改为威廉姆斯作尔德报告点。这使得航路直接飞越埃里巴斯火山,但是两名机组都没有得到变更的通知。所以当机组接通NAV跟踪模式时,实际上是签署了自己的死亡证明。    

在对机组的简报中包含两个最低高度。一个是16000英尺,这是飞越埃里巴斯火山的高度。另一个是6000英尺,用于在埃里巴斯火山周围定义的一个扇区。对于这两个最低高度的实际意义,公司的驾驶员也感到很迷惑。许多驾驶员认为,如果处于VFR条件,则在最低高度之下飞行是允许的。这两个最低高度是否需要严格遵守是存在疑问的,这也说明在公司内部缺乏有效的交流。   

机长和副驾驶以前都没有飞过南极地区。根据公司的排班程序,驾驶员在作为机长实施观光飞行前,必须在观察员座位上跟随其他驾驶员作一次熟悉飞行。但是这一政策最终并没有坚持下去。公司认为,向驾驶员提供的简报足以提供安全飞行所需的所有信息。   

在向驾驶员提供的简报中,地面导航设备之一的迈克莫多NDB没有正常工作。做简报的官员试图确认这个NDB台的实际状况,但没有成功。海军已经正式取消了这个NDB的使用权,但是海军决定在这个台失效前继续发送信号。在事故当天,这个NDB台确实还在发送信号。除了这一NDB台外,只有一个正常工作的地面导航设施——一个只能发送DME信号的军用导航台。同样,由于缺乏交流导致机组没有完整掌握所有信息。    

美国海军曾经通知过新西兰民航当局,这一地区的ATC只能提供一个参考作用。换而言之,ATC的作用是有限的。但是公司曾经通知机组可以像对待其他ATC一样对待迈克莫多ATC。尽管ATC只是一个备份,而不是主要的信息来源,但是机组通常会依赖ATC协助飞机确保越障。但是如果ATC的服务能力有限而且机组又不知道这一点,则机组的处境就会变得非常危险。

15 机组因素    

在机组这一方面,他们作出了一些存在疑问的决策。机组在两个最低高度之下飞行,但是没有一个可靠的定位点能够确定飞机的位置。机组没有使用可用的地面设备协助飞机的下降。机组试图在“白色天空”的条件下保持目视飞行和越障。根据驾驶舱话音记录,飞机在飞向坠机的山区时,机组还保留了一些机动能力以保证越障。但是当机组无法通过VHF无线电与迈克中心联系时,他们没有采取任何措施。无线电失效说明在机组和迈克中心之间存在一个很大的障碍物(就是埃里巴斯火山)。机组没有使用惯导系统进行交叉检查,以确定飞机的航迹是否是通过迈克莫多海峡飞往伯德站报告点。机组似乎认为,由于具有很好的横向能见度,所以前面的白色区域可以作为适于VFR飞行的航路。   

我们从埃里巴斯火山事故中得到的最大教训是:组织机构的因素与飞行因素一样能够导致CFIT。丹尼尔•马里诺(DanielMaurino)和他的同事指出,在事故预防方面有几道防线。首先是公司建立的组织机构、政策和文化,随后是制定计划和飞行准备阶段。飞机升空后,防线中会包括空中交通管制。最终,机组是最后一道防线。当最后一道防线失守时,通常机组会受到谴责——这就是驾驶员差错。但是从这一事件中可以看出,D C10飞机在撞入埃里巴斯火山之前,整个事故链已经启动。机组的差错只是长长的差错链条中最后的一个环节。机组的悲剧是组织机构造成的。   

事故中通常会存在一些隐藏于表面现象之下的潜在因素,这些因素只有通过机组的事故才能表现出来。我们举一个橄榄球的例子。我们通常会注意一些统计数字,例如前进和通过的距离(码数)。比赛中会统计出每个球员的达阵数、拦截数以及摆脱数。但是潜在的因素通常会决定球员的表现。对于球员表现方面,基本的潜在因素是内在的主动性、速度和力量。前进码数多、拦截数以及其他统计值高的球员通常就是速度最快、最强壮和最具有主动性的球员,就是这些因素在很大程度上决定了一名橄榄球员的表现。同样道理,潜在的组织结构因素通常会决定机组的表现和CFIT的预防效果。在这起事故中,潜在的因素还包括公司官员与当事机组缺乏有效的交流和监督。

埃里巴斯火山事故也是差错链的又一个例子。差错链是一系列差错的组合,这些差错单独发生并不会很严重。但是如果这些差错联系起来,却可能导致致命的事故。像所有差错链一样,如果打破了其中的任何一环,D C10机组可能就不会撞入埃里巴斯火山上。所以打破差错链是一个关键间题。  

如何打破差错链呢?答案就是所谓的“红灯”原则。你是否有与某个人(通常是年轻人)谈话的经历,他希望寻求你的建议。这个人告诉你他对于情况的一些看法,并且有些看法听起来并不正确。这时在你的头脑中就会亮起一盏红灯,说明你看到了潜在的间题。可以将这一原则推广到飞行中。某些方面会触动你的思维:可能存在潜在的危险。这些方面就需要引起你的注意,并且你需要停下来,意识到某些方面可能出了问题,回过头来反思、分析并且改正。我们回顾一下第三章中一个很好的例子。驾驶员起飞后飞越旧金山湾飞向圣麦特大桥,他以为天气会是VMC条件。但是不久飞机进人IM C条件并且他没有仪表等级。随着飞机接近海湾,驾驶员决定下降并转弯飞向他希望是YMC的地区。最后在400英尺处,他停下来并计数到10。他意识到出了问题;他停下来恢复了镇定,然后开始缓缓爬升飞离水面。停下来计数到10就是打破差错链的红灯。“正义兄弟”(美国一乐队)有一首歌曲叫做“破碎的旋律”,而差错链却是连接在一起的和声。必须用红灯原则打破这一链条。

16 压力、疲劳和组织

机构因素可以导致驾驶员的压力。压力反过来会促进差错链的形成并且削弱驾驶员亮起红灯、打破差错链的能力。出于这些原因,我们需要强调的最终因素是压力。压力是指人感受到的内心的紧张。有两种不同的来源可能导致驾驶员的压力。生活压力是指来自于驾驶舱之外的压力。例如搬家、换工作、升职、检查表现不佳、结婚、离婚、子女问题、债务、家人患病或去世、与配偶争吵、买了新车以及计划一次盼望已久的度假,这些都可能是生活压力的来源。注意上述许多情况是有益的并且是人们所期望的。但是压力可能是正面的也可能是负面的。任何有压力的事件都可能导致驾驶员失去平衡并且影响飞行。生活压力可能导致精力涣散并且其影响是长期的;第二种来源的压力就是所谓的飞行压力。这是指从报到开始直至当天飞行任务结束回家之间的情况所产生的压力。这种压力通常是尖锐的并且是短期的。例如与另一名机组成员在程序方面发生分歧,4号发动机火警以及由于恶劣天气导致复飞等。由于生活导致的压力可能会影响驾驶员在驾驶舱的表现,并且也可能导致压力变得更为尖锐和严重。这时我们平时不太注意的一些小事情可能就会不断膨胀而变成一个大问题。翠西•德林格尔(Tracu Dillinger)就各种不同类型驾驶员写了一篇很好的文章。有一种类型的驾驶员称为“不幸的驾驶员”。这种驾驶员的症状就像生病的孩子或者配偶。你的某个家庭成员可能需要特殊的照顾。你是否感到交予你的任务无法完成?你是否需要参与一些必要的特别任务,例如事故调查委员会?你是否感到焦头烂额并且怀才不遇?如果对于上述许多问题,你的回答是肯定的,那么你可能就是一名不幸的驾驶员。不要对这种诊断过于生气,因为坦率地讲这是一个很普遍的问题。这并不意味着你是一个失败者。这些问题可以通过时间以及一些特定的方式得以解决。但是这些问题确实会使你更容易忽略检查单的项目、忘记飞行的某些方面或者更容易生病。进行适当的休息是很重要的。如果这些不幸的驾驶员不采取预防措施,就可能会滑人“失败的驾驶员”一类。对于“失败的驾驶员”,生活条件的压力变得无法克服,以至于正常处置方法可能都不起作用。正常处置方法包括:良好的健康条件、良好的手眼协调能力、上进心以及非常具有针对性的处理压力的方法。失败的驾驶员无法正确区分其生活中的事情。所有的事情都会搅到一起。这种类型的人容易急躁并且容易退缩。他们容易与人争吵并且容易造成缺乏交流和CRM问题。失败的驾驶员当然会否认他们的问题和症状。他们可能会遇到睡眠问题并且可能会滥用酒精和烟草。他们也容易违反飞行规则。    

应如何帮助这些失败的驾驶员呢?第一步首先是必须有勇气确定这些人的问题。这一点可能很困难。确定了问题之后,应暂时取消当事人的飞行排班计划。让他们休息一段时间,以协助他们重新镇定下来。你也可以向航空医师寻求帮助,或者推荐当事人去牧师或者咨询服务机构。确保当事人有朋友能够照顾他们。这些措施的目的是使当事人能够自己走出这一困境。如果不采取适当的措施,当事人就可能会成为一枚定时炸弹。为当事人提供必要的帮助对于当事人自己的利益以及飞行团体的利益都是至关重要的。    

但是应当记住,并不是所有的压力都是负面的。没有任何压力的状态可能就是死亡状态。压力实际上可以促进我们进取并且协助我们将精力集中在手头的任务上。压力可以使我们的思维更加敏锐。压力和工作负荷有许多共同之处。工作负荷过低会使我们松懈和厌倦,而工作负荷过高会使我们超负荷并且工作表现下降0在工作负荷适中的情况下,我们会有最佳的表现。压力也是一样;在压力适中的情况下,我们会有最佳的表现。  

在确定压力(或者工作负荷)的适中程度时,可以设想在平缓的高原上缓缓上升的山丘。在高原的远端是几乎垂直的悬崖峭壁。这就是压力与表现的关系。随压力的增加,我们的表现会有所改善,直到到达高原的顶峰。在一个较小的压力范围内,我们可以保持这一最佳表现水平。但是如果压力继续增大,我们可能会被压垮并且表现会迅速下降。