海上飞行的最大威胁——从日本F-35A坠机事故看“飞行错觉”现象

2022年1月31日 ，日本航空自卫队一架F-15DJ双座战斗机在海上飞行训练中坠海，几个月过去了，初步调查认为，极有可能是“飞行错觉”所造成。实际上， 2019年4月9日 ，一架日本航空自卫队的F -35A 新型战斗机在进行飞行训练时失事坠入海中。 2019年6月10日 ，经过缜密的调查，日方终于公布了坠海事故调查的中间报告，报告排除了飞机发生机械故障的可能，将该机坠毁的原因，初步指向“飞行员迷失空间方位”。而这一问题，还是“飞行错觉”。

先进如F-35A战斗机也有可能会因为飞行错觉问题坠毁，足见这一问题的重要性，图为日本航空自卫队的F-35A战斗机

事故回放

根据日本航空自卫队公布的调查报告内容，当天晚上，三泽基地共出动4架F-35A组成编队起飞执行空战训练任务。坠毁的长机在19时25分左右报告，在训练中模拟击落两架“敌机”。为了和美军军机保持距离，地面指示F-35A下降。飞行员于19时26分回复“好的，了解”，同时开始向左回旋下降，当时高度为31500英尺（约9600米）。19时26分15秒左右，飞机下降至约15500英尺（约4700米），飞行员回报“训练中止”。报告称，当时飞行员声音平静。在此过程中，飞机以平均900千米/时的速度高速俯冲。26分30秒左右，飞机从雷达上消失坠毁。在中间的15秒时间里，飞机继续以超过平均1100千米/时的速度俯冲。没有发现飞行员紧急跳伞。机体严重损坏，海底散落大量部件和残片。

从打捞的F-35A飞机遗骸和对飞机飞行状态和通话的分析看，在飞行员操纵飞机下降高度之后直到飞机坠毁前，这架F-35A没有发生任何机械故障，动力系统也保持正常，因环控系统导致飞行员昏迷缺氧的可能性也被排除。日本航空自卫队的专家们分析认为，飞行员在驾机俯冲时，很可能陷入了“空间方向迷失”状态，没有意识到自己正在高速向海面俯冲。这在航空学上，是典型的“飞行错觉”现象，它主要发生在海上飞行当中。

海上飞行科目是空军和海军航空兵的必修课，因此如何解决飞行错觉问题，也是新飞行员在进行海上训练时面临的主要问题之一

何谓“飞行错觉”

海上飞行，是指离开海岸线在海域上空的飞行。海洋是一种错综复杂的、人所不习惯的环境。海上飞行的特点对飞行员的心理状态、飞机操纵、战术动作都有一定的影响，甚至可以直接导致严重的飞行事故。对于军机飞行员来说，海上1000米以下的低空飞行和100米以下的超低空飞行尤其容易引起对外界信息的接受和判断错误，导致空间定向障碍、心理紧张、认知判断失误和处置错误。直接威胁飞行安全，这就是“飞行错觉”。

飞行错觉是如何产生的？

第一，海天一色。在晴天能见度好的时候，“海天相接处”颜色相近，都是蓝色，使人们感觉海天分不清。飞行员们常说：“海连天、天连海，都是蓝色，难以分辨”，这点对较少有海上飞行经验的新飞行员而言尤其明显，海天难分是海上飞行发生某些空间定向障碍，导致飞行错觉的主要原因之一。

第二，视觉误差导致海天线难以准确判断。即便是在晴天能见度极好的情况下，海天线仔细看去也仅是一条隐约可见的细线，而在很多情况下，海天线都难以通过视觉准确判断，比如在旭日东升和夕阳西下时向着太阳飞行，由于海面反光强，海天线根本看不清楚；而在海上有雨雾的气象条件下，海天线往往白茫茫一片或雾蒙蒙一条，飞行员无法按照海天线判断飞机高度状态；有时低云和雾还会形成一条宽窄不等的假海天线，让飞行员误假为真，产生不同方向和不同程度的视觉错觉。

第三，海面空旷，在地面上各种目标物可以让飞行员借以确定飞行方位，判断飞行状态。但飞行员在一望无际的海洋上空飞行，所看到的只是海浪起伏和浪花翻滚，很少能看到目标物，但海浪高低是与风力大小成正比的，这就影响飞行员凭借经验判断飞行高度的习惯。飞行员们常说：“海风越大，越容易认高为低”，因而产生高度错觉。此外，由于海面空旷，在远海长时间飞行中，还容易产生“时间变慢”等错觉，并增加孤独感和疲劳感。

第四，海面反光强。海面的反光强度要比陆地大十几到上百倍。可显著降低飞行员的视力，甚至出现炫盲等现象。此外,海上湿度大、多雾,在海雾中飞行能见度差。有座舱灯光时,在飞机周围可形成一“光幕”,好似在 圆筒内飞行一样,引起情绪紧张。夏天,海上昼间常有少量积云,遮住阳光而在海面上形成阴影,往往易被误认为“海岛”或活动目标。

由于海天一色等视觉错觉的干扰，导致海上低空、超低空飞行充满风险。图为我军“飞豹”战斗轰炸机进行海上超低空飞行训练

几种最常见的错觉

海上飞行中的空间定向活动,是在缺少或完全没有准确、可靠、明显的定向目标物,且有强烈的海面反光或起伏波浪刺激、处 于高度情绪紧张的条件下进行的。因此,海上飞行中经常出现与海上飞行环境特点有关的各种错觉。

第一，视性距离错觉。视性距离错觉和高度错觉是由视觉信息引起对距离和高度判断发生了显著的误差,这两种错觉在性质上都属于距离知觉的错误。在海上飞行中,由于缺少可靠、明显的视觉参考定向物,人的双眼视差、调节、辐辏等生理作用明显减退,在这种条件下飞行,主要依据孤立或单调变化的目标物(如海浪)大小,光线明暗,运动角速度变化等因素判断距离和高度。

物体在视网膜上成像的大小是距离知觉的一种要素。当注视的物体大小相同而距离不等时,距离近的物体在视网膜上映像就大,反之在视网膜上映像则小,由此形成一种“物体大、距离近”,“物体小、距离远”的条件联系。在海上飞行时,定向目标物主要是起伏的海浪。海浪的大小是随风力大小而变化,如一级风(微波)时,浪高仅0.1米,而在九级风(狂涛)时,浪高可达10米。当海浪在视网膜上成像的大小成为知觉的主要线索时,海浪的大小就通过“物体大、距离近”,“物体小、距离远”的条件联系成为判断距离的依据,在同一高度上可因海浪的大小而发 生高度判断错误,当海浪很小或飞行高度较高时,由高度变化而引起视象大小变化不明显,则产生高度不变的错误知觉。

物体的亮度是距离知觉的又一种要素。依据空气透视原理,当物体距离越远,它所反射的光线被空气吸收的越多,因而远处的物体会看起来感到暗淡模糊,近处的物体看起来则会感到明亮清楚。由此形成一 种“亮”与“近”、“暗”与“远”的条件联系。如果海上能 见度好,太阳西下,由于环境亮度发生变化而飞行员又以高度作为判断距离的依据时,就容易发生“误高为低”、“误远为近”的错误知觉。

第二，相对运动性错觉。相 对运动错觉是对物体在空间位移的判断发生的错误知觉,常表现为速度判断错误和对物体位移方向判断错误。在海上飞行和云中飞行较为常见。由于海上多云,云可呈一堆堆云块散在天空中,飞机一会儿进 云,一会儿出云,飞机向云块接近 时,觉得云块迎面向飞行员飞来,在大面积云中或黑夜飞行时,可产生飞机好似停在空中不动的感觉。

第三，倾斜错觉。多发生于转弯中飞行员顺机翼看海面的时候,感到“坡度大”,甚至有“机翼插水”的感觉。当将视线转入座舱看仪表时,错觉则立即消失,如再看海面,又可出现。

第四，下滑错觉。海上飞行中的下滑错觉,都是在飞行员俯视海面时发生的。平飞时飞 行员从机头前方俯视海面,由于海上飞行的特点,会引起机头至海面的高度降低了,即“机头降低”的感觉。机头降低是下滑的自然情况,于是就错误地与下滑发生了联系,便产生下滑错觉。

在各种飞行错觉中，最常见和最经常发生的是“视性距离错觉”（距离高度错觉），它是指有视觉信息引起对距离和高度判断发生的显著误差。由于在海上缺乏可靠、明显的视觉参考定向物，且人的双眼生理能力明显减退，经常会错判距离、高度、运动速度变化等因素。

从F-35A坠毁报告来分析，飞行员明显是发生了视性距离错觉，在从高处进行俯冲时，对海天线和距离水面距离产生了错判，误以为自身高度还足够，而海面距离自己还甚远，而飞机在高速俯冲状态下可供纠错反应的时间已经不够用，最终导致坠机事件发生。

海上超低空训练，解决飞行错觉问题是世界各个空军强国都要解决的问题，俄罗斯空军无疑是其中的佼佼者。图为苏-24战斗轰炸机超低空海上飞越荷兰海军军舰，这种超低空海上飞越，俄罗斯人每隔一段时间就要玩一次

怎么避免这一问题？

我国航空医学专家曾对飞行错觉问题进行过抽样调查。经对95名海航歼击机飞行员采用 于立身 教授设计的“飞行错觉水平量表”问卷进行调查。结果 歼击机飞行员中海上各种形式错觉发生率有较大差别,最高为距离、高度错觉发生率,达64.44％,最低为倒飞错觉发生率,达3.33％。可见飞行错觉是海上飞行中常见的现象，其中尤以视性距离错觉为最，且是威胁海上飞行安全的重要不利因素。

如何避免这一问题？首先第一是要循序渐进，进行严格的飞行训练，调查表明，飞行错觉最容易发生在缺乏经验的新飞行员身上，因此积累海上训练经验，积累对飞行错觉的认知是避免这个问题的好办法。特别注意要向年轻的飞行人员讲解海上飞行环境特点以及海上飞行错觉知识,使他们对海上飞行错觉有正确的认识,了解海上飞行环境特点。

第二，其次是要进行针对性地心理训练，通过主动的训练来克服心理问题，避免飞行错觉的产生。陆 上复杂气象中经常发生严重错觉的人员,在没有经过一定的矫治和锻练之前,暂不要进入海上飞行。

第三是养成良好的飞行习惯，在海上飞行训练前全面了解掌握当天海上气象条件，不要仅依靠视觉来判断海天线和操纵飞机，不要顺机翼、机头俯视海面,如必须这样做时,每次时间要短,而且要经常性多检查仪表指示，通过仪表飞行来纠正克服错觉。

通过心理训练克服飞行错觉

目前，航空医学对于飞行错觉问题已经进行了比较深入的研究，对于通过心理训练方法克服、解决飞行错觉难题有了一些办法。

第一，认知矫正训练。主要是采用理论授课的办法进行飞行错觉知识的讲解，加强预防飞行错觉的宣传力度，提高飞行员对错觉与飞行安全关系重要性的认识。在教育中阐明飞行错觉的本质，强调大多数飞行错觉不是骑兵，而是在一定条件下任何人都有可能产生的正常生理现象，以帮助消除飞行员的紧张心理；说明错觉产生的原因和条件，使飞行员正确地掌握各种预防措施；强调克服错觉的根本措施是坚信仪表，坚定地按照仪表指示操纵飞机。同时抓住典型飞行错觉案例，把他它的发生原因、表现特点和正确的处置方法反复向飞行员们讲解透彻，使他们能正确地判断错觉并及时处置；将重点放在新飞行员、初进新科目及复杂气象飞行时。

第二，意志品质训练。意志是人脑通过意识，调节、支配不同感觉器官与运动器官之间的活动而产生明确意向的行动。通过政治思想教育、观看战争录像、组织关于军队建设和战争局势研讨会等方法，加强飞行员的战斗意识，培养他们的爱国主义情感和民族精神，特别是强化国家意识，强化爱国主义道德观念，打牢心理基础，使飞行员具备几种基本意志：自觉性、独立性、责任感。

第三，示范指导训练。开展业务研讨会，播放飞行训练录像，组织有经验的飞行员与新飞行员一起讨论在飞行中遇到的问题，帮助新飞行员及时查找、纠正偏倚的认知模式，分析各种特殊情况的发生原因和过程。告诫新飞行员：在海上低空、超低空飞行中，注意力分配不能“单打一”。在着重对舱外观察的同时，还必须检查仪表的指示。这就要求飞行员有较高的驾驶技术和快速转移注意力的能力。告诉费心管正确的分配注意力的方法是以目视判断飞行高度和距离为主，并能沿飞行方向进行观察。当出现意外情况时，西安上升高度，早白痴好飞行状态的前提下进行处置，防止顾此失彼，还安排经验丰富的飞行员介绍和示范处理各种特殊情况时的主意事项和飞行技巧，定期交流心得，检查执行效果。

第四，模拟飞行和心理训练相结合。经常进行地面模拟错觉训练、空中模拟飞行错觉训练和视觉空间认知训练。

经研究显示，在接受心理训练之后，常见的飞行错觉发生率平均降低11.1%，对此类错觉的正确处理率上升了35%。这当然只是研究中抽样统计解决，但足以证明心理训练具有普遍意义上的效果和作用。