К. ПЛАТОНОВ
ЧЕЛОВЕК
В ПОЛЕТЕ
ИЗДАНИЕ ВТОРОЕ, ПЕРЕРАБОТАННОЕ И ДОПОЛНЕННОЕ
ВОЕННОЕ ИЗДАТЕЛЬСТВО МИНИСТЕРСТВА ОБОРОНЫ СОЮЗА ССР
Моск в а— 195 7
Доктор медицинских наук, профессор полковник медицинской службы К. К. Платонов
ЧЕЛОВЕК В ПОЛЕТЕ
Издание второе, переработанное и дополненное
В книге освещены основные вопросы авиационной медицины, знание которых практически необходимо летчику. Книга предназначается для курсантов аэроклубов, летных авиационных училищ и летного состава строевых частей ВВС Советской Армии, а также для широкого круга молодежи, интересующейся авиацией. Она будет также полезна врачам, обслуживающим авиационные части, училища и аэроклубы.
ПОСВЯЩАЮ
ДРУЗЬЯМ-ЛЕТЧИКАМ
Автор ВВЕДЕНИЕ
олет был исконной, многовековой мечтой человека.
Долгое время считали, что человек сможет полететь на хитро сделанных крыльях, уподобляясь птицам и летающим животным. Такое представление о «летающем человеке» нашло отражение в древнейших легендах, в высказываниях философа Роджера Бэкона (XIII в.) и в набросках гениального мыслителя Леонардо да Винчи (рис. 1). Это представление оказалось неверным. Человек не может поднять себя на крыльях силой своих мышц. И потребовались столетия исканий, чтобы человек действительно полетел, «опираясь не на силу своих мускулов, а на силу своего разума», как сказал отец русской авиации Николай Егорович Жуковский.
Ни одна отрасль техники не развивалась так быстро, как авиация. На глазах одного поколения самолет прошел путь чудесного превращения из предмета рискованного спорта в технически совершенную машину, покрывающую тысячекилометровые расстояния с огромной скоростью, поднимающую людей в стратосферу и помогающую решать исход крупнейших сражений.
В полете человек попал в совершенно новые для него условия и подвергся влиянию совершенно новых факторов.
I#	— 3 —
Оказалось, что эти факторы могут сильно влиять на работоспособность, а иногда и на здоровье человека. Поэтому бурное развитие авиации поставило перед медициной ряд вопросов и потребовало создания специальной отрасли медицинской науки — авиационной медицины.
Основы авиационной медицины должны быть хорошо усвоены каждым летчиком, каждым курсантом аэроклуба и авиационного училища, так как только при этом условии они смогут сознательно реагировать на различные ощущения в полете и будут знать, что можно и чего нельзя делать в данной обстановке.
Задача этой книги — помочь летчикам лучше разобраться во влиянии полета на организм человека. Это поможет им избежать многих крупных и мелких неприятностей и облегчит их славную, но нелегкую работу.
Книга адресуется не только летчикам, но и молодежи, которая стремится в авиацию. Чем раньше и чем глубже юноша, мечтающий о полете, поймет, какие требования предъявляет авиация к человеку, тем легче ему будет развить у себя нужные качества и тем лучший летчик из него получится в дальнейшем.
Эту книгу автор начал писать в 1937 г., учась летать в качинской школе, а затем работал над ней в Институте авиационной медицины ВВС Красной Армии имени академика И. П. Павлова и на фронтах Отечественной войны.
Книга была издана в Советском Союзе в 1946 г,, а позднее была переиздана в ряде стран социалистического лагеря. Однако авиационная техника, а вместе с ней и авиационная медицина развиваются настолько быстро, что книга потребовала существенной переработки при подготовке ее ко второму изданию. Эта переработка была проведена автором в тесном содружестве с коллективом Научно-исследовательского испытательного института авиационной медицины, которому автор приносит сердечную благодарность за помощь в работе.
Прошлое отечественного возаухоплйвдния
ИЙВИЙЦИИ “ 1942п5|
ТОЬд/1882 ГОД
HftlHffHIWi
Паровой аэролланъ А . 0. Можайского
15 МАЯ 1942г.
—ПЕРВЫЙ В МИРЕ ПОЛЕТ Г.Я.бАХЧИВАНДЖИ НА САМОЛЕТЕ С ЖИДКОСТНЫМ РЕАКТИВНЫМ ДВИГАТЕЛЕМ
I. ИЗ ПРОШЛОГО ОТЕЧЕСТВЕННОЙ АВИАЦИОННОЙ МЕДИЦИНЫ
ПЕРВЫЕ ПОЛЕТЫ
Общеизвестна прогрессивная роль нашего Отечества в развитии воздухоплавания и авиации (рис. 2). Но менее известно, что в нашем Отечестве было начато подлинно научное изучение человека в полете.
История авиационной медицины начинается с первого полета, совершенного со специальной научной целью по заданию Российской Академии наук академиком Яковом Дмитриевичем Захаровым, состоявшегося 30 июня 1804 г. (рис. 3). Полет ученого продолжался свыше трех часов; воздушный шар достиг высоты более 2000 м. Наряду с физическими и метеорологическими исследованиями Я. Д. Захаров провел в этом полете также физиологические и психологические опыты и наблюдения: «Опыты над силой слуха посредством колокольчика», изучение видимости, измерение частоты пульса и дыхания, наблюдения над самочувствием и т. д.
— 5 —
Полеты на воздушном шаре ранее Захарова совершали английский врач Эдуард Дженнер (1783 г.), прославившийся впоследствии как основоположник противооспенных прививок, и американский врач Джон Джефриз (1784 и 1785 гг.). Однако никаких физиологических и психологических исследований в полете они не производили.
В России первым врачом, совершившим ряд полетов на воздушном шаре (в 1805 г.), был штаб-лекарь Лефортовского госпиталя Кашинской. Свои полеты на шаре, построенном им самим, он совершал из Нескучного сада в Москве.
Лефортовский госпиталь, основанный Петром I, был во времена полетов Кашинского одним из наиболее крупных медицинских учреждений, и трудно себе представить, чтобы полеты одного из его врачей не привлекли внимания медицинской общественности.
Вполне вероятно, что именно опыт полетов штаб-лекаря Кашинского лег в основу первого известного вмешательства врачей в организацию полета. Так, когда житель Москвы Берг, занявшись воздухоплаванием, во время первого своего полета 24 мая 1847 г. при приземлении повредил ногу, он не был допущен московскими врачами к выполнению следующего полета. Вот как описывает этот случай его современник (рис. 4). «Шар совершенно снаряжен, садится один Леде. Отчего не летит с ним Берг? — говорили многие, ссылаясь на объявление афиши. Не дай бог, чтобы вы когда-нибудь, почтеннейший читатель, были под влиянием докторского самовластия; их слово, как фирман, полномочно.— Берг уже оправился от болезни, но всесильное слово произнесено, и он с завистью смотрел с земли на своего товарища».
Надо сказать, что в начале развития воздухоплавания (конец XVIII и середина XIX вв.) было широко распространено мнение о преувеличенной опасности полета, о губительном воздействии высоты на организм человека.
Так, в сентябре 1783 г. в Версале французскому аптекарю Пилатру де Розье запретили подняться на монгольфьере (шаре, наполненном горячим воздухом) ввиду предполагаемой опасности действия полета на организм. Вместо него на шаре были подняты баран, петух и утка. Полет продолжался 8 минут, и шар достиг высоты 500 м. «Животные остались живы и не сделались дикими», писал об этом полете парижский корреспондент Московских Ведомостей, отражая в этих словах преувеличенное ожидание опасности полета. И хотя Я. Д. Захаров опроверг это мнение, заявив после своего полета, что он чувствовал
— 6 —
Первое нмчное исследование
человека в полете
Р А П О Р Т Ъ
33 ЛМ'ПС.ЗЛТО Р&КуЭО Лкалеяаю ОНщкЗ отЗ Академика Захарова о икдушнаю aipmoiuAcmaiя, собсршквшаюся Зюня 30 Анл 1S04
Возд^шиыя nymeinecmaifl производимы были досихЪпорЪ единственно для народного удовольствгя. СЪ ома го открыппл ниодно ученое Общество и ниозино ученый не предпринималЪ оныхЪ для д-Ьлашя ученыхЪ наблюденш. Почти всегда занимались ими люди вЬ наукзхЪ налоев Myyjje, кои изЪ одной токмо корысти шаковыя путешеств!* предпринимали. Они обыкновенно описывали nxb 6oAte опасными , нежели каковы онЪ суть вЪ самомЪ д!л^; дабы mtMb больше заставить другихЬ уважать ихЪ не страшимость, и дабы всякой другой симЪ легкимЪ способом!) не сдЪлаяЪ себЪ равнаго npi-осрЪтешя. Санктпетербургская ИМПЕРАТОРСКАЯ Акадешя НлукЪ, разсу-ждазшая о польза, какую cic воздушное плаяаше наукамЪ принести можетЬ( воанамЪрилахь первая учинить оное для ученыхЪ изслъдован[й. Главный
себя на высоте удовлетворительно, все же легенды об опасном влиянии полета на организм человека продолжали еще долго жить.
Берг в его «Программе для развлечения высокочтимой публики во время наполнения шара», изданной в Санкт-Петербурге в 1859 г., писал, что во время одного из предыдущих полетов с ним якобы случилось следующее: «так как я все еще держал шляпу в руке, я хотел ее надеть, но не мало удивился заметив, что она мне слишком узка, что моя голова так распухла, что она мне не в пору. Кровь у меня текла из глаз и ушей, и головная боль сделалась невыносимой».
Случай со шляпой Берг придумал не сам, а заимствовал его у Робертсона. Фламандец Робертсон, выдававший себя за физика и выступавший для развлечения публики с «фантасмагориями» — оптическими и гальваническими эффектами, заимствованными у знаменитого Александра Вольта, с которым он одно время работал, совершил ряд полетов на аэростате, включенном им в арсенал демонстраций «кабинета фантасмагорий». 18 июля 1803 г. в Гамбурге он достиг высоты 7350 м и отметил, а потом и опи-
— 7 —
сал ряд проявлений высотной болезни, но перемешал действительные наблюдения с вымыслами, рассчитанными на поражение воображения публики. В частности, он отметил, что его спутнику «шляпа казалась тесной» на высоте.
После Захарова и Кашинского в течение длительного времени полеты продолжали совершать люди, в науке мало сведущие, вроде Робертсона, Берга и Леде. Зато М. А. Ры-качев — талантливый русский метеоролог, начавший совершать с 1868 г. полеты с научной целью, опять исследовал не только физические явления, но и видимость и слышимость в полете, а также наблюдал за своим самочувствием. Кроме того, М. А. Рыкачев дал хотя и краткий, но интересный в психологическом плане анализ деятельности воздухоплавателя и впервые перечислил личные качества, необходимые воздухоплавателю.
Директор Гринвичской метеорологической обсерватории Джемс Глешер, совершивший в период с 1861 г. по 1866 г. 28 полетов на воздушном шаре, также проводил в полете не только физические исследования, но и физиологические наблюдения над своим состоянием и состоянием своего спутника, пилота Коксуэлла. Глешер и Коксуэлл впервые начали проводить высотную тренировку, постепенно увеличивая высоту подъемов. 5 сентября 1862 г. они без всяких кислородных приборов достигли рекордной высоты 8800 м, на которой оба потеряли сознание. Катастрофа была предотвращена тем, что Коксуэллу в момент потери сознания удалось схватить зубами клапанную веревку и выпустить из шара часть газа.
Первое медицинское обеспечение высотных полетов относится к 1874—1875 гг. В 1874 г. два французских воздухоплавателя Сивель и Кроче-Спинелли обратились к физиологу Полю Беру, заявив о своем желании подготовиться к намечаемым ими высотным полетам, подвергаясь воздействию низкого давления в барокамере (см. рис. 52). Впоследствии к ним присоединился Тиссандье. Их полет на воздушном шаре «Зенит» состоялся 15 апреля 1875 г. и закончился трагически. Не приняв к сведению советов Поля Бера, все три воздухоплавателя на высоте около 8000 м потеряли сознание. В живых остался только Тиссандье, давший весьма ценное описание картины высотной болезни, которое мы приводим ниже (см. стр. 69—70 и 72).
М. А. Рыкачев и великий русский ученый Д. И. Менделеев (рис. 5) принимали активное участие в организации в 1880 г. воздухоплавательного (VII) отдела Русского технического общества, ставившего задачу заинтересовать общественность вопросами воздухоплавания. VII отдел положил начало систематическим исследованиям во всех обла-
- 9 -
Д.И. МЕНДЕЛЕЕВ (1834-1907гг.) впервые разработал схему стратостата с герметической кабиной (1875г), предложил хранить и перевозить газ в стальных баллонах под давлением
поставил вопрос о гигиеническом комфорте летательных аппаратов, лично совершил с научными целями полет на аэростате (1887г.)
стях наук, связанных с полетом, в том числе и в области авиационной медицины.
С этим отделом Русского технического общества были непосредственно связаны и врачи. Так в 1891 г. врач Гребенщиков доложил и опубликовал «Врачебные советы воздухоплавателям», обобщив накопившийся к тому времени опыт по медицинскому обеспечению полетов на воздушном шаре.
В тесной связи с воздухоплавательным отделом Русского технического общества работала кадровая воздухоплавательная команда, созданная в 1885 г. и размещавшаяся в Петербурге на Волковом поле.
Систематические полеты на воздушных шарах, проводимые этой воздухоплавательной командой, позволили изучить влияние полета на человека. Накопленный опыт вскоре заставил серьезно поставить вопрос о медицинском обеспечении полетов. Первым медицинским работником, обеспечивавшим полеты на Волковом поле, был фельдшер Иван Перфильев. С 1887 г. эти обязанности начал выполнять врач» Карпышев, которого, таким образом, можно считать первым отечественным авиационным врачом.
С 1897 г. в Учебно-воздухоплавательном парке, созданном на базе воздухоплавательной команды, военный врач Сергей Петрович Мунт начал проводить специальные физиологические и психологические исследования, поднимаясь в воздух на оборудованном для этой цели воздушном шаре-лаборатории.
В газете «Народ» в 1899 г. одна из статей, посвященных этим опытам, заканчивалась следующими словами: «Нам особенно приятно отметить еще раз, что все эти исследования так широко и основательно поставлены впервые у нас в России; за границей пока еще ничего подоб
— 10 —
ного нет, но несомненно, что и там, вероятно, скоро последуют нашему примеру и обратят на этот вопрос серьезное внимание».
СОЗДАНИЕ ТЕОРИИ
Для истории авиационной медицины имеют значение не только работы, проведенные непосредственно по изучению человека в условиях полета, но и ряд теоретических трудов в смежных областях медицины.
Во второй половине прошлого столетия, когда идея завоевания воздушного простора стала одной из наиболее популярных, отечественными врачами был написан ряд таких трудов.
Так, А. Католинский в своей докторской диссертации в 1862 г. первым в России дал весьма неплохой для того времени обзор литературы о действии на человека разреженного и сгущенного воздуха и провел ряд физиологических и клинических экспериментов в им же оборудованной (1860 г.) первой в России «пнеймотической камере» — прототипе барокамеры, построенной позже французским физиологом Полем Бером (см. рис. 52).
Исследования Католинского и ряда других врачей содержат экспериментальные данные, используемые и поныне авиационной медициной. Однако теоретическую основу научной авиационной физиологии составляют классические исследования И. М. Сеченова (рис. 6) по газам крови, которые он начал проводить с 1858 г.
Трагическая гибель в 1875 г. французских воздухоплавателей Кроче-Спинелли и Сивеля во время высотного полета, медицинское обеспечение которого проводил Поль Бер, привлекла внимание И. М. Сеченова. «В 1879 году,— пишет Сеченов в «Автобиографических записках»,— я занялся размышлениями, отчего бы могли задохнуться воздухоплаватели «Зенита» на высоте 7з атмосферы, т. е. занялся расчетом, в какой мере был недостаточен для дыхания приход О2 в течение каждого дыхательного периода, на основании имеющихся по этому предмету физиологических данных».
В 1879 году И. М. Сеченов сделал привлекший к себе всеобщее внимание доклад на VI съезде естествоиспытателей и врачей на тему «Данные касательно решения вопроса о поступлении СО2 и О2 в кровь при нормальных условиях дыхания и при колебаниях воздушного давления книзу».
Ученик Сеченова В. В. Пашутин продолжал его работы по важнейшим для авиационной медицины вопросам дыхания при недостатке кислорода. Кроме того, он провел
— 11 —
И.М. СЕЧЕНОВ	и
(1829-1903гг)	г '
Основоположник авиационой медицины, создавший физиологическое учение Q дыхании разреженным воздухом (1858-1879гг.). Первый психолог-материалист, __ написавший книгу
„Рефлексы головного мозга" (1863 г.).
Создатель учения об активном отдыхе (1901г.)
ряд экспериментов по изучению влияния центробежных сил на кровообращение.
Изучение влияния перегрузок на живой организм с целью решения вопросов, актуальных для авиации, было начато основоположником ракетодинамики Константином Эдуардовичем Циолковским (рис. 7), который в 1878 г. провел опыты с цыплятами на центробежной машине, «усиливая их вес в пять раз». Ни малейшего вреда,— пишет Константин Эдуардович в своих воспоминаниях,— они не получали. Такие же опыты несколько раньше (в 1876— 1878 гг.) проводил он с насекомыми, увеличивая их вес в 300 раз.
Е. С. Боришпольский, ученик В. М. Бехтерева, провел в 1896 г. ряд опытов по изучению действия длительных перегрузок, получаемых на центрифуге, на центральную нервную систему и кровообращение животных.
Ученик В. В. Пашутина П. М. Альбицкий продолжал с 1880 г. работы Сеченова и Пашутина. Для авиационной медицины особенно важны работы П. М. Альбицкого, в которых он впервые провел изучение длительного (до суток) влияния недостатка кислорода на организм.
В основу авиационной медицины положены не только работы, связанные с изучением человека в полете, не только лабораторные физиологические работы, посвященные проблемам, непосредственно относящимся к задачам авиационной медицины, но и исследования, проведенные над организмом человека в условиях высокогорных районов. Стимулом к созданию последних работ в конце прошлого века было стремление к освоению юго-восточных высокогорных районов, стремление, возникшее в России как закономерная реакция на попытки английского империализма захватить Тибет и Памир.
— 12 -
К.Э. ЦИОЛКОВСКИМ Ц (1857-1935гг.)
Впервые экспериментально изучал влияние перегрузок	1
на организм (1876-78 гг.).
Разрабатывая средства существования человека в ракетном корабле, заложил основы космической авиационной медицины
Наиболее интересной в этой области является серия работ врача второго Туркестанского батальона Н. Н. Третьякова (с 1892 г. по 1897 г.), который выдвинул ряд интересных и поныне актуальных положений об акклиматизации человека во время пребывания в высокогорных областях.
Весьма ценные наблюдения по акклиматизации человека в условиях высокогорных районов были сделаны известным русским путешественником Н. М. Пржевальским. Французский физиолог Поль Бер указывал, что его работы были проведены под большим впечатлением бесед с Пржевальским.
Ценнейшие для авиационной медицины данные по этому вопросу были получены уже в советское время в ряде комплексных Эльбрусских и Памирских экспедиций, проведенных Академией наук СССР, Военно-медицинской академией им. С. М. Кирова, Всесоюзным институтом экспериментальной медицины и другими институтами.
НА АППАРАТАХ ТЯЖЕЛЕЕ ВОЗДУХА
Первый в мире полет на аппарате тяжелее воздуха — самолете был осуществлен в России в 1882 г. Этот самолет был построен нашим выдающимся соотечественником капитаном 1 ранга А. Ф. Можайским (рис. 2). 1882 год вошел в историю авиации как год первого в мире полета человека на самолете.
Авиация, пришедшая на смену воздухоплаванию, в своём развитии опиралась на изучение законов полета птиц.
А. Ф. Можайский для расчета крыльев своего самолета специально изучал площади крыльев птиц. Изучением полета птиц — живых и замороженных, сбрасываемых с крутого обрыва — занимался доктор медицины Н. А. Арендт
— 13 —
в Симферополе. В 1888 г. он опубликовал работу «О воздухоплавании, основанном на принципах летания птиц». Вскоре (в 1889 г.) немецкий ученый Лилиенталь опубликовал аналогичные работы по этому же вопросу.
Надо особо отметить, что Арендт к изучаемому им вопросу подходил именно как медик, хорошо понимающий роль человека в совершении полета. «Задачи механиков,— писал он,— заключаются не только в том, чтобы устроить воздухоплавательные аппараты и вооружить их соответствующими двигателями, но и еще в том, чтобы дать человеку и возможность, и указания, каким образом и посредством каких приемов должен он приступить к самому выполнению процесса летания» (подчеркнуто мною — К. П.). Уже в первой, опубликованной им в 1874 г. работе Арендт призывал представителей различных специальностей «коллективно обдумывать вопрос о полете на аппаратах тяжелее воздуха» и «совместно додумываться до желаемой цели».
Мысли, высказанные Арендтом, в настоящее время претворены в жизнь. В обсуждении макетов новых самолетов принимают участие не только инженеры, но и врачи.
Интерес к авиации охватывал все более и более широкие общественные круги. В 1908 г. был основан Всероссийский Авиационный клуб, в который наряду со знатью и высокопоставленными чиновниками вошли и прогрессивные авиационные деятели, в том числе и врачи.
Значительно раньше, с 1880 года, начал издаваться журнал «Воздухоплаватель», а после 1909 года — еще целый ряд журналов (около десяти) по воздухоплаванию и авиации. В этих журналах содержится немало материалов, показывающих все более и более возрастающую роль медицины в воздухоплавании и авиации. С 1911 г. в ряде журналов появился раздел «Гигиена воздухоплавания». В 1913—1914 гг. «Гигиена авиации» была включена в курс Гатчинской авиационной школы, где была тогда организована первая специальная физиологическая лаборатория.
НАЧАЛО МЕДИЦИНСКОГО ОТБОРА
5 июня 1909 г. произошла катастрофа с воздушным шаром Всероссийского Авиационного клуба. 3 июля Совет клуба рассмотрел и утвердил материалы специальной комиссии, расследовавшей причины и обстоятельства катастрофы и в числе прочих выводов указал на необходимость «предварительного медицинского освидетельствования лиц, впервые предпринимающих подъем на шаре».
— 14 -
С этих пор, ранее чем где бы то ни было в мире, в России фактически стала проводиться врачебно-летная экспертиза. Однако 10 мая 1910 г. под давлением некоторых реакционно настроенных членов клуба вопрос о врачебно-летной экспертизе был пересмотрен. В протоколе заседания Совета Всероссийского Авиационного клуба было записано: «... по вопросу о медицинском освидетельствовании голосованием посредством вставания было постановлено: не вносить в правила требования об обязательном освидетельствовании перед полетом желающих совершить полет, а лишь указать, что рекомендуется означенным лицам перед полетом посоветоваться с врачом».
Но передовых врачей и летчиков продолжал волновать вопрос медицинского обеспечения безопасности полетов. В печати был поставлен вопрос о медицинском отборе лиц, желающих быть авиаторами, и медицинском надзоре за обучающимися летному делу.
В этот период в России началось формирование военной авиации, что ускорило введение медицинского отбора. В 1911 г. был издан первый приказ по Военному Ведомству «Об установлении ежегодного переосвидетельствования состояния здоровья летчиков через комиссии. Расписание болезней и телесных недостатков, препятствующих службе в качестве летчика».
Результат этого приказа не замедлил сказаться. Оказалось, что только одна треть желающих стать авиаторами удовлетворяет медицинским требованиям. В авиационной практике появились случаи откомандирования из авиации лиц, не удовлетворявших требованиям приказа.
Но медицинский отбор, конечно, не сразу привился. Слишком убедительно было для многих отсутствие медицинского отбора за рубежом. В этом отношении очень показательна первая отечественная работа по летному праву, автор которой горячо дискутировал с некими зарубежными юристами, утверждавшими, что «нет нужды ни в какой комиссии для испытания каждого в отдельности; достаточно издать строгие законы, тяжело карающие за каждое нарушение штрафом и заключением».
В это же время (1909—1910 гг.) в клинике В. М. Бехтерева в Военно-медицинской академии врач В. В. Абрамов начал производить клинические и экспериментально-психологические исследования летчиков. Доцент Военно-медицинской академии В. И. Воячек тогда же разработал методику исследования вестибулярного аппарата.
Таким образом, когда русские летчики получили в 1911—1913 гг. первое боевое крещение, действуя добровольческим отрядом на стороне болгарской армии в Балканской войне, они уже проходили соответствующий научно
- 15 -
обоснованный медицинский отбор и переосвидетельствование.
В зарубежных армиях медицинский отбор начали проводить позднее — в основном с 1912—1917 гг. Как международное правило медицинский отбор был введен подписанной в 1919 г. «Международной конвенцией о воздушных передвижениях ».
Помимо вопросов экспертизы, немалое внимание в этот период уделялось и гигиене полета. Так, в 1913 г. с участием врачей была разработана и введена первая летная одежда: шлем, кожаная куртка, кожаные брюки и перчатки с крагами.
Со всей остротой был поставлен в это время и вопрос о медицинском изучении причин уже совершившихся летных происшествий. Причины летных происшествий уже тогда усматривались не только в неисправности авиационной техники или в неблагоприятных условиях полета, но и в состоянии здоровья и в ошибочных действиях пилота. Одна из первых отечественных статей о причинах летных происшествий, написанная в 1911 г., кончалась словами: «...изучение и регистрация таких случаев необходимы. Улучшение качеств аппаратов и выработка наиболее безопасных приемов пользования ими должны идти параллельно».
За рубежом в 1916—1919 гг. также отмечалось большое внимание к проведению не только врачебно-летной экспертизы, но и исследовательских работ по авиационной медицине. Так, в США в 1918 г. была открыта медицинская исследовательская лаборатория Военно-воздушных сил, а в мае 1919 г. организована существующая и поныне школа авиационных врачей, имеющая свою летную базу. В Англии в 1919 г. был открыт первый специальный госпиталь для летного состава, а вскоре организован и специальный исследовательский центр. Во Франции й Италии большое внимание в этот период уделялось экспериментальнопсихологическим исследованиям и испытаниям в барокамерах.
Несмотря на быстрое развитие авиации, самолеты в этот период почти совсем не использовались для проведения специальных физиологических и психологических исследований. Причину этого описал редактор изданной в 1911 г. книги «Гигиена воздухоплавания» — врач Н. Ф. Гун. «При той лихорадочной поспешности и стремлении усовершенствовать летательные приборы тяжелее воздуха, когда человечество как бы потеряло цену жизни, когда синодик несчастных случаев четырех — пяти лет дал значительно большую цифру, чем за все время существования аэростатов, несомненно, не может быть и речи о каких-
— 16 —
либо наблюдениях над влиянием этих полетов на человеческий организм. Ведь только в самое последнее время авиаторы в состоянии брать пассажиров, т. е. лиц, которые могли бы проводить какие-либо наблюдения»,— писал он. Поэтому полеты на воздушном шаре продолжали еще долгое время привлекать внимание исследователей, и в этих полетах изучался ряд физиологических и психологических вопросов, связанных с деятельностью воздухоплавателей, и условий, влияющих на них.
В первые десятилетия своего существования авиация имела почти исключительно познавательное и спортивное значение. Отдельные предприниматели эксплуатировали летчиков-спортсменов и наживали на их отваге огромные деньги. В хозяйстве страны авиация не играла никакой роли, военное применение ее было весьма ограниченным. Но уже в тот период русские врачи, талантливые одиночки, в трудных условиях самодержавного строя, сковывавшего развитие науки, заложили прочную и методически правильную основу для дальнейшего развития авиационной медицины.
Только после Великой Октябрьской социалистической революции авиационная медицина достигла подлинного расцвета.
СОВЕТСКАЯ АВИАЦИОННАЯ МЕДИЦИНА
Коммунистическая партия и Советское правительство с первых дней существования Советского государства уделяли много внимания развитию авиационной медицины. Еще в период гражданской войны, в дни обороны Царицына в авиационном отряде была введена должность врача авиаотряда. Тогда же было введено специальное питание для летчиков. Так было положено начало систематическому медицинскому наблюдению за летным составом. В 1921 г. особым приказом Реввоенсовета при Главном военно-санитарном управлении была создана комиссия для разработки санитарно-гигиенических вопросов воздухоплавательной службы. В комиссию входили представители: Главного военно-санитарного управления, Главного управления Воздушного флота, Института физиологии, Института физкультуры, Психо-неврологического института, Института труда и Центра охраны труда при ВЦСПС.
В развитии советской авиационной медицины активную роль сыграл авиационный врач Соломон Ефимович Минц. Он хорошо изучил условия летной деятельности и стал активным организатором научно-исследовательской работы
2 к. К. Платонов	— 17 —
в этой области и горячим популяризатором идей авиационной медицины. В 1920 г. с его участием была разработана и разослана по всем летным отрядам первая «Статистическая карта о несчастном случае с летчиком». В дальнейшем он опубликовал результаты обработки таких карт. Минц неоднократно ставил вопрос о необходимости создания специальной лаборатории по изучению и оздоровлению труда летчиков. Эта лаборатория была создана в 1924 г. Впоследствии особым приказом Реввоенсовета ей было присвоено имя доктора С. Е. Минца, погибшего при выполнении служебных обязанностей.
В лаборатории имени С. Е. Минца начали свою работу в области авиационной медицины В. В. Андреев, А. П. Аполлонов, Ю. П. Васильев, Н. А. Вишневский, Н. М. Добротворский, П. И. Егоров, Г. Г. Куликовский, А. В. Лебединский, В. Г. Миролюбов, И. К. Собенников, В. В. Стрельцов и др. Этот коллектив заложил основу для последующей разработки всей системы советской авиационной медицины, направленной на сохранение здоровья и повышение работоспособности человека в полете и основанной на комплексном физиолого-клиническом изучении человеческого организма в процессе его трудовой деятельности.
Н. М. Добротворский, Г. Г. Куликовский и большинство молодых научных сотрудников, придя в лабораторию из Военно-медицинской академии, принесли с собой оттуда лучшие традиции этого славного центра отечественной военно-медицинской мысли. Работы, проведенные в Академии академиком Л. А. Орбели, профессорами М. П. Брест-киным, Г. Е. Владимировым и другими создали предпосылки для научно обоснованного обеспечения высотных полетов.
Теснейшая связь теории с практикой является отличительной чертой всей советской авиационной медицины. Коллектив авиационных врачей лаборатории имени С. Е. Минца в 1928 г. осуществил медицинское обеспечение знаменитого перелета по маршруту Москва — Берлин — Париж — Рим — Лондон — Варшава — Москва, совершенного М. М. Громовым на советском многомоторном самолете «Крылья Советов», а в 1929 г. — перелета С. А. Шестакова на самолете «Страна Советов» по маршруту Москва — Нью-Йорк и ряда других перелетов.
Благодаря успешному выполнению первой пятилетки в нашей стране была создана авиационная промышленность. Авиация стала широко применяться в различных отраслях народного хозяйства, значительно выросло ее оборонное значение. В связи с этим в 1931 г. лаборатория
- 18 -
И.П. ПАВЛОВ Л1 (1849-1936 гг.)
Создатель ученая о высшей нервной деятельности, позволившего по-новому переоценить фанты, накопленные мировой авиационной медициной.
: Работы его по физиологии кровообращения, начатые в 1874 г.,
лежат в основе
имени С. Е. Минца была реорганизована в авиационный сектор Научно-исследовательского испытательного санитарного института РККА. Возглавил этот сектор ученик И. П. Павлова Владимир Владимирович Стрельцов. В 1935 г. в связи с дальнейшим развитием авиации сектор был реорганизован в специальный Институт авиационной медицины, получивший вскоре имя И. П. Павлова. Во время Великой Отечественной войны клиническая группа института с экспертизным отделом развернулась в Центральный научно-исследовательский авиационный госпиталь. После окончания Великой Отечественной войны был создан Научно-исследовательский испытательный институт авиационной медицины, ставший центром советской авиационной медицинской мысли.
Первым советским врачом, лично освоившим летную профессию и получившим звание летчика-наблюдателя был Николай Митрофанович Добротворский. Работы Н. М. До-бротворского оказали большое влияние на развитие отечественной авиационной медицины и укрепили содружество врачей с летчиками. Его книга «Летный труд», вышедшая в 1930 г., явилась первым отечественным пособием по авиационной медицине. В этой книге Добротворский глубоко и последовательно осветил ряд вопросов, не устаревших и поныне.
В системе советской авиационной медицины с первых ее шагов утвердилось единство физиологического, психологического, гигиенического и клинического методов и особое внимание уделялось специальным видам тренировки. Так, с 1929 г. Г. Г. Куликовский провел ряд работ по тренировке вестибулярного аппарата. Вскоре проф. Н. А. Хилов предложил для тренировки вестибулярного аппарата четырехштанговые качели. В 1933 г. Г. Г. Куликовский оконча
2*
— 19 —
тельно включил тренировку в число активных методов экспертизы. А. П. Попов в ряде работ развил вопросы вестибулярной тренировки применительно к задачам медицинского обеспечения слепых и скоростных полетов.
А. П. Аполлонов и В. Г. Миролюбов в 1933 г. составили медицинскую часть первого Наставления по выполнению высотных полетов, в которой впервые были сформулированы основные положения высотной тренировки.
В дальнейшем большую научную работу по высотной тренировке провел В. В. Стрельцов. Он же показал огромную психо-гигиеническую роль физической культуры и спорта, как способов эмоциональной разрядки и активного отдыха летного состава и как методов тренировки, подготавливающей организм к воздействию высоты и ускорений.
Коммунистическая партия и Советское правительство неустанно заботятся о том, чтобы наш воздушный флот креп и развивался, чтобы советские самолеты были лучшими в мире. В связи с развитием советской авиационной техники перед авиационной медициной встал ряд совершенно новых проблем, нашедших свое практическое выражение в медицинском обеспечении героических перелетов В. П. Чкалова, М. М. Громова, В. С. Гризодубовой и подъемов стратостатов.
Совместная работа советских авиационных врачей с авиационными конструкторами по обеспечению дальних, высотных и скоростных полетов явилась основой их творческого содружества. Создатели советских самолетов, стремясь обеспечить летчикам необходимые условия работы в воздухе, все чаще стали советоваться с авиационными врачами, выдвигавшими все новые и новые гигиенические требования к самолетам.
Быстрое развитие авиационной техники заставляло регулярно пересматривать требования, предъявляемые к состоянию здоровья летного состава, что систематически и делалось под руководством И. К. Собенникова. Повышение скорости и маневренности самолетов привело к необходимости систематически изучать летный состав. Накапливавшийся авиационной медициной опыт в области изучения влияния ускорений на организм человека и ряд специальных работ позволили создать хорошо продуманную систему медицинского изучения летного состава и систему профилактики, проводимую врачами авиачастей.
Развитие авиационной медицины определялось также и все возрастающей ролью в народном хозяйстве Гражданского воздушного флота (ГВФ). Опыт медицинского обеспечения дальних героических перелетов был с успехом
— 20 —
творчески перенесен проф. В. В. Стрельцовым в практику ГВФ, а врачебно-летная экспертиза летчиков ВВС, творчески переработанная под руководством проф. Я. Ф. Самтера, была положена в основу врачебно-летной экспертизы летчиков ГВФ.
На сборах парашютистов, проводившихся в Москве (1930 г.) и Евпатории (1931 г.), советские авиационные врачи начали всестороннее и систематическое изучение влияния парашютных прыжков на организм человека; эти сборы дали материал для первой инструкции по отбору парашютистов, тогда же разработанной под руководством И. К. Собенникова.
Так постепенно советская авиационная медицина охватывала специальными исследованиями все стороны авиационной практики, отвечая на ее запросы и углубляя свою теорию.
К началу Великой Отечественной войны советские Военно-воздушные силы имели методологически обоснованную теорию авиационной медицины, продуманную систему медицинского обеспечения полетов и хорошо подготовленные медицинские кадры. Огромный опыт Великой Отечественной войны еще более обогатил авиационную медицину.
. Дальнейшее развитие авиационной медицины тесно связано с появлением самолетов с реактивными двигателями. Реактивная авиация поставила перед медициной новые вопросы и еще более укрепила содружество авиационных врачей с конструкторами самолетов. Вопросы гигиены герметических кабин, предложенных еще Д. И. Менделеевым, потребовали скорейшего решения и нашли его в работах проф. В. А. Спасского и других. По-новому стал вопрос о средствах спасения членов экипажа при аварии самолетов на больших высотах и скоростях.
Для авиационной медицины, как и для всей медицины, огромную роль сыграла объединенная сессия Академии наук СССР и Академии медицинских наук СССР, посвященная физиологическому учению академика И. П. Павлова (рис. 8), состоявшаяся в июне 1950 г. На сессии еще раз было обращено внимание на основное положение павловской физиологии — единства организма и среды. Это положение имеет особое значение в условиях той своеобразной среды, в которую попадает человек в полете.
Так коллективными усилиями авиационных врачей — исследователей и практиков — были собраны факты и изучены закономерности влияния полета на организм человека. Об этих закономерностях будет рассказано в следующих главах.
— 21 —
II. НА ВЫСОТЕ
Летать выше, быстрее, дальше других, летать в любых метеорологических условиях — вот основная программа развития авиации в нашей стране. Но чтобы осуществить эту программу на практике, необходимо тщательное исследование основных факторов, влияющих на человека в полете: все более и более длительных воздействий все увеличивающихся высот и скоростей.
С такими высотами и скоростями, как в авиации, человек в своей трудовой деятельности ранее никогда не встречался. Высоты полета с каждым годом увеличиваются (рис. 10); влияние их на человека чрезвычайно своеобразно и отражается на его здоровье и работоспособности. Поэтому летчик должен знать, с чем он встретится на высоте и что он обязан выполнять для того, чтобы сохранить там свою работоспособность.
Правда, современные герметические кабины самолетов, в сочетании с кислородными приборами и скафандрами, надежно защищают летчика от недостатка кислорода в окружающей атмосфере, но они могут быть повреждены при аварии и, особенно, в боевых условиях.
В зависимости от высоты полеты подразделяют на несколько видов: бреющий, на малых высотах, на средних
— 23 —
высотах, на больших высотах, стратосферный и ионосферный.
Бреющим полетом называют полет, выполняемый на высоте от 10 до 100 м.
Полетом на малой высоте называют полет, выполняемый на высоте от 100 до 1000 м.
Полетом на средней высоте называют полет, выполняемый на высоте от 1000 до 7000 м.
Полетам на большой высоте называют полет, выполняемый в верхних слоях тропосферы (см. рис. 15), т. е. на высотах от 7000 до 12000 м.
Стратосферным называют полет, выполняемый на высотах от 12 до 80 км.
Ионосферные полеты — это полеты, которые будут выполняться на высотах выше 80 км.
Пока еще человек может летать только в пределах атмосферы, окружающей земной шар сравнительно тонкой газовой оболочкой (рис. 11).
Постепенно разрежаясь, атмосфера практически кончается примерно в 500 км от поверхности земли, т. е. на таком расстоянии, которое меньше расстояния от Москвы до Ленинграда (651 км). Мы говорим «практически кончается», так как следы атмосферы отмечаются и на высоте 1300 км.
Состав атмосферы по высоте различен. Но на тех высотах, на которых человек летает сейчас, процент содержания газов, составляющих атмосферу, тот же, что и у земли (см. рис. 29).
Хотя толща атмосферы невелика, человек завоевал пока только самый нижний слой ее. Наибольшие официально зарегистрированные высоты, на которые поднимался человек на аппаратах легче воздуха, это 22 000 м — высота, достигнутая 30 января 1934 г. тт. П. Ф. Федосеенко, А. Б. Басенко и И. Д. Усыскиным на стратостате «Осоавиахим-1» и 22 066 м — высота, достигнутая 11 ноября 1935 г. в США Стивенсом и Андерсоном на стратостате «Эксплорер-П».
По неофициальным данным на самолетах к 1956 г. человек достиг уже высоты около 29 000 м, и есть все основания считать, что недалеко то время, когда еще большие высоты станут обычными для массовых полетов. И все же можно сказать, что современные самолеты пока еще «плавают» у самого дна воздушного океана, если за дно океана принять землю, на которой мы живем.
Но, начав летать, человек из года в год завоевывает все новые и новые высоты (см. рис. 10), и уже недалеко то время, когда исполнится мечта К. Э. Циолковского и человек полетит в мировое пространство. Там он встретится с такими новыми факторами, влияющими на его организм,
— 24 —
как космические лучи и невесомость. Пока же на организм человека в полете оказывают значительное влияние три основных фактора, изменяющихся по мере подъема на высоту:
—	низкие температуры;
—	перепады давления;
—	недостаток кислорода.
Другие, изменяющиеся с высотой факторы, как, например, влажность, количество космических и ультрафиолетовых лучей, степень ионизации воздуха, особенности освещения и т. д., играют на тех высотах, на которых летают современные самолеты, меньшую роль
ХОЛОД
Почему на высоте холодно (рис. 12)? Когда-то считали, что чем ближе к Солнцу, тем теплее; так думали, например, древние греки, создавая миф об Икаре, крылья которого, скрепленные воском, якобы растаяли при подъеме Икара на слишком большую высоту. Это мнение, как мы все знаем сейчас, ошибочно: от Земли до Солнца так далеко, что несколько десятков километров высоты не играют никакой роли.
Чем ближе к поверхности земли, тем воздух плотнее и тем больше в нем водяных паров и пыли. А более плотные слои воздуха лучше задерживают тепло проходящих че-
— 25 —
рез них солнечных лучей. Больше же всего тепла солнечных лучей поглощает земля.
Солнечные лучи, падающие на поверхность земли, нагревают ее, а уже от земной поверхности нагревается прилегающий к ней слой воздуха. Нагретый и ставший более легким воздух нижних слоев поднимается вверх, а на его место опускаются холодные массы воздуха из верхних слоев атмосферы. Этот процесс называется конвекцией, или термической турбулентностью. Вертикальные токи воздуха, так называемые рему, в жаркий день заметны у поверхности земли в виде марева; они являются причиной болтанки в полете (см. рис. 156).
Нередко тепло в верхние слои воздуха передается посредством так называемой динамической турбулентности, т. е. беспорядочных движений, возникающих в воздухе в результате трения его о земную поверхность или трения соседних слоев воздуха при горизонталь
— 26 -
ном перемещении воздушных масс. Эти горизонтальные перемещения воздуха лежат в основе загадочного на первый взгляд явления, когда на высоте (до 2000 м) летчик иногда встречает более теплые слои воздуха, чем у поверхности земли (температурная инверсия).
Но наверху холодно не только потому, что далеко от нагретой солнцем земной поверхности. Есть еще одна причина, определяющая понижение температуры с высотой.
Известно, что каждый газ при сжатии нагревается, а при расширении охлаждается. Так, при накачивании велосипедной камеры (рис. 13) насос сильно нагревается, нагревается и поступаемый в герметическую кабину воздух при сжатии его в компрессоре реактивного двигателя. Но если выпускать сжатый газ из баллона, то газ, расширяясь, охладит вентиль баллона настолько, что вентиль покроется росой и даже инеем.
Это явление происходит и в атмосфере. Теплый воздух, поднимаясь вверх, попадает в область более низкого давления и, расширяясь, охлаждается. Такое расширение и связанное с ним охлаждение воздуха называются адиабатическими. Расширение и является второй причиной понижения температуры на высоте.
Если не учитывать изменения температуры, происходящего на высоте, в результате передвижения нагретых масс
— 27 —
воздуха, то оказывается, что в тропосфере по мере подъема на высоту температура понижается равномерно, в среднем на 0,65° через каждые 100 м (рис. 14). Эта величина называется температурным градиентом и позволяет вычислять температуры для любых высот полета в тропосфере. Знать температуру, при которой будет происходить полет, необходимо не только для выбора соответствующей одежды и для правильного кислородного питания, но и для правильного понимания ряда технических параметров.
Стремящийся вверх нагретый воздух охлаждается и поэтому может подняться лишь до определенной высоты, на которой устанавливается равновесие, т. е. прекращается дальнейший его подъем и понижение температуры. Эта высота является границей тропосферы и стратосферы. Постоянная по температуре (около —56° Ц) стратосфера над различными широтами начинается не на одной и той же высоте. Например, на широте Москвы стратосфера начинается на высоте приблизительно 11 000 м (рис. 15).
— 28 —
В верхних слоях стратосферы температура начинает вновь повышаться, достигая на высоте 40 км +30° и на высоте 60 км +75° Ц, а затем вновь понижается до —75° на высоте 80 км.
Выше 80 км, как уже было сказано, начинается и о н о-сфера — внешняя, чрезвычайно разреженная область атмосферы. Она характеризуется тем, что в ней многообразные излучения солнца и звезд вызывают диссоциацию молекул атмосферы (разложение молекул на атомы) и их ионизацию (вырывание электронов из молекул и атомов). Температура в ионосфере вновь повышается, достигая на высоте 200 км 600—700° Ц.
Однако деление атмосферы на тропосферу, стратосферу и ионосферу (см. рис. 11) условно, и переход от одного слоя атмосферы к другому происходит, конечно, постепенно.
Есть и другие деления слоев атмосферы. Так, в 1951 г. Международный геодезический и геофизический союз предложил различать:
—	тропосферу — до высоты 11 км, характеризующуюся падением температуры с высотой;
— 29 —
—	стратосферу — от 11 до 40 км; область постоянной температуры;
—	мезосферу — от 40 до 80 км; область температурной инверсии с ^максимумом на высоте 60 км;
—	термосферу — область выше 80 км, характеризующуюся новым повышением температуры с высотой;
—	экзосферу — область выше 300 км, из которой молекулы могут уходить в мировое пространство, преодолевая силу земного притяжения.
Как организм борется с холодом?
В результате жизнедеятельности в человеческом организме непрерывно образуется тепло. Примерно 5 % химической энергии, выделяющейся в процессе окисления пищи, расходуется на механическую работу и рост организма, остальные 95 % этой энергии превращаются в тепло.
Чем большую мышечную работу совершает человек, тем интенсивнее протекают жизненные химические процессы в его организме — так называемый обмен веществ, и тем больше тепла выделяется в организме. Однако человек не только вырабатывает, но и расходует тепло. Тепло человеческого организма, как и всякого физического тела, во-первых, передается непосредственно соприкасающимся с ним предметам — одежде, воздуху, штурвалу, сиденью и т. д., и, во-вторых, излучается в пространство. Защищаясь одеждой, являющейся плохим проводником тепла, летчик сохраняет в пододеждном пространстве тепло, выделяемое телом.
Кроме того, в организме человека и прежде всего в его мозгу имеется ряд сложных физиологических механизмов, регулирующих процесс образования тепла и расход его; благодаря наличию этих терморегулирующих механизмов температура тела человека, как и других теплокровных животных, в нормальных условиях колеблется в среднем в пределах менее одного градуса.
Пробегите в жаркий день в одних трусиках 100 м. Усиленная работа мышц вызовет значительное образование тепла в вашем теле. Ничем не защищенное тело будет отдавать тепло окружающему воздуху, т. е. излучать его в пространство. Поднеся руку к телу разгоряченного человека, можно уже на расстоянии ощущать тепло, излучаемое телом. Но теплопроводность и теплоизлучение разгоряченного человека как физические процессы не мо
— 30 —
гут отвести достаточно быстро всего излишка накопившегося в теле тепла. И тут на помощь приходят физиологические процессы. Кожа становится влажной от выделяющегося пота. На испарение пота будет израсходовано очень много тепла, и температура тела станет нормальной.
В быту, пользуясь этим же свойством охлаждения при парообразовании, охлаждают в жаркую погоду воду и молоко. Для этого завертывают бутылку молока или воды в мокрое полотенце и ставят ее на сквозном ветре или на ярком солнце — вода из полотенца будет испаряться, и жидкость в бутылке станет охлаждаться.
Кожа разгоряченного человека не только покрывается потом, но и краснеет. Это происходит вследствие рефлекторного расширения кожных кровеносных сосудов. Кровь, поступающая в большом количестве в кожные сосуды, охлаждается сама и охлаждает омываемые ею внутренние органы тела. Расширившиеся кожные сосуды в данном случае образно можно сравнить с радиатором автомобиля, а кровь — с водой, охлаждающейся в радиаторе и предохраняющей двигатель от перегрева.
Расширение сосудов под влиянием перегрева всего организма или отдельного его участка, как было сказано, происходит рефлекторно. Столкнувшись здесь по ходу изложения впервые с этим понятием, определим его, так как понятие о рефлексе является основой современной физиологии. Недаром Иван Михайлович Сеченов свою знаменитую книгу, изданную им в 1863 г. и совершившую подлинный переворот в физиологии и психологии, так и назвал «Рефлексы головного мозга».
Иван Петрович Павлов, развивший на экспериментальной основе взгляды И. М. Сеченова в стройное учение о физиологии высшей нервной деятельности, учение, на которое опирается вся современная медицина, в том числе и авиационная, определял рефлекс как «непременную закономерную реакцию организма на внешний агент, которая осуществляется при помощи определенного отдела нервной системы».
С помощью рефлексов организм человека приспосабливается к воздействиям внешней среды. «Животный организм как система существует среди окружающей природы только благодаря непрерывному уравновешиванию этой системы с внешней средой, т. е. благодаря определенным реакциям живой системы на падающие на нее извне раздражения, что у более высших животных осуществляется преимущественно при помощи нервной системы в виде рефлексов»,— говорил И. П. Павлов.
- 31 -
Рефлексы бывают безусловные, с которыми человек родится и которые не зависят от его личного опыта, и условные, образующиеся в результате сочетания, т. е. совпадения во времени нового раздражителя с раздражителем, вызывающим безусловный рефлекс.
Когда собаке в рот попадает мясо, у нее течет слюна: это безусловный слюнный рефлекс. Но если несколько раз перед тем как собаке давать пищу зажигать лампочку, то у собаки вырабатывается условный рефлекс на эту лампочку — слюна у нее будет выделяться, даже если ее не кормить, а только зажечь лампочку.
Расширение сосудов под влиянием высокой температуры является безусловным сосудо-двигательным рефлексом. Покраснение лица при виде человека, ранее нанесшего оскорбление — это условный сосудо-двигательный рефлекс.
Так с помощью рефлекторных механизмов организм борется с избытком тепла. Но из сказанного нетрудно понять, как он борется и с холодом. Тело человека в полете на высоте сильно охлаждается окружающим холодным воздухом. Организм человека рефлекторно уменьшает потерю тепла. Потоотделение почти совершенно прекращается. Сосуды кожи сначала расширяются, чтобы усиленным притоком крови согреть охлаждающуюся кожу, а затем, когда действие ходода становится более сильным, сжимаются, кожа бледнеет и таким образом организм сохраняет тепло, не допуская кровь близко к холодному воздуху. Подобно тому, как выше мы образно сравнили периферические сосуды кожи с радиатором, охлаждающим двигатель, сжатиё сосудов можно сравнить с закрытием жалюзи радиатора на холоде.	\
В условиях колода организм человека не только экономит тепло, уменьшая теплопотерю, но и вырабатывает его в большем количестве. Когда нам холодно, мы начинаем прыгать^ бить рукой об руку или совершать ряд других движении, увеличивающих мышечную работу и, следовательно, теплообразование. Если человеку холодно, он начинает непроизвольно дрожать, а дрожь, как и всякие мышечные сокращения, сопровождается образованием тепла в организме.
Поэтому, чтобы избежать непроизвольной дрожи от холода, мы должны заменить ее произвольной мышечной работой.
Однако при сильном холоде на высоте всех этих механизмов оказывается недостаточно и, чтобы не потерять работоспособность и не замерзнуть, человек в полете должен быть защищен от холода.
— 32 —
Защита от холода в полете
Существуют три способа защиты человека в полете от холода: отопление кабины самолета, теплоизоляция стенок кабины и теплая одежда.
Наиболее радикальным из этих способов является отопление кабины самолета. Дрожащий от холода летчик и рядом с ним... горячий двигатель самолета! Разве это не досадное противоречие? Конструкторы уже давно пытались использовать для обогревания кабин тепло отработанных газов, имеющих у выхлопа температуру 500—1000°.
Однако, когда к этому вопросу подошли с медицинской точки зрения, оказалось, что решить его совсем не так просто. Дело в том, что в выхлопных газах двигателя (рис. 16) всегда имеется некоторое количество окиси углерода (СО) — чрезвычайно ядовитого газа без цвета и запаха, особенно сильно действующего на клетки коры головного мозга. Окись
Примерный
Г СОСТАВ ВЫХЛОПНЫХ ~
Маа ГАЗОВ igs=M
углерода, или угарный газ, образуется вследствие неполного сгорания топлива. Содержание окиси углерода в выхлопных газах (рис. 17) создает опасность отравления — такого же угорания, как и при рано закрытой печке. Выхлопные газы реактивного двигателя содержат меньший процент СО, чем выхлопные газы поршневого двигателя. Но надо помнить, что можно угореть, находясь даже рядом со струей газов, выходящих из сопла реактивного двигателя.
Известно, что концентрация СО, равная 0,25 мг на один литр воздуха, может быть смертельной даже при кратковременном вдыхании. Предельно допустимой концентрацией СО в воздухе при длительном дыхании является
3 К. К, Платонов
~ 33 -
0,02 мг/л. Такая концентрация допускается в кабине само-лета-бомбардировгЦика. При пребывании в атмосфере, содержащей СО, не более двух часов, как, например, в кабине самолета-перехватчика, допустимо увеличение этой концентрации до 0,03 мг/л. Наличие же в воздухе кабины каких-либо других вредных примесей понижает предельно допустимую концентрацию СО.
Поэтому летчик должен знать, как проявляется отравление угарным газом и как с ним бороться.
У человека, отравившегося угарным газом, начинает болеть голова, появляется тошнота. Он резко бледнеет. Головная боль быстро усиливается, нарастающая тошнота вызывает^ рвоту. Наступает головокружение, помрачение и, наконец, потеря сознания. У сильно угоревшего человека тело покрывается липким холодным потом. Сердечная деятельность падает, и если человек продолжает вдыхать СО, то наступает смерть.
^Незначительное отравление выхлопными газами в полёте вызывает состояние, похожее на состояние при укачивании, и способствует появлению так называемой «воздушной болезни».
Кислородное голодание облегчает возможность отравления СО и усиливает его проявление.
Независимо от того, угорел ли человек от выхлопных газов самолета или от рано закрытой печки, его прежде всего надо удалить из атмосферы, имеющей примесь СО. Угоревшего следует положить так, чтобы голова была несколько ниже ног, расстегнуть пояс, воротник и все застежки и завязки, затрудняющие дыхание и нарушающие кровообращение. Полезно дать отравившемуся нюхать нашатырный спирт, смачивая им вату или носовой платок.
- 34 -
При потере сознания следует давать для вдыхания кислород, делать искусственное дыхание и вызвать скорую медицинскую помощь.
Тот факт, что в выхлопных газах есть примесь СО, которая всегда может проникнуть с ними в кабину, усложнил решение вопроса об отоплении кабин и заставил отказаться от использования для этой цели непосредственно выхлопных газов. Выхлопные газы стали использовать для нагрева чистого воздуха, который и подавали в кабину. Для нагрева чистого воздуха применяется калорифер, заключенный в специальный кожух, через который проходят отработанные газы. При этом однако не исключена возможность попадания в кабину отработанных газов. При полной герметичности калорифера и кожуха этого не наблюдается; но ведь всегда возможно некоторое, самое незначительное нарушение их герметичности.
Более удачным способом нагрева чистого воздуха отработанными газами, при котором исключается попадание в кабину газов, является следующий: отработанные газы нагревают воду, заключенную в трубы, а вода, передаваемая в специальный калорифер, в свою очередь нагревает чистый воздух, подаваемый в кабину.
На некоторых самолетах кабины обогреваются непосредственно двигателем, расположенным вблизи кабины, причем были самолеты, обогревавшиеся от двигателя настолько интенсивно, что в кабине приходилось ставить специальную вентиляцию.
На самолетах с реактивными двигателями сейчас широко применяется отопление кабин воздухом, забираемым из компрессора. Этот воздух за счет сжатия в компрессоре нагревается (см. рис. 13). Поскольку компрессор расположен впереди камеры сгорания, воздух не имеет примесей горючего. Для очистки воздуха от механических и химических примесей, в частности от продуктов распада смазочных масел на пути воздуха установлены фильтры.
Здесь также не обходится без трудностей: недостаточно сжатый воздух не может по трубам дойти до кабин, особенно до хвостовой кабины, а сильно сжатый воздух оказывается слишком горячим и его приходится специально охлаждать перед подачей в кабину.
С гигиенической точки зрения наилучшим способом отопления кабины является электроподогрев. Однако он требует достаточно мощного источника электроэнергии, а поэтому применяется обычно только в качестве дополнительного средства обогрева ног.
В современных реактивных двигателях в качестве топлива применяется керосин. При неполном сгорании он так же, как и смазочные масла, дает, кроме угарного газа, ряд
3*
— 35 —
других вредных для организма продуктов распада, так называемых продуктов пиролиза (акролеин, формальдегид и др.). Если они попадут в кабину самолета в количестве, превышающем 0,0002 мг/л, то могут вызвать отравление.
Необходимо помнить, что возможная степень загрязнения воздуха в кабинах самолетов окисью углерода, продуктами пиролиза и пылью зависит как от конструкции кабины, двигателя и фильтра, так и от степени их износа и точности соблюдения правил эксплуатации.
Нагнетанием воздуха в герметические кабины в известной мере решен и второй вопрос, тесно связанный с отоплением,— это вопрос о вентиляции кабины самолета. Очень остро этот вопрос стал при медицинском обеспечении подъемов стратостатов с герметическими кабинами. В этом случае он решался так же, как в подводных лодках: СО2 и водяные пары, выделяемые при дыхании экипажем стратостата, поглощались специальными фильтрами, а кислород поступал в кабину из баллонов.
По-иному был решен вопрос вентиляции в закрытых, но не герметических кабинах. Воздух в эти кабины нагнетается под давлением встречного потока и одновременно обдувает стекла кабины, предохраняя их от обледенения.
В герметических кабинах повышение давления воздуха (о котором будет речь ниже), обогрев и вентиляция решаются как одна задача.
Вторым путем борьбы с холодом в полете, практически объединяемым обычно с первым, является теплоизоляция стен кабины различного рода плохими проводниками тепла: войлоком, сукном, стеклянной ватой и т. д. Эта мера очень важна, так как человеку, например, бывает холодно даже в теплом воздухе вблизи сильно охлажденных стен помещения; то же самое наблюдается и в самолете.
Надо сказать, что теплоизоляция стен кабины самолета нужна для предохранения летчика не только от холода, но и от жары. На самолетах, летающих со сверхзвуковыми скоростями, при повышении их скорости остро станет вопрос о защите летчика от излишнего тепла, излучаемого стенками кабины, сильно нагревающимися от трения о воздух. Известно, что в отдельных, рекордных по скорости полетах на самолетах, в которых не предусмотрена необходимая теплоизоляция, температура в кабинах повышалась до 60 градусов, хотя полеты эти и производились на больших высотах.
На неотапливаемых самолетах, летающих с относительно небольшими скоростями, летчикам для защиты от холода приходится пользоваться специальной одеждой (рис. 18).
— 36 —
Одежда летчика может или только предотвращать потери тепла (теплозащитная одежда) или сама может являться источником тепла (обогреваемая одежда). В последнем случае в легкий шерстяной или шелковый комбинезон вшивается тонкая никелиновая проволока, включаемая в цепь самолетного электропитания. Такая одежда греет летчика подобно тому, как электрочайник греет воду. Несмотря на некоторые преимущества перед теплозащитной одеждой, такая одежда не получила практического применения из-за ряда недостатков. Так, например, выключение электропитания в боевой обстановке может помешать летчику выполнить задание. Электрическая проводка в одежде весьма тонка и легко повреждается, а ремонт электрокомбинезонов очень сложен. Кроме того, из-за возможности короткого замыкания электрокомбинезон огнеопасен.
Еще в 1938 г. у нас были сделаны попытки обогревать одежду предварительно нагретым воздухом, пропускаемым по особым трубкам, вшитым в одежду. Эти опыты дали хорошие результаты, и такая одежда применяется в авиации. Подобного же типа костюм, если в него нагнетать холодный воздух, может хорошо предохранять организм летчика от перегревания при полетах в условиях высокой температуры, с которой придется столкнуться в самолете при сверхзвуковых скоростях полета.
Хотя на большинстве современных самолетов летчики обычно летают в легкой кожаной куртке, для ряда случаев теплая полетная одежда все же не потеряла значения. Поэтому надо остановиться и на ней.
— 37 —
Полетная одежда должна удовлетворять многим требованиям. Она должна быть удобной, не стеснять движений, достаточно долго сохранять тепло тела. Кроме того, она должна обеспечивать быстрое надевание и снимание ее. Как по материалу, так и по покрою одежда должна быть непроницаемой для ветра. Есть много сортов ткани, хорошо удерживающих тепло до тех пор, пока нет ветра, но легко продуваемых и поэтому не сохраняющих тепло на ветру; эти ткани не годятся для полетной одежды.
Полетная одежда должна быть стойкой к огню, так как на самолете существует опасность пожара. Она не должна пропускать воды (дождя), но должна быть проницаемой для водяных паров, выделяемых кожей человека. Каждому знакомо неприятное ощущение, когда под прорезиненным плащом скопляется много водяных паров, не находящих выхода. Кроме того, повышение влажности в пододежном пространстве понижает теплозащитные свойства одежды (см. рис. 21).
Всем этим требованиям удовлетворяет меховой комбинезон или меховые брюки и куртка. В настоящее время имеется ряд заменителей меха, не только не уступающих ему по теплозащитным свойствам, но и имеющих ряд гигиенических преимуществ, например в проницаемости для водяных паров, во влагоустойчивости и т. д.
Голову летчика защищают от холода шлем и маска. Помимо удовлетворения общим требованиям, предъявляемым к полетной одежде, шлем и маска должны хорошо прилегать к лицу во избежание задувания воздуха. Однако шлем, слишком плотно прилегающий к голове (рис. 19), не только плохо защищает от холода, но и, нарушая кровообращение, вызывает головные боли. Головные боли могут
шлем не должен быть
~ Ши""''' 4^ ни тесным.
- 38 -
появляться и в том случае, когда шлем слишком свободен. На рис. 19 пунктирной линией показано, как теменная часть слишком свободного шлема вибрирует под действием струи воздуха. При вибрации под шлем засасывается холодный воздух, который охлаждает голову и раздражает кожу головы, вызывая головные боли.
Выбор шлема и подгонка его особенно важны для курсантов и летчиков, летающих на открытых самолетах. При выборе и подгонке шлема надо обращать внимание на то, чтобы наушники радиотелефона не сдавливали ушных раковин и ларингофон не сильно давил на гортань (см. рис. 172).
Ноги летчика согреваются меховыми унтами. Под унты надеваются меховые чулки (унтята) и шерстяные чулки или носки.
Труднее всего защитить от холода руки. Теплые толстые рукавицы не дают возможности делать мелкие движения при пилотировании самолета, а перчатки плохо согревают руки. Приходится надевать тонкие шерстяные перчатки и поверх них теплые рукавицы или перчатки без краг; краги на перчатках применялись раньше для защиты от ветра.
В ряде случаев оказываются удобными и специальные комбинированные перчатки-рукавицы. Но все же руки на высоте обычно мерзнут больше, чем какая-либо другая часть тела, хотя и не у всех летчиков одинаково. У курящих летчиков руки обычно мерзнут сильнее, чем у некурящих; это происходит потому, что у курящих ладони рук как правило, бывают более влажными, чем у некурящих, а влажность всегда способствует более сильному охлаждению.
В современных самолетах с отапливаемыми кабинами меховыми перчатками пользуются редко. Летчиков вполне устраивают легкие кожаные перчатки.
В некоторых случаях летчику приходится попеременно находиться то в условиях более высокой, то более низкой температуры. Поэтому во избежание перегрева в теплой плотной одежде иногда делаются специальные «форточки» на застежках «молния», позволяющие вентилировать пододежное пространство.
Но главным гигиеническим правилом защиты летчика от холода является правильный подбор одежды (белья, свитера, верхней одежды, обуви, перчаток, шлема и т. д.) в соответствии с ожидаемыми условиями полета, с условиями предшествующего пребывания на аэродроме и возможного покидания самолета.
Опасность обморожения увеличивается, когда холод сопровождается ветром, так как при ветре холод переносится
— 39 —
значительно хуже, чем в тихую погоду. Ветер, беспрерывно сдувая прилегающий к телу и нагреваемый им слой воздуха, увеличиваем испарение и теплоотдачу тела. Это имеет особое значение при вынужденном покидании самолета на больших высотах 1рис. 20). В современном истребителе на высоте 10—15 км во время боя летчику даже в легкой куртке может быть очень жарко. Но, будучи вынужден оставить самолет, он может в большей или меньшей степени обморозиться. Степень обморожения будет меньше, если возможно дольше (до высоты 2—3 км) не раскрывать парашют, чтобы скорее пролететь зону холодного воздуха. Унты, перчатки и шлем должны быть хорошо застегнуты, чтобы их не сорвало потоком воздуха. Для предохранения лица от обморожения его необходимо закрыть руками, крепко зажмурив глаза.
На аэродроме при относительно небольшом морозе струя воздуха от винтов поршневых двигателей также создает условия для обморожения рук, не защищенных перчатками, и лица.
Признаками обморожения являются резкое побледнение обмороженного участка и потеря им чувствительности. Потеря чувствительности часто делает обморожение незаметным для самого обморозившегося. Вот почему для предупреждения обморожения на земле большое значение
— 40 —
имеет взаимное наблюдение друг за другом и предупреждение о начинающемся побледнении кожи лица и ушей.
Почему же кожа бледнеет при начинающемся обморожении? Вспомним, почему сжимаются сосуды кожи при охлаждении. Ведь это одна из мер борьбы организма с теп-лопотерей. При сжатии сосудов ухудшаются питание и обогрев определенного участка кожи. Следовательно, при начавшемся побледнении кожа будет охлаждаться в дальнейшем очень быстро. После полного спазма сосудов, выражающегося в резком побледнении кожи, этот участок тела будет промерзать вглубь, как промерзает кусок мяса. Поэтому, обнаружив обморожение, нужно прежде всего восстановить кровообращение в обмороженной ткани. Для этого обмороженное место надо немедленно начать растирать шерстяной (не кожаной) перчаткой или шарфом до тех пор, пока побледневшее место не покраснеет. Тереть обмороженное место снегом не рекомендуется, так как мелкие льдинки, имеющиеся в снегу, легко царапают потерявший чувствительность отмороженный участок кожи и могут вызвать долго не проходящие нагноения.
Зимой во избежание обморожения в полете на открытом самолете или при парашютных прыжках рекомендуется смазывать кожу лица безводным жиром. Этот жир по возвращении из полета необходимо смыть горячей водой с мылом (надо следить, чтобы жир не пачкал летного обмундирования).
Но, зная все эти правила, надо иметь всегда в виду, что лучшим средством предупреждения обморожения является закаливание организма — постепенное приучение его к холоду тренировкой. В этом легко убедиться на следующем примере. Осенью при внезапно наступивших 3—5-градусных морозах все очень зябнут. А зимой после длительных 30—40-градусных морозов и 8 градусов мороза кажутся «теплынью».
Но вернемся к полетной одежде.
Тепловые свойства одежды зависят не только от материала и покроя, но и от ухода за ней. Летчик должен бережно хранить свою полетную одежду и содержать ее в полной исправности. Небрежное обращение с одеждой, обминание и промасливание ее, невыполнение своевременного ремонта — все это резко снижает теплозащитные качества одежды. Способность одежды сохранять тепло особенно сильно снижается при ее влажности. Влажной же одежда становится чаще всего от пота. Вот почему полетную одежду летом даже в боевых условиях летчик должен надевать по возможности перед самым полетом.
Рассмотрев внимательно рис. 21, вы убедитесь в правильности и обоснованности этого требования.
— 41 —
ТЕПЛО под
Через II часа пребывания при t =-30°4 комб^ГнезонолГ^ ХОЛОДНА t =16-20° 4 влажность 20
влажность 20-30%
Лётчик оделся Лётчик вылетел после получаса перед самым = ходьбы в тёплом комбинезоне
вылетом	(при t =15-16° Ц)	==
влажность^ЧМ %
Так, если летчик летит на высоту в только что надетом теплом комбинезоне, то через полтора часа пребывания на высоте у него под одеждой температура будет около 27—30° Ц при влажности 20—30% и летчику будет тепло. Если же летчик наденет комбинезон задолго до полета и вспотеет, то через полтора часа на высоте, когда пот испарится, температура под одеждой будет всего 16—20° Ц и летчику, понятно, будет холодно.
Летную одежду нужно систематически проветривать и просушивать, выворачивая ее наизнанку (рис. 22). Это сохраняет не только ее вид, но и, что значительно важнее, ее гигиенические качества. Специальная сушилка для унтов должна быть в каждом общежитии летного состава.
Своевременно просушивать одежду в боевых условиях еще более необходимо, чем в мирной обстановке. Опыт Великой Отечественной войны показал, что правильную просушку одежды можно организовать в любой обстановке. В полевых условиях одежду надо сушить не над огнем костра, а над железным листом, закрывающим углубленный в землю костер.
Одежда летчика должна быть приспособлена не только к защите его от холода, но и от жары, особенно в субтропиках, при дежурствах на аэродромах.
— 42 —
При полете на сверхзвуковых скоростях кабина самолета нагревается из-за трения об окружающий воздух, в связи с чем температура в кабине повышается и тем больше, чем больше скорость полета. Поэтому проблема защиты летчика от повышенных температур в сверхзвуковых полетах в настоящее время является актуальной.
В обоих случаях лучшим видом одежды является одежда с притоком охлажденного воздуха в пододежное пространство: в полете — из внешнего пространства, при дежурстве на аэродроме — из охлаждаемых баллонов или насосов. При дежурствах на аэродроме в субтропиках никакая одежда не спасет от перегрева, если не применяется простое, но достаточно эффективное средство борьбы с перегревом от прямых лучей солнца — затеняющие тенты.
ПЕРЕПАДЫ ДАВЛЕНИЯ
Воздух не есть невесомое вещество. Столб воздуха, находящегося над участком земной поверхности площадью 1 см2, весит 1,033 кг. Этот вес проявляется в виде атмосферного давления. Давление в 1,033 кг (округленно 1 кг
— 43 —
на 1 см2) принято называть атмосферой. Говорят: давление пара в котле равно 5 атмосферам, давление газов на поршень авиационного двигателя равно 75 атмосферам и т. д.
Общая поверхность человеческого тела составляет примерно 2 м2, или 20 000 см2. Следовательно, воздух у поверхности земли давит на человека с огромной силой, превышающей 20 тонн. Почему же это громадное давление нас не раздавит?
По закону Паскаля атмосферное давление распространяется во все стороны с равной силой и перпендикулярно к поверхностям, на которые оно давит. Воздух давит на наше тело равномерно со всех сторон. Но давление внутри нашего тела также ^авно атмосферному и уравновешивает внешнее давление. Поэтому огромного давления воздуха на наше тело мы и не ощущаем.
Давление воздуха чаще всего измеряют высотой ртутного столба в миллиметрах (рис. 23). Чем выше мы будем подниматься над землей, тем меньший столб воздуха будет оставаться над нами и, следовательно, тем меньше будет атмосферное давление, т. е. тем ниже столб ртути,
— 44 —
EEs' " '	==r Если бы плотность атмо-' ~
= Следы “= сферы не изменялась с вы- Если бы молекулы = атмосферы = сотой и всюду была равна воздуха упали, как
уравновешивающий его. Кроме того, плотность воздуха по мере подъема на высоту уменьшается. Как уже говорилось выше, следы атмосферы имеются на высоте до 1300 км. Однако, если бы плотность атмосферы везде была такой же, как на уровне моря, то этот равномерный слой атмосферы имел бы толщину всего около 9000 м (рис. 24).
Давление атмосферы плавно падает с высотой. На высоте 5500 м атмосферное давление равно только половине давления на уровне моря; на высоте 10 000 м оно равно лишь одной четверти. В соответствии с законом Бойля — Мариотта (рис. 25) объем определенного количества воздуха (например, 1 кг) на этих высотах (если не учитывать влияния температуры) увеличивается соответственно в два и в четыре раза. Это обстоятельство оказывает целый ряд
— 45 -
разнообразных влияний на организм, вернее, на те полости организма, в которых заключены газы.
В нашем желудочно-кишечном тракте всегда находится некоторое количество газов. По мере подъема на высоту и соответствующего падения атмосферного давления эти газы будут расширяться, хотя и не точно по закону Бойля — Мариотта, так как они увлажнены парами воды. На пары же, насыщающие пространство, как известно, этот закон не распространяется. Расширяющиеся газы в кишечнике сразу не находят выхода и начинают давить на органы грудной и брюшной полости (рис. 26). Это давление может вызвать боли в животе, затруднить кровообращение и дыхание. Вот почему перед высотным полетом надо соблюдать определенный режим питания (см. рис. 200), принимая пищу за полтора — два часа до полета и избегая потребления продуктов, способствующих повышению газообразования в кишечнике (см. рис. 201). Более подробно о питании летчиков мы еще поговорим в дальнейшем, а сейчас лишь отметим, что на желудочно-кишечный тракт влияет не только величина изменения давления окружающей атмосферы, но и время, в течение которого происходит это изменение. А это время при наборе высоты на современных самолетах может быть весьма малым.
Если бомбардировщик с поршневыми двигателями высоту набирал медленно — 10 км примерно за 20—60 минут, то истребителю теперь на это надо около 4 минут. Иными словами, вертикальная скорость самолета-истребителя достигает 40—50 м в секунду.
Резкие изменения атмосферного давления по величине’ и скорости или, как говорят, перепады давлений,
— 46 —
вызывают у летчиков ощущение «заложенности ушей», а иногда и боли в ушах.
В отмеченной белым крестиком на рис. 27 (в верхней части) полости среднего уха всегда имеется некоторое количество (примерно 1 см3) воздуха. Полость среднего уха связана с носоглоткой так называемой евстахиевой трубой (на рис. 27 вверху залита черной краской). Если подъем и спуск самолета, а следовательно, и изменение давления внешнего воздуха происходят постепенно и главное «если у летчика нет насморка или какого-либо заболевания носоглотки, мешающего воздуху проходить через евстахиеву трубу, то давление в среднем ухе успевает выравниваться с наружным. Если же летчик отправится в высотный полет с насморком или если давление будет меняться слишком резко, как это бывает, например, в воздушном бою (рис. 27, посредине), то давление воздуха в среднем ухе не будет успевать выравниваться с давлением атмосферы и барабанная перепонка будет выпячиваться наружу или втягиваться внутрь (рис. 27, внизу), вызывая боль и ощущение «заложенности ушей». В тяжелых случаях это явление может привести и к кровоизлияниям в барабанной перепонке. Зажмите нос и сделайте глоток. Вы отчетливо услышите, как воздух, наполнив полость среднего уха, ударит в барабанную перепонку и потом почувствуете, что давление выровнялось. Но если у вас насморк, то после этого опыта некоторое время уши будут «заложены».
При появлении в ушах ощущения давления («уши заложило») или боли надо делать глотательное движение, петь или громко кричать. При этом воздух начинает проходить через евстахиеву трубу, что улучшает так называемую вентиляцию среднего уха. Именно по этой причине артиллеристы в момент выстрела широко открывают рот и выдвигают вперед нижнюю челюсть. При этом воздушная волна, проходя через рот и евстахиеву трубу в среднее ухо, уравновешивает давление на барабанную перепонку снаружи и изнутри и избавляет от неприятного ощущения в ушах.
При резких перепадах давлений и особенно при длительном пикировании в негерметической кабине летчик обязательно должен делать глотательные или зевательные движения, одновременно выдвигая вперед нижнюю челюсть. Если, несмотря на это, летчик все же чувствует, что у него «закладывает» уши, он должен сделать глотательное движение, зажав нос, или же, зажав нос и рот и натуживаясь, «продуть» уши. После нескольких полетов с перепадами давления летчик, приобретя соответствующий навык, будет делать все это автоматически и перестанет испытывать те неприятные ощущения, которые у него были
— 47 -
Схематический разрез уха
I Давление на барабанную перепонку „ Среднее	' г *
Внутреннее ухо. Наружное | ухо!	। ухо |
При спуске ‘
При подъёме
снаружи
- 48 -
раньше. Большую пользу при развитии навыков вентиляции среднего уха приносят «подъемы» и быстрые «спуски» в барокамере, о которой речь будет идти ниже.
Летчик должен постоянно следить за состоянием своей носоглотки, предупреждать насморк и другие заболевания, снижающие проходимость евстахиевых труб, а также помнить, что курение способствует развитию хронического катара носоглотки. За каждую выкуренную папиросу летчик расплачивается неприятной сухостью в носоглотке, обилием вязкой мокроты, а также «закладыванием» ушей или болями в них при полетах с выполнением фигур пилотажа.
Внутри нашего тела воздух находится не только в кишечнике и в среднем ухе, но и в так называемых п р и д а-точных пазухах носа: лобных и гайморо-в ы х. Это довольно обширные полости в костях, выстланные изнутри слизистой оболочкой. Эти пазухи сообщаются с полостью носа и обычно хорошо вентилируются. Однако при заболеваниях пазух вентиляция их нарушается, и повышение или понижение давления воздуха в этих полостях может вызвать головные боли.
Перед тем как принять человека на авиационную службу, врачи самым придирчивым образом обследуют состояние ушей, носа и горла именно потому, что перепады давлений в полете сильно влияют на среднее ухо и на придаточные пазухи носа. Когда будет идти речь о «слепом» полете, мы объясним и еще одну причину столь тщательного обследования уха.
Иногда в полете на значительной высоте у летчика появляется внезапная и подчас очень сильная зубная боль. Как правило, боль появляется в плохо запломбированном зубе, который на земле не болит. Происходит это потому, что под пломбой или под коронкой имеется небольшой пузырек воздуха. Этот пузырек, незаметный на земле, расширяясь при понижении окружающего давления, начинает давить на нервные окончания зубной мякоти и вызывает порой нестерпимые боли. Поэтому летчик должен внимательно следить за своими зубами.
С перепадами давления связано появление на больших высотах (примерно от 8 км и выше, обычно же на высоте 10—12 км) особых высотных, или декомпрессионных, болей. Они появляются примерно у 10— 15 процентов лиц и выражаются вначале «мурашками», ломотой в суставах, зудом кожи, болями в груди. В тяжелых, значительно более редких случаях появляются резкие боли в суставах, мышцах и костях, кожные сыпи, приступы кашля, судороги, параличи и даже потеря сознания. Все эти явления, как правило, прекращаются при спуске на высоту ниже 8—10 км. Высотные боли имеют много
4 к. к. Платонов	— 4Q
общего с болями, появляющимися у рабочих в кессонах и у водолазов при быстром подъеме с большой глубины, где они пробыли достаточно долгое время при повышенном давлении. Исследования показали, что при резком падении внешнего давления в тканях организма летчика происходит выделение пузырьков азота. Эти пузырьки раздражают нервные окончания в тканях и закупоривают мелкие кровеносные сосуды, вызывая боли.
На большой высоте пузырьки азота появляются в тканях потому, что количество газа (в данном случае азота), которое может раствориться в определенном объеме жидкости (в данном случае в плазме тканей), зависит от окружающего давления. С уменьшением давления растворимость газа уменьшается. Чем меньше давление, тем меньше газа может раствориться в том же объеме жидкости, и излишек его будет выделяться в виде пузырьков. Примером этого может служить газированная вода. Пока она находится в закупоренной бутылке, т. е. пока над ней есть повышенное давление, углекислота растворена в жидкости. Но как только мы откроем пробку и давление в бутылке сравняется с атмосферным, в жидкости появятся пузырьки углекислоты. Давление станет меньше, и излишек газа начинает выделяться.
Необходимо помнить, что усиленная мышечная работа и охлаждение в полете способствуют появлению высотных болей и усиливают их проявление.
Вдыхание кислорода в течение некоторого времени перед высотным полетом предупреждает появление высотных болей. Кислород, вытесняя значительное количество азота из тканей и расширяя капилляры, уменьшает опасность образования на высоте пузырьков азота и закупорки ими кровеносных сосудов. Этот процесс называется десатурацией.
Летчик-истребитель, начиная пользоваться кислородным прибором с начала полета или даже за несколько минут до взлета, практически осуществляет десатурацию. Экипаж самолета-бомбардировщика, медленнее истребителя набирающего высоту, начав пользоваться кислородным прибором значительное время спустя после взлета, все равно обычно успевает провести десатурацию.
Перепады давления привлекли к себе внимание особенно в период Великой Отечественной войны в связи с появлением пикирующих бомбардировщиков (рис. 28).
Необходимо иметь в виду, что вследствие непостоянной плотности воздуха одинаковому изменению высоты при полетах на разных высотах соответствуют разные перепады атмосферного давления. Так, например, при изменении высоты полета с 2000 м до 0 перепад давления равен
— 50 —
154 мм рт. ст., тогда как при изменении высоты с 8000 м до 6000 м перепад давления составляет только 87 мм рт. ст. При одинаковой потере высоты перепад давления тем больше, чем ближе к земле.
При подъемах и спусках стратостатов в их герметических кабинах никаких перепадов давления не происходит, не будет их и в гондолах межпланетных стратопланов. Ведь и те и другие полностью отделены от внешнего мира. Но в герметических кабинах современных самолетов, как мы увидим ниже, давление при подъеме и спуске не остается неизменным и меняется с высотой.
Большая скороподъемность современных самолетов увеличивает и перепад давления. Но особое значение приобретает перепад давления, или так называемая взрывная декомпрессия, при вынужденной, аварийной разгерметизации кабины на большой высоте, что всегда возможно в боевой обстановке.
Исследования показывают, что вполне здоровый человек достаточно хорошо переносит очень большие и быстрые перепады давления, но эта способность резко снижается
4*	— 51 —
при заболеваниях. Поэтому летчик должен беречь здоровье и тщательно выполнять все гигиенические требования и врачебные наставления.
КИСЛОРОДНОЕ ГОЛОДАНИЕ
Атмосферный воздух представляет собой физическую смесь газов. Благодаря постоянному перемешиванию газовый состав воздуха в пределах тропосферы и нижних слоев стратосферы постоянный (рис. 29). Анализы проб воздуха, взятых на высоте 19 000 м при полете стратостата «СССР-1» в 1933 г., подтвердили это. Единственно, что резко изменяется с высотой,— это количество водяных паров. Как видно из рис. 29, справа, влажность резко падает с высотой, и уже на высоте 6000—7000 м воздух практически совершенно сух.
Почему же на высоте не хватает кислорода, если процентное содержание его в воздухе остается неизменным?
Все дело в том, что для дыхания важно не процентное содержание кислорода в воздухе, а его парциальное давление, т. е. то давление, которое имел бы кислород в том случае, если бы он один занимал весь объем, занимаемый им в смеси с другими газами (рис. 30).
Парциальное давление кислорода в воздухе на различных высотах уменьшается пропорционально уменьшению общего атмосферного давления (рис. 31). Так, если на земле
— 52 —
и Закон Дальтона
(1803г.)
Общее	сумме их парциальных давлений,
давление ппвнп  т.е.тех. давлений, которые имел бы смеси Равно.	каждый газ, если бы он один зани~
газов	мал данный объём	J
760мм,
О,
Pnz + Рсо2
Nz
N2=988z
С02= 0,59 г)
даг)C<1 .	сйМа—-
600лш
со2
]мм
r^w
0s




при атмосферном давлении 760 мм рт. ст. парциальное давление кислорода равно 160 мм, то на высоте 5000 м, где атмосферное давление равно 405 мм, оно уменьшится до 85 мм, а на 10 000 м — до 42 мм.
Парциальное давление кислорода может быть вычислено по формуле, приведенной на рис. 40, которую должен знать каждый летчик. Полезно поупражняться в вычислении парциального давления кислорода для разных высот, пользуясь данными рис. 31.
Парциальное давление газа определяет и его химическое и физическое поведение в смесях и растворах. Как известно, кислород в растворенном состоянии имеется в воде. Этим растворенным в воде кислородом и дышат рыбы. Кислород, растворенный в воде имеет то же самое давление, которое он имел бы, Занимая объем, равный объему воды, в которой он растворен. Это давление и есть парциальное давление растворенного кислорода.
Всякий газ стремится перейти оттуда, где он имеет большее парциальное давление, в соседнее пространство, где его парциальное давление меньше. В крови у рыбы парциальное давление кислорода меньше, чем в воде, поэтому кислород из воды переходит в кровь, протекающую по капиллярам жабр.
Кислород, необходимый для нормальной жизнедеятельности всех тканей человеческого организма, поглощается кровью из воздуха, вдыхаемого в легкие. Воздух,
— 53 —
постоянно находящийся в легких (так называемый альвеолярный воздух), по своему газовому составу отличается от вдыхаемого атмосферного воздуха вследствие непрерывного обмена газами между ним и кровью. Таким образом, средой, с которой организм человека все время обменивается газами, является альвеолярный воздух. Альвеолярный воздух содержит меньше кислорода за счет частичного перехода его в кровь и больше углекислоты, а также водяных паров, выделяемых через легкие, чем атмосферный воздух (см. рис. 34). Как установил И. М. Сеченов, при обычных условиях дыхания состав альвеолярного воздуха постоянен.
Количество воздуха, необходимое человеку для дыхания, достаточно велико (рис. 32). По весу суточное потребление человеком воздуха в 10 раз больше потребления им пищи. Если мы сравним состав вдыхаемого и выдыхаемого воздуха (рис. 33), то увидим, что в выдыхаемом воздухе процент кислорода уменьшился, а процент углекислоты увеличился. Кислород остался в организме и обеспечил ряд жизненно необходимых химических процессов, а углекислота выделилась из организма как «отход производства».
земля 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Высота в километрах
— 54 —
Кислород переносится из легких в ткани, а углекислота от тканей в легкие кровью. Из легких кровь, богатая кислородом (см. рис. 33, справа), идет в левое предсердие и оттуда поступает в левый желудочек сердца. Мощными сокращениями левого желудочка кровь разгоняется по артериям всего тела и доходит до тончайших сосудов — капилляров, где кислород из крови переходит в ткани. Капилляры же соединяются опять в более крупные сосуды — вены, по которым кровь поступает в правое предсердие. Этим замыкается так называемый большой круг кровообращен ия. Как видно на рис. 33, большой круг кровообращения имеет две ветви: нижнюю, относящуюся к туловищу и конечностям, и верхнюю, относящуюся к голове и обеспечивающую кровоснабжение мозга.
Кровь, перешедшая из правого предсердия в правый желудочек сердца, сокращениями правого желудочка перекачивается по легочной артерии в легкие, откуда, отдав углекислоту и обогатившись кислородом, она поступает по легочной вене опять в левое предсердие, замыкая так называемый малый круг кровообращения.
В легких, в тканях, в артериальной и венозной крови парциальное давление как кислорода, так и углекислоты
— 55 —
различно. Если же по обе стороны полупроницаемой перепонки, каковой является стенка кровеносного сосуда, находится один и тот же газ, имеющий различные парциальные давления, то, как уже говорилось, он обязательно будет просачиваться через такую перегородку из области большего давления в область меньшего, т. е. будет происходить так называемый тканевый газообмен.
Непосредственными переносчиками кислорода в крови являются эритроциты (красные кровяные шарики), вернее, особое находящееся в них вещество — гемоглобин. Гемоглобин легко соединяется с кислородом, превращаясь в оксигемоглобин, и легко отдает кислород, становясь опять гемоглобином.
На рис. 34 показан механизм газообмена между кровью, тканями и легкими. Большой и малый круги кровообращения, ранее изображенные на рис. 33, на разбираемом рис. 34 для удобочитаемости рисунка изображены так, как будто на человека мы смотрим со спины. Парциальное давление кислорода в крови артерий (100—110 мм) выше, чем в тканях (10—20 мм), и поэтому кислород переходит из крови в ткани. Парциальное давление углекислоты, на
— 56 —
оборот, в крови ниже (40 мм), чем в тканях (55—60 мм). Поэтому углекислота переходит из тканей в кровь.
В альвеолах легких совершается иной процесс. Парциальное давление кислорода в возвращающейся к альвеолам венозной крови ниже (60 мм), чем в самих альвеолах (100—110 мм). Поэтому кислород переходит из альвеол в кровь. Парциальное же давление углекислоты в подходящей к альвеолам крови выше (45—50 мм), чем в альвеолах (40 мм). И углекислота переходит из крови в альвеолы, откуда удаляется в атмосферу.
Таким образом, сущность дыхания как одной из форм взаимодействия организма и среды состоит в поглощении организмом кислорода из окружающей среды, использовании поглощенного кислорода в тканях и выделении из организма в окружающую среду углекислоты, образую-
— 57 —
Эритроциты составляют 41-46%
объёма крови человека
Эритроциты*
ОБЪЕМ ВСЕЙ КРОВИ
ЛИТРОВ
* Плазма

щейся в результате окислительных процессов. Все органы и ткани беспрерывно поглощают кислород и выделяют углекислоту.
Процесс дыхания непосредственно связан с процессом кровообращения. Крови у человека в среднем 5 л (рис. 35). Эритроциты составляют 41—46% объема крови человека. Диаметр каждого эритроцита чрезвычайно мал. Он равен 7—7,5 тысячной доли миллиметра (микрона). Эри-
троциты часто называют кровяными шариками. Это неправильно, так как по форме они скорее напоминают диски. Количество эритроцитов в крови человека очень велико и равно числу 25 с двенадцатью нулями, т. е. почти в 20 000 раз больше, чем людей на всей земле. Цепочка, сложенная из эритроцитов человека, могла бы 4,5 раза опоясать земной шар.
Эритроциты поглощают кислород своей поверхностью. А общая поверхность эритроцитов огромна. Она составляет примерно 2000 м2 (рис. 36). Вот эта огромная д ы-хательная поверхность эритроцитов и обеспечивает быстрый обмен газов в легких и тканях человека. В разных участках человеческого тела скорость движения крови различна (см. рис. 33). В крупных сосудах она равна 20 м/сек, а в капиллярах, т. е. в местах непосредственного газообмена,— всего 0,08 м/сек. Так, бурно текущая, сжатая в ущелье река замедляет свое течение, разветвляясь на ряд рукавов.
Скорость движения крови в сосудах поддерживается на нужном уровне работой сердца, перекачивающего в час около 250 л крови. Кислород поступает в кровь из так называемых альвеол — мельчайших пузырьков диаметром около 0,2 мм, которыми оканчиваются самые мелкие разветвления легочных бронхов. Альвеолы густо оплетены капиллярами. Хотя диаметр альвеол очень мал, но число их весьма велико, поэтому общая поверхность альвеол также достаточно велика — около 90 м2. Средняя скорость тока крови настолько велика, что почти вся циркулирующая в теле человека кровь за одну минуту проходит через капилляры легких, где запасается новым кислородом и отдает углекислоту.
При нормальном дыхании мы при вдохе используем - 58 —
— 59 —.
" —- : —		ПАРЦИАЛЬНОЕ ДАВЛЕНИЕ 'l ==	’ ГАЗОВ в АТМОСФЕРНОМ и ? 800-1700слЗ в АЛЬВЕОЛЯРНОМ ВОЗДУХЕ J в мм ртутного столба ,^==
	j	Vocmamo чный воздух 1 1 (остаток после I । наибольшего выдоха) i	
ЁМКОСТЬ ''1| оо-вооос^ -ill11	Резервный воздух (при наибольшем выдохе}	7fi(U 1лшС02	}	Н20 . Н500-2500«з	4СЬ»С0г J * OOlloNg	=
	Пыхательный воздух (при обычном дыхании)	г 500сж3	>563awN2 В
ЖИЗНЕННАЯ II- ЛЁГКИХ 35	Дополнительный воздух (при наибольшем вдохе)	 1500-3000^3 в Ь59жОг 6 И0ж02 J в сухом В альвеолярном gH атмосферном воздухе (t--3?°)
только незначительную часть емкости легких (рис. 37). При обычном выдохе также далеко не весь воздух выдыхается из легких наружу. Объем вдыхаемого и выдыхаемого воздуха при обычном дыхании (так называемый дыхательный воздух) равен примерно 0,5 л. При наибольшем выдохе можно выдохнуть еще 1,5—2,5 л так называемого резервного воздуха. Но в легких и после этого все-таки останется 0,8—1,7 л так называемого остаточного воздуха, который во время дыхания не может быть удален из легких.
Резервный и остаточный воздух, примешиваясь к вдыхаемому атмосферному воздуху, изменяют его состав. В соответствии с этим и парциальное давление кислорода в альвеолярном воздухе составляет всего 100—110 мм рт. ст. (в атмосфере — 159 мм рт. ст.). На рис. 37, справа, показана разница между парциальным давлением газов в альвеолярном воздухе и в атмосфере.
Через альвеолы могут поступать в кровь не только кислород, но и любые газы, попадающие с воздухом в легкие и имеющие в альвеолах большее парциальное давление, чем в крови. Именно таким путем попадает в организм человека большинство боевых отравляющих газов и угарный газ (СО), о котором мы говорили раньше (см. рис. 17).
Этим же путем в организм летчиков могут попадать пары бензина и, что особенно вредно, пары так называемого свинцового бензина.
Острое отравление бензином может произойти в результате длительного пребывания в атмосфере, содержащей вы
— 60 —
сокие концентрации паров бензина (больше 30 мг/л). Чаще всего это бывает при ремонте или очистке бензиновых цистерн или баков.
Понятно, что в условиях жаркой погоды, когда из-за более высокой температуры бензин испаряется быстрее, отравление им бывает чаще, чем при холодной погоде. Симптомы острого отравления парами бензина почти такие же, как и отравление угарным газом (о котором мы уже говорили выше); при отравлении парами бензина требуются те же меры помощи.
Хроническое отравление бензином, вызываемое длительной, систематической работой в атмосфере, содержащей пары бензина в концентрации, превышающей 0,3 мг/л, наблюдается у людей, работающих на бензиновых складах,
в тех случаях, когда не выполняются правила предосторожности, о которых будет сказано ниже. Такое хроническое., отравление бензином вызывает ряд расстройств центральной нервной системы. У лиц, подвергающихся хроническому отравлению парами бензина, появляются, а в дальнейшем все усиливаются следующие явления: головные боли, головокружение, общая слабость, тревожный и плохой сон, отсутствие аппетита, повышенная раздражительность, потеря веса.
Все эти явления становятся значительно сильнее в том случае, если человек отравился не простым бензином, а бензином, к которому в ка-
честве антидетонатора добавлена жидкость, содержащая тетраэтиловый свинец (ТЭС). Этиловую жидкость (рис. 38), так же как и большинство других ядовитых веществ (денатурированный спирт, сулему и т. д.), окрашивают, чтобы ее трудно было смешать с другими жидкостями. Поэтому свинцовый бензин в отличие от простого также окрашен. Отравление тетраэтиловым свинцом особенно опасно потому, что ядовитое действие его паров на организм проявляется не сразу, а спустя некоторое время после отравления, иногда даже через несколько суток. Следует иметь в
Состав этиловой жидкости, прибавляемой к бензину на 1 кг 0,75 -3,00<уи3
-Тетраэтилсвинец,
ЯД0ВИТ4
- Бромистый этил
|||| - Альфа-монохлорнафтм
- Примеси
— 0,01% таена (38
— 61 -
виду, что ТЭС может попадать в организм не только через легкие, но и через кожу. При этом, как и при вдыхании паров ТЭС, человек не ощущает ни боли, ни зуда, хотя он уже отравлен. Вот почему необходимо тщательно соблюдать гигиенические правила обращения с жидкостями, содержащими ТЭС (рис. 39).
Все эти правила по существу сводятся к одному — тщательно избегать попадания в легкие и на кожу больших количеств бензина и даже самых малых количеств свинцового этилированного бензина. В частности, работать на очистке цистерн и баков следует обязательно в противогазе и в специальной одежде. Помещения, где хранится бензин, необходимо тщательно убирать: разлитый бензин надо немедленно вытирать, а помещение хорошо вентилировать. Работая по разливке свинцовой жидкости, необходимо пользоваться противогазом. Если по какой-либо причине пользоваться противогазом невозможно, нужно становиться с наветренной стороны и, попадая в струю паров, особенно в самый момент переливания жидкости, задерживать дыхание.
Руки мыть нельзя не только свинцовым бензином, но и чистым авиационным бензином. Работать с тетраэтиловым
— 62 —
свинцом надо обязательно в резиновых перчатках. Если все же на руки или вообще на кожу случайно попадет этиловая жидкость или свинцовый бензин, надо немедленно вымыть руки или участок кожи керосином, а затем теплой водой с мылом. Если теплой воды и мыла нет, надо насухо вытереть руки чистой ветошью или полотенцем, которое потом должно быть выстирано в воде с добавлением хлорной извести. Случайно пролитую этиловую жидкость надо обезвреживать раствором хлорной извести, хорошо ее разлагающей. Все лица, работающие с ТЭС и этилированным бензином, должны регулярно подвергаться медицинскому осмотру.
Внимательное отношение к своей работе и к своему здоровью и точное соблюдение описанных правил делает работу с ТЭС совершенно безвредной.
Упомянем здесь еще об одной иногда применяемой в авиации жидкости — антифризе. Эта жидкость заменяет воду в зимнее время в системе охлаждения поршневых авиационных двигателей с жидкостным охлаждением. Вдыхание паров антифриза и попадание его на кожу не приносят вреда. Ядовит антифриз (иногда даже смертельно) только при употреблении его внутрь. Как ни редки такие случаи, они все же наблюдались. У лица, случайно выпившего антифриз, необходимо немедленно вызвать рвоту, давая пить большие количества теплой воды, и направить его в медицинский пункт.
После этого небольшого, но практически важного отступления вернемся к рассмотрению влияния высоты на организм.
С подъемом на высоту парциальное давление кислорода в атмосферном воздухе падает (см. рис. 31), следовательно, оно будет падать и в альвеолярном воздухе (см. рис. 41).
Однако это падение не будет пропорционально падению давления в наружном воздухе. Дело в том, что состав альвеолярного воздуха отличается от состава вдыхаемого воздуха. Это определяется, во-первых, наличием в альвеолярном воздухе СО2, выделяющегося из крови и, во-вторых, наличием водяных паров, насыщающих пространство легочных альвеол.
На земле парциальное давление водяных паров в альвеолярном воздухе будет равно 47 мм рт. ст., СО2 — 40 мм рт. ст., О2 — 110 мм рт. ст., N2 — 563 мм рт. ст. (см. рис. 37). В сумме давление этих газов и составит 760 мм рт. ст., т. е. нормальное атмосферное давление. По мере подъема на высоту парциальное давление СО2 и водяных паров в альвеолярном воздухе почти не изменяется. Так как суммарное давление всех газов падает, а давление части газов (СО2 и Н2О) не изменяется, то парциальное
— 63 —
iw Примеры расчета 'Р парциального давления кислорода на высоте 6
воздухе
=- сухом (атмосферном)
а-Р
100
и влажном =
(альвеолярном)
а(Рн-47)\ 100	)
Pq -парциальное **
2 давление О2 а - % содержания 02 в воздухе < Рн - атмосферное . давление у
ЮООО.м
21-198 .п ~42лл рт.ст,
6000л
21(198-47) _
100	~32мм рт.ст.

21’354
—Мммрт.ст.
Земля
21*760 KQ
- —д - ъъЬ&ям рт.ст.
21(354-47) __
——— ~ Ь5 мм рт.ст
21(760-47) рп ^0	~15u.wh рт.ст.
- 47л!7л рт.ст. постоянное парциальное давление паров воды в альвеолярном воздухе
40
давление кислорода падает значительно быстрее, чем оно падало бы, если бы в альвеолярном воздухе не было СО2 и паров воды (см. рис. 40 и 81).
По мере же падения парциального давления кислорода в альвеолярном воздухе переход его из альвеол в кровь затрудняется. И чем ниже парциальное давление кислорода в атмосферном и альвеолярном воздухе, тем меньше кислорода может связать гемоглобин одного и того же количества крови, т. е. тем беднее кровь кислородом, следовательно, тем меньше кислорода кровь будет доставлять тканям.
Понижение парциального давления кислорода во вдыхаемом воздухе вызывает кислородное голодание, или гипоксию. Греческой приставкой «гипо» принято обозначать понижение против нормы, недостаток чего-либо (например, гиповитаминоз), а оксигениум по латыни значит кислород.
64 -
мм рт.ст 760-
160
110
г Парциальное давление
I в альвеолярном воздухе. J

?5 I 66
231
^4;
Земля 1	2 3 4	5
Высота в
5бУ 48U2U 36
611 Wljn
76
H 110L
68
30
7 8	9 10 11 12
налом e m p a x

Недостаточное содержание кислорода в крови (по гречески кровь — гема) называется гипоксемией.
Гипоксемия связана со снижение:^ в крови парциального давления углекислоты, или так называемой гипокапнией. В сочетании гипоксемии и гипокапнии и состоит причина высотной болезни.
На рис. 42 показана зависимость между высотой по
лета и парциальным давлением кислорода в крови, а
также между высотой и содержанием кислорода в крови (насыщением крови кислородом). Разберем подробнее эти зависимости, основа изучения которых была заложена трудами И. М. Сеченова.
На уровне земли артериальная кровь почти на 100% насыщена кислородом. В каждых 100 см3 артериальной крови содержится примерно 16—18,5 см3 кис-
5 К. К. Платонов
— 65 ~
лорода, соединенного с гемоглобином (НЬ) крови, который в силу этого становится оксигемоглобином (НЬО?). По мере подъема на высоту парциальное давление кислорода в атмосферном и в альвеолярном воздухе, а также в крови падает. Соответственно уменьшается и способность гемоглобина связывать кислород и, следовательно, уменьшается количество кислорода в крови. Так, на высоте 5000 м в каждом литре крови содержится не 160—185 см3 кислорода, а примерно 150—160 см3. На высоте 7000 м в 1 л артериальной крови содержится примерно столько же кислорода, сколько в 1 л венозной крови на земле (рис. 43).
Для измерения недостатка кислорода в крови (гипоксемии) предлагались специальные приборы — оксиметры в виде крепящегося к мочке уха летчика фотоэлемента, связанного со шкалой прибора, который иногда устанавливался на приборной доске самолета. С помощью этого прибора летчик мог определить степень насыщения кислородом его артериальной крови. Потребность в таком приборе частично отпала с появлением герметических кабин. Она вновь может возникнуть в условиях, потребую-щих комбинации герметической кабины и кислородного прибора, но не допускающих применения скафандра.
При уменьшении парциального давления кислорода в крови с 100 до 70 мм рт. ст., т. е. при подъеме на вы
— 66 -т
соту около 3000 м, насыщение крови кислородом падает очень незначительно. С таким уменьшением парциального давления кислорода организм справляется более или менее безболезненно. Однако при дальнейшем подъеме на высоту кривая насыщения крови кислородом падает все более круто (рис. 44) и с 45 мм рт. ст. парциального давления кислорода идет почти отвесно вниз. На высоте примерно 7000 м организм уже не сможет справляться с нарастающим падением парциального давления кислорода. Приведенная кривая (см. рис. 42) имеет, как мы увидим ниже, относительное значение и может изменяться под влиянием ряда причин.
Одним из первых, кто правильно объяснил связь затруднения дыхания с уменьшением количества кислорода в разреженном воздухе, был русский физик П. И. Страхов, который в 1810 г. писал: «Опытами изведано, что в атмосферическом воздухе находится около четвертой доли той материи, которая необходимо нужна для дыхания, а прочие три части составляет такая материя, которая удушает животных. — Ежели посадить под колокол пневматической машины какое-нибудь животное и вытянуть сколько можно более воздуха, то животное умрет, ибо лишится вещества, необходимо нужного для его дыхания». Но основы научной физиологии кислородного голодания были заложены работами И. М. Сеченова и его современника французского физиолога Поля Бера. Так, в 1880 г.
5*
— 67 —
в статье «О напряжении кислорода в легочном воздухе при разных условиях» И. М. Сеченов писал: «До сих пор никем не установлен еще общий закон, по которому изменяется состав легочного воздуха при разных условиях. Это-то именно мне и удалось. Оказалось, что когда дыхание происходит в разреженной атмосфере, процент кислорода в легочном воздухе падает быстро и газ этот доходит до таких пределов разрежения, что уже не может поглощаться в достаточном количестве гемоглобином крови».
Тогда же И. М. Сеченов пришел к мысли о тесной связи процессов обмена в организме О2 и СО2. Его работы и работы его учеников В. В. Пашутина, П. М. Альбицкого и ряда других физиологов показали, что одновременно с гипоксемией в организме наступает и так называемая гипокапния, т. е. недостаток углекислоты, которая служит важнейшим регулятором окислительных процессов, совершающихся в организме.
Недостаток кислорода во вдыхаемом воздухе вызывает в организме человека ряд изменений, называемых обычно «высотной болезнью».
Высотная болезнь
Высотная болезнь была известна задолго до появления летательных аппаратов. Ее наблюдали у лиц, восходивших на высокие горы. Первое известное описание ее дал монах Хозе Акоста в 1590 г. И до сих пор влияние высоты на организм человека изучают не только при полетах, но и в высокогорных условиях. Именно из-за высотной или, как ее называют в данном случае, «горной» болезни высокие горы необитаемы, несмотря* на то, что на многих из них есть полезные ископаемые. Наиболее высокими в мире горными разработками являются разработки Куильчи в Андах, расположенные на высоте 5700 м. Однако, несмотря на то, что работа на такой высоте является длительной тренировкой, а поток безработных обеспечивает естественный отбор, жить на этой высоте работающие там люди не могут. Каждый день после работы они вынуждены спускаться в поселок, расположенный на высоте 5250 м. Это один из наиболее высоко расположенных поселков в мире, и жить в нем могут только люди, акклиматизировавшиеся в этих условиях.
Есть и другие примеры акклиматизации людей в высокогорных районах. Так, в тибетском поселке Лио-дзе, расположенном на высоте 4800 м, живут уже несколько десятков поколений людей.
- 68 -
Примером постепенной акклиматизации может служить строительство Сикан-Тибетского шоссе, соединившего Тибет с Китаем, законченное в 1955 г. Большое число строителей этого шоссе, постепенно поднимаясь в горы, проработало на высоте 4800 м около года.
С особой остротой вопрос о высотной болезни стал, когда человек научился летать. Между проявлениями высотной болезни в горах и в полете есть много общего, но есть и существенные различия. Например, постепенный подъем в горах и быстрый в полете.
Впервые описал действие высоты на организм человека Робертсон, достигший 18 июля 1803 г. на воздушном шаре высоты 7350 м.
«...Занимаясь различными опытами,— писал Робертсон,— мы испытывали общее недомогание и какой-то страх: шум в ушах, чувствовавшийся уже много раньше, все увеличивался по мере того, как барометр стал опускаться ниже 13 дюймов Ч Наше недомогание несколько напоминало ощущение, которое приходится испытывать, когда человек при плавании погружает голову в воду. Нам казалось, будто в груди произошло расширение и грудь утратила свою упругость. Мой пульс был ускоренный, у Лоста замедленный. У него, как и у меня, вспухли губы и глаза налились кровью, вены на моих руках вздулись, рельефно выступив наружу... Мы находились в состоянии моральной и физической апатии и с трудом могли бороться с сонливостью...» В этом описании интересные наблюдения перемешиваются с выдумками с целью сенсации.
Первое научное, не утратившее своего значения и до сих пор описание высотной болезни было сделано Тиссан-дье, единственным оставшимся в живых пилотом воздушного шара «Зенит», поднявшегося в Париже 15 апреля 1875 г. с экипажем из трех человек. Вот некоторые характерные выдержки из записок Тиссандье:
«...На высоте 7000 м Сиве ль начал по временам закрывать глаза, даже подремывать; он выглядел несколько побледневшим... Мороз давал себя чувствовать, и мы стояли, накинув на плечи ватные дорожные одеяла. Меня охватило оцепенение... Я хотел надеть перчатки, но не нашел сил достать их из кармана. Начиная с высоты 7000 м, я вел записи почти машинально. Вот дословные строчки, занесенные без сохранения в памяти того, что я писал. Эти строчки набросаны очень неразборчиво, рукой, дрожащей от холода: «Мои руки закоченели. Чувствую себя хорошо. Летим хорошо... Мы поднимаемся. Кроче спит... Сивель за-
J Примерно на высоте 6500 м.
— 69 —
крывает глаза. Кроче тоже закрывает глаза. Я опоражниваю респиратор. Температура минус 10... 1 час 20 мин. Давление 320. Си-вель уснул. 1 час 25 мин. Температура — минус 11. Давление 300. Сивель бросает балласт. Сивель бросает балласт». Последние слова с трудом можно разобрать. Сивель, пробыв несколько минут неподвижным,... вскакивает, его энергичное лицо одушевлено. Он обращается ко мне: Какое давление? 300 мм (высота около 7450 м). У нас еще много балласта... Бросать? Я отвечаю ему: —Делайте, как хотите. Он задает тот же вопрос Кроче. Последний весьма энергично кивает головой в знак согласия... Слабость была так велика, что я не мог уже повернуть голову в сторону обоих спутников. Хотелось вдохнуть кислород, но я не мог поднять руку к трубке... Я хочу крикнуть: «Мы дошли до 8000 м», но язык мой как бы парализован. Затем, закрыв глаза, я падаю обессиленный и совершенно теряю сознание. Это было около 1 часа 30 мин.».
Напомним, что именно катастрофа с «Зенитом» привлекла внимание И. М. Сеченова и заставила его заняться исследованиями, заложившими основу высотной физиологии.
В приведенных записях Робертсона и Тиссандье довольно отчетливо очерчен ряд характерных проявлений высотной болезни.
Изменение пульса служит одним из первых признаков наступающей высотной болезни. Недаром врачи с времен Гиппократа (460—370 гг. до нашей эры) и по настоящее время считают изменение пульса не только самым простым, но и весьма точным показателем нарушения нормальной работы организма. Каждый человек, занимающийся физической культурой и спортом, должен уметь считать свой пульс, вести самоконтроль за степенью допустимой физической нагрузки. Это относится и к каждому летчику. На рис. 45 показано влияние высоты на частоту пульса. На высоте пульс сильно учащается под влиянием мышечной работы. Если на земле в первую минуту после начала не очень тяжелой физической работы число ударов пульса увеличивается примерно на 6 в минуту, то на высоте может увеличиться на 20 ударов.
Учащая ритм своей работы, сердце рефлекторно как бы пытается возместить более быстрым током крови слабую - 70'—
насыщенность ее кислородом. Но вспомнив, какую огромную работу совершает сердце в покое, мы поймем, что долго с такой повышенной работой сердце, особенно если оно ослаблено тем или иным заболеванием, справляться не сможет. Описанное Робертсоном замедление пульса на высоте у его спутника — плохой показатель. Это — показатель слабости сердца. Поэтому в условиях гипоксемии (т. е. недостатка кислорода в крови) резкое замедление пульса является значительно худшим показателем, чем его ускорение.
Организм рефлекторно компенсирует недостаток кислорода в крови учащением дыхания и увеличением его глубины (рис. 46). Но вместе с тем дыхание на высоте перестает быть равномерным. Отдельные более глубокие вдохи чередуются со все более и более частыми поверхностными; дыхание становится прерывистым. Жизненная емкость
ЭОООлг
Легочная вентиляция
Легочная вентиляция
,	в минуту
р-1 .минута
f Недостаток кислорода
.====? на высоте
—=~ частично =
I компенсируется увеличением г- лёгочной I вентиляции
17 дыханий
в минуту

12 дыханий
— 71 —
легких на высоте уменьшается. Это отчасти происходит из-за нарастающей мышечной слабости, в частности из-за слабости дыхательных мышц.
Учащение дыхания вызывает повышенную или так называемую гипервентиляцию легких, которая в свою очередь приводит к более быстрому удалению из организма углекислоты, т. е. к пониженному содержанию углекислоты в крови— к гипокапнии. Углекислота, находящаяся в крови, омывающей мозг, возбуждает дыхательный центр. Гипокапния же нарушает дыхание и расстраивает деятельность сердечно-сосудистой системы и способствует развитию высотной болезни.
Мы уже говорили, что кислород доставляется тканям эритроцитами. Вполне естественно, что даже при непродолжительном пребывании человека на высоте его организм пытается восполнить недостаток кислорода увеличением числа эритроцитов в крови. Ведь чем больше эритроцитов, тем больше кислорода они смогут перенести и отдать тканям тела. Откуда берутся эти добавочные эритроциты на высоте, мы увидим ниже.
Но уже из приведенного описания высотной болезни видно, что недостаток кислорода в крови сильнее всего влияет на самочувствие и поведение человека. Вялость, сонливость, затруднение в распределении и переключении внимания — все эти характерные для гипоксемии признаки были описаны еще Тиссандье. Но иногда вместо сонливости наблюдается возбуждение, приподнятое настроение, связанное с понижением критического отношения человека к своему самочувствию и к окружающей обстановке (см. рис. 84). В записках Тиссандье есть следующие чрезвычайно характерные строки:
«...На высоте около 7500 м состояние делается необычайным. Тело и разум незаметно ослабевают, но это не осознается. Никаких страданий нет. Наоборот, ощущается внутренняя радость, как будто от того сияния, которое разлито вокруг. Все делается безразличным. Не думаешь ни о гибельном положении, ни об опасности. Поднимаешься и чувствуешь от этого радость. Правда, головокружение на такой высоте не есть пустое слово. Но, насколько я могу судить по личным впечатлениям, это головокружение приходит в последний момент, непосредственно перед обмороком, внезапным и неодолимым...» Подобное болезненное возбуждение и повышенное настроение с одновременной потерей критического отношения к действительности называется эйфорией.
На рис. 47 показано, как изменяется почерк на высоте. Постепенно буквы становятся все более и более неразборчивыми, отдельные буквы выпадают, другие повто-
— 72 —
ряются. Повторение отдельных букв, слов и целых фраз в записях — так называемая персеверация — является одним из характерных признаков высотной болезни. Эта повторяемость отмечается и в записи Тиссандье — «Сивель бросает балласт. Сивель бросает балласт». Не случайно в примере, показанном на рис. 47, летчик отмечает на высоте 5 км «Самочувствие удовлетво-рительн»; а на высоте 6 км. «Самоч преекрассное». Это и есть проявление характерных для высотной болезни не-критичности и переоценки своих сил.
Недостаток кислорода в крови влияет в первую очередь на кору головного мозга. Это происходит потому, что кора головного мозга человека самая сложная и самая молодая часть не только нервной системы (рис. 48), но и всего организма, образовавшаяся в процессе эволюции животного мира и исторического развития человека.
Сущность влияния недостатка кислорода на кору головного мозга стала понятной только в свете физиологического учения И. П. Павлова о высшей нервной деятельности. Об этом учении мы уже говорили, когда определяли понятия условного и безусловного рефлексов, разбирая рефлекторные механизмы борьбы организма с перегреванием и охлаждением.
Рассмотрим теперь основные процессы, протекающие в коре головного мозга. Таких процессов два: возбуждение (или, как его иногда называл И. П. Павлов, раздражение) и торможение. При этом надо особо подчеркнуть, что торможение — это не просто отсутствие возбуждения, а такой же активный процесс, как и возбуждение.
«Нервная деятельность вообще состоит из явлений раздражения и торможения. Это есть как бы две половины одной нервной деятельности»,— этими словами И. П. Павлов начал в 1911 г. свой доклад в Обществе русских врачей на тему «Основные правила работы больших полушарий». Несколько позднее, в 1913 году, Иван Петрович в одной из своих лекций дал изумительное по образности описание физиологических механизмов сознательной деятельности человека. Приведем это описание полностью, так как оно поможет нам разобраться не только в сущ-
— 73 —
Недостаток кислорода
F 'в первую очередь влияет на наиболее-!
L молодую часть центральной^ J f нервной системы-L на нору головного !Бэ мозга
Нора головного мозга
ности высотной болезни, но и в ряде других особенностей деятельности человека в полете.
«Я постараюсь,— сказал И. П. Павлов,— только предположительно ответить на вопрос: какие физиологические явления, какие нервные процессы происходят в больших полушариях тогда, когда мы говорим, что мы себя сознаем, когда совершается наша сознательная деятельность?
С этой точки зрения сознание представляется мне нервной деятельностью определенного участка больших полушарий в данный момент, при данных условиях, обладающего известной оптимальной (вероятно, это будет средняя) возбудимостью. В этот же момент вся остальная часть больших полушарий находится в состоянии более или менее пониженной возбудимости. В участке больших полушарий с оптимальной возбудимостью легко образуются новые условные рефлексы и успешно вырабатываются дифференцировки. Это есть, таким образом, в данный момент, так сказать, творческий отдел больших полушарий. Другие же отделы их, с пониженной возбудимостью, на это неспособны, и их функцию при этом — самое большее —
— 74 —
составляют ранее выработанные рефлексы, стереотипно возникающие при наличности соответствующих раздражителей. Деятельность этих отделов есть то, что мы субъективно называем бессознательной, автоматической деятельностью. Участок с оптимальной деятельностью не есть, конечно, закрепленный участок; наоборот, он постоянно перемещается по всему пространству больших полушарий в зависимости от связей, существующих между центрами, и под влиянием внешних раздражений. Соответственно, конечно, изменяется и территория с пониженной возбудимостью.
Если бы можно было видеть сквозь черепную крышку и если бы место больших полушарий с оптимальной возбудимостью светилось, то мы увидели бы на думающем сознательном человеке, как по его большим полушариям передвигается постоянно изменяющееся в форме и величине причудливо неправильных очертаний светлое пятно, окруженное на всем остальном пространстве полушарий более или менее значительной тенью».
Этот образ — светящийся очаг оптимального возбуждения и в разной степени затемненные более или менее заторможенные остальные участки коры головного мозга — помогает понять динамику нервных процессов в коре головного мозга (или, как говорят, корковую нейродинамику).
Смена процессов возбуждения и торможения в различных участках коры головного мозга и, следовательно, передвижение по коре очага оптимального возбуждения, определяется в первую очередь раздражителями внешнего мира, воздействующими через органы чувств на мозг человека. Но есть и внутренние, присущие коре головного мозга, закономерности, определяющие эту смену. Возбуждение или торможение, развившееся под влиянием какого-либо раздражителя в любом участке коры головного мозга, вначале стремится распространиться, иррадиировать, или, как говорил И. П. Павлов,— «разлиться» по смежным участкам коры головного мозга. Но вслед за тем возбуждение (или торможение) вновь концентрируется в определенном участке, а вокруг него по закону индукции образуется зона с противоположным процессом: вокруг участка концентрированного возбуждения — зона торможения (о т-рицательная индукция); вокруг же участка концентрированного торможения — зона возбуждения (положительная индукция). Положительная и отрицательная индукции еще более усложняют соотношение процессов возбуждения и торможения в коре головного мозга. Это соотношение И. П. Павлов назвал «динамической мозаикой».
— 75 —
Смена процессов возбуждения и торможения в коре головного мозга как под влиянием раздражений, поступающих из внешнего мира и из самого организма через нервные окончания и нервы в различные участки коры головного мозга, так и вследствие положительной и отрицательной индукции, определяет так называемую корковую нейродинамику. Корковая нейродинамика процессов возбуждения и торможения есть тот материальный процесс, продуктом которого является сознание, отражающее реальный мир, психическая деятельность человека во всем ее многообразии.
Процесс возбуждения по своей природе един и не имеет различных видов, процесс же торможения имеет два вида: внешнее (пассивное, безусловное), свойственное всей нервной системе, и внутреннее (активное, условное), свойственное только коре головного мозга.
Внутреннее торможение регулирует процесс возбуждения и играет решающую роль в процессе так называемой дифференцировки рефлексов, т. е. в выработке реакций на строго определенный раздражитель и торможении этой реакции на весьма близкие раздражители. Так, если звонить в звонок определенного тона и после этого давать пищу собаке, то у нее вскоре образуется условный рефлекс и слюна будет течь при звуке звонка не только этого, но и любого другого тона. Но если несколько раз звонок очень близкого тона не подкрепить едой — рефлекс дифференцируется, т. е. остается рефлекс, выработанный лишь на звук определенного тона. Теперь слюна будет течь только при звонке строго определенного тона, а ранее бывшие рефлексы на звонок другого тона будут заторможены.
Если раздражение, приходящее в определенные клетки коры головного мозга, становится для них чрезмерным, как говорят «сверхсильным», то в этих клетках наступает внешнее торможение, называемое запредельным, охранительным.
Возбуждение ведет к расходу нервной энергии и утомлению определенных участков коры головного мозга. Торможение (и внешнее и внутреннее), напротив, способствует отдыху, восстановлению нервной деятельности подобно обычному сну. Сон, согласно учению И. П. Павлова, является торможением, распространившимся на всю или почти на всю кору головного мозга и на ближайшую подкорку.
Используя приведенный И. П. Павловым образ, можно сказать, что если бы черепная крышка была прозрачна, то у спящего человека мы увидели бы совсем темную (заторможенную) кору головного мозга, на которой еле-еле све
— 76 —
тились бы отдельные пятна. Слабое возбуждение в этих участках коры головного мозга определяет наличие у спящего сновидений. Если бы человек спал без сновидений, то и этих слабо светящихся пятен мы не увидели бы, так как кора головного мозга при этом полностью заторможена.
Иногда в коре головного мозга спящего человека остаются незаторможенные очаги, так называемые сторожевые пункты.
Известен такой случай. Во время Великой Отечественной войны после нескольких суток, проведенных без сна, один врач заснул настолько крепко, что его никак не могли разбудить. Но достаточно было ему на ухо негромко отчетливо сказать: «Доктор, привезли раненого летчика», чтобы он мгновенно проснулся. Словесный раздражитель дошел до незаторможенного очага — сторожевого пункта — и растормозил заторможенную кору.
Потеря сознания, обморок также являются следствием разлитого по коре головного мозга торможения. Но и в таком случае иногда сохраняются незаторможенные очаги — сторожевые пункты. Примером этого может быть такой случай.
В первый день Берлинской операции на одном из аэродромов сел самолет-бомбардировщик. Подъехавшие к самолету обнаружили убитых штурмана и стрелка и раненого летчика, потерявшего сознание. Очнувшись уже в лазарете, летчик встревоженно спросил: «Задание выполнено?.. Как экипаж?.. Самолет цел?» и тотчас же вновь потерял сознание. Придя вторично в сознание, он слово в слово, с тем же выражением повторил свой вопрос. Когда ему сказали, что все в порядке, он, ранее неподвижно и тихо лежавший, глубоко вздохнул и начал стонать и метаться.
Охранительное торможение, вызвавшее после посадки самолета потерю сознания, не затормозило очага, возбуждение которого способствовало совершению посадки; наличие такого сторожевого пункта и объясняет то, что раненый летчик, чуть придя в сознание, дважды задавал один и тот же волнующий его вопрос: «Задание выполнено?.. Как экипаж?.. Самолет цел?». Когда летчик приходил в сознание, этот очаг возбуждения по закону отрицательной индукции тормозил все остальные очаги. Слова «Все в порядке» как бы успокоили раненого, затормозили этот очаг возбуждения и растормозили другие очаги возбуждения, вызванные болевыми раздражениями от полученных ранений. Этим и объясняются стоны и метание.
Все это позволяет лучше понять изменения корковой нейродинамики при кислородном голодании. Обычно процессы возбуждения и торможения в различной степени
— 77 —
уравновешены друг с другом. Основные проявления высотной болезни могут быть объяснены нарушением нормальной уравновешенности между процессами возбуждения и внутреннего (условного) торможения. Наиболее сильно при кислородном голодании коры головного мозга страдают процессы внутреннего дифференцировочного торможения, что приводит к относительному усилению процесса возбуждения и внешне проявляется в эйфории, т. е. временном повышении активности и сниженном критическом отношении к окружающему и к себе.
В дальнейшем развивается охранительное торможение, проявляющееся в нарушении внимания, в сонливости и вялости. В конце концов наступает «тихая» смерть.
Нарушение процесса торможения под влиянием кислородного голодания коры головного мозга приводит к расторможению старых условных рефлексов, что иногда проявляется в возникновении ранее бывших и потом исчезнувших ошибочных действий. Особо коварным в этом случае является так называемый отрицательный перенос навыков, например перенос навыков пилотирования винтомоторного самолета на пилотирование реактивного самолета.
Смена процессов возбуждения и торможения может происходить с различной степенью их подвижности или инертности. Приведенный выше пример повторения букв «е» и «с» в слове «прекрасное» — «преекрассное» (см. рис. 47) объясняется нарушением подвижности нервных процессов и образованием очага застойного возбуждения, проявляющимся в навязчивом повторении действия — персеверации.
Навязчивое повторение мотива или какой-либо фразы, свойственное иногда утомленному человеку, объясняется этим же механизмом персеверации. Недаром говорится «утро вечера мудренее». Человек вечером утомлен, поэтому он менее критичен и менее способен всесторонне разобрать вопрос. У него легко образуются очаги застойного возбуждения. Это же относится и к человеку, находящемуся в условиях даже незначительного кислородного голодания.
Поскольку кора головного мозга руководит деятельностью всего человеческого организма, нарушение ее функций, вызванное кислородным голоданием, отражается на всем организме. Конечно, гипоксемия действует в какой-то мере и непосредственно на органы и системы организма, но практически мы должны учитывать суммарное изменение функции того или иного органа: непосредственное и являющееся результатом изменения высшей нервной деятельности.
— 78 —
£
При пониженном атмосферном давлении 1 g^g=g (в опытах на собаках)
г на земле	Г/7 - А== на высоте 6000 м

Rs




выделение
‘ желудочного сона —ч-J Ы 9,5ел/3) уменьшается (Ъ,ъсмЧ$
Так, в желудочно-кишечном тракте даже при незначительном кислородном голодании отмечается уменьшение выделения желудочного сока (рис. 49) и более вялые сокращения желудка; почки же, напротив, вначале при ги-поксимии интенсивнее выделяют мочу.
Заметные изменения происходят на высоте и в органах чувств. Острота зрения изменяется различно. В некоторых случаях она понижается, но иногда временно даже несколько увеличивается. Несколько снижаются световая чувствительность глаза и цветоощущение. Летчику даже при самом незначительном кислородном голодании становится трудно различать отдельные цвета и оттенки. Следует иметь в виду, что снижение цветоощущения иногда начинается уже на высоте 2000—2500 м. Вот почему в особо ответственных разведывательных полетах надо начинать пользоваться кислородом не с 4500 м, а значительно ниже. Недостаток кислорода в крови влияет и на глубинный глазомер. Поэтому после высотного полета перед посадкой рекомендуется сделать один — два полета по кругу.
Слух на высоте также несколько нарушается хотя и меньше, чем зрение; особенно плохо различаются высокие тона. Изменяется, как мы увидим ниже, и вкус.
После спуска с высоты или начала вдыхания кислорода явления высотной болезни проходят не сразу, более или менее продолжительное время остается ощущение усталости, головная боль, а иногда и тошнота; в некоторых случаях и сознание остается более или менее затемненным.
— 79 —
Существует ли «личный потолок летчика»?
Степень проявления высотной болезни зависит от трех основных причин:
— от степени недостатка кислорода;
— от времени пребывания на данной высоте и — от состояния летчика.
Когда высотные полеты стали массовым явлением, было высказано мнение, что каждый летчик имеет свой «личный потолок» и что этот потолок может быть раз навсегда определен. Однако последующая практика и ряд специальных исследований показали, что это мнение неверно.
Конечно, чувствительность к недостатку кислорода у различных людей разная, но и у одного и того же человека под влиянием разных причин она может проявляться различно. Бессонная ночь, утомление, болезненное состояние, употребление алкоголя, усиленное курение, половые излишества снижают способность организма противостоять высотной болезни. Вот почему о своем плохом самочувствии и о других факторах, снижающих сопротивляемость организма высотной болезни, летчик перед высотным полетом обязан доложить врачу и командиру. Врач разберется в состоянии летчика и, если это будет необходимо и возможно, высотный полет будет отложен.
Сопротивляемость организма высотной болезни, или, как говорят, высотную устойчивость, снижают также тяжелые переживания, вызывающие упадок настроения. Напротив, переживания, поднимающие настроение, мобилизующие волю, повышают эту сопротивляемость.
Однако, несмотря на индивидуальные качества организма человека в сопротивляемости к высотной болезни, следует различать те особенности в ее проявлении, которые зависят от двух основных причин — от высоты и от времени пребывания на ней. Начнем с высоты (рис. 50).
Представим себе, что мы поднимаемся на высоту в условиях, исключающих влияние всех прочих факторов полета, кроме недостатка кислорода. Для простоты будем считать, что этот «подъем» происходит в барокамере со скоростью примерно 1000 м за 3 мин., или 5—6 м/сек.
До высоты 2000 м никаких изменений в состоянии летчика мы не сможем заметить и сам летчик их не отмечает. Поэтому зону от уровня моря до высоты примерно 2000 м называют индифферентной зоной. При дальнейшем «подъеме» наступает так называемый порог реакции, когда летчик начинает замечать какие-то изменения в самочувствии. Это первые предвестники начинающейся
— 80 —
6 К. К. Платонов
— 81 —
высотной болезни. С этого момента организм начинает компенсировать недостаток кислорода рядом способов и, в частности, учащением сердечных сокращений и дыхания. Но на этой высоте организм еще достаточно хорошо справляется с недостатком кислорода и недостаток не отражается заметно на самочувствии и работоспособности. Поэтому зона от 2000 до 3000 м высоты называется зоной полной компенсации.
По мере дальнейшего «подъема» высотная болезнь проявляется все сильнее. Организму становится все труднее возмещать беспрерывно уменьшающееся количество кислорода в крови. Появляются описанные выше нарушения психической деятельности и функций различных органов, вызванные ухудшением питания коры головного мозга. Работоспособность организма резко снижается. Обычно это происходит на высоте около 4000 м. Эта высота является границей безопасного полета без дополнительного кислородного питания. Выше этой границы — порога нарушений — начинается так называемая зона неполной компенсации.
При дальнейшем «подъеме» все сильнее расстраиваются различные функции организма. Выше высоты 6000 м за критическим порогом начинается критическая зона. В этой зоне расстройства, которые постепенно нарастали, представляют уже непосредственную опасность для жизни. Человек теряет сознание, и спасти его в этой зоне от гибели может только немедленное вдыхание кислорода или спуск.
При дальнейшем «подъеме», на высоте 8000 м — эта граница называется порогом смерти — наступает, наконец, состояние, когда расстройства в организме столь велики, что даже быстрое снижение и подача кислорода не могут восстановить жизненных процессов.
Опасность подъема на большую высоту усиливается еще тем, что глубокие расстройства в организме очень часто наступают внезапно и ниже указанной высоты, что зависит от состояния летчика.
В разобранном примере мы принимали скорость подъема равной 1000 м за 3 мин. Теперь представим себе, что, «поднявшись» в барокамере или на самолете с негерметической кабиной на некоторую высоту, мы останемся на ней. Чем дольше мы будем находиться в условиях недостатка кислорода, особенно начиная с зоны неполной компенсации, тем тяжелее будет проявляться высотная болезнь. Ее проявления будут нарастать примерно в той же последовательности, как если бы мы продолжали подъем. Однако скорость нарастания этих проявлений будет различной в зависимости от того, на какой высоте мы будем нахо
— 82 —
диться. Чем больше высота, тем скорее будет нарастать и резче проявляться высотная болезнь.
Время, проходящее с момента попадания в условия недостатка кислорода до появления в организме резких расстройств, вызывающих потерю сознания, называется резервом времени. Для небольших высот (3500— 5000 м) понятие резерва времени вообще не применимо. На этих высотах, как известно, люди могут подолгу жить и работать. При внезапном попадании на высоту 3500— 4000 м некоторые незначительные явления высотной болезни начнут появляться через 1—1,5 часа и даже позднее.
Понятие «резервное время» охватывает короткие интервалы времени от нескольких секунд до нескольких минут, в течение которых летчик сохраняет работоспособность, позволяющую выполнить спасательный спуск (рис. 51).
Резервное время определяется экспериментально в барокамерах, начиная с высоты 6000—7000 м при дыхании атмосферным воздухом и с высоты 13 500 м при дыхании чистым кислородом.
В среднем резервное время летчика на высоте следующее :
7000	м — 4	мин.
8000	м — 2	мин.
9000	м — 1	мин.
10 000	м — 40	сек.
11 000	м — 35	сек.
12 000	м — 25	сек.
При дыхании атмосферным воздухом
13 500	м — 65	сек.
14 000	м — 47	сек.
14 500	м — 30	сек.
15 000	м — 19	сек.
15 500	м — 17	сек.
16 000	м — 15	сек.
При дыхании чистым кислородом
Резерв времени играет большую роль при оставлении самолета методом катапультирования на больших высотах без специальных кислородных приборов. Если летчик, выбросившись с парашютом на высоте 12 000—12 500 м, сразу же раскроет его, то он сможет прожить примерно 7—8 минут. Раскрыв парашют на этих высотах, он на время потеряет сознание, но успеет прийти в себя на высоте ниже 6500—7000 м. При затяжном прыжке с высоты 12 000 м и после 1—1,5 мин. свободного падения летчик уже, как правило, не может раскрыть парашюта из-за наступившей высотной болезни. Поэтому, прыгая с таких высот без кислородного прибора и без автомата, раскрывающего парашют, необходимо раскрывать парашют сразу же после покидания самолета. При наличии же автомата в этом необходимости нет; автомат раскроет парашют на
6*	— 83 —
— 84 —
заданной высоте без вмешательства парашютиста, а опасные зоны высоты в свободном падении парашютист пролетит скорее, хотя возможно и потеряет при этом сознание.
Однако при определении резерва времени нельзя забывать об индивидуальных особенностях летчика. И нижняя граница зоны неполной компенсации, т. е. порог нарушений, и критический порог, и резервы времени могут меняться в зависимости от состояния организма. Они понижаются под воздействием неблагоприятно влияющих факторов: нарушений режима труда и отдыха, утомления, неблагоприятных внешних, в том числе и климатических, условий и т. д. Но они могут быть и повышены путем общего укрепления организма и в особенности высотной тренировкой.
Среди общеукрепляющих мероприятий особое место принадлежит, конечно, физической подготовке и спорту. Помимо тех физических упражнений, на которых мы остановимся ниже, когда будем говорить о повышении устойчивости организма к действию перегрузок (см. рис. 133), для повышения высотной устойчивости специфическое значение имеют физические упражнения, развивающие дыхательную систему, увеличивающие легочную вентиляцию. На первом месте здесь стоят спортивные игры, плаванье, лыжи и бег на разные дистанции, так как установлено, что лыжники, бегуны и пловцы лучше переносят кислородное голодание.
Высотная тренировка
На всякое внешнее влияние организм отвечает активной реакцией — перестройкой или приспособлением (адаптацией). К влиянию недостатка кислорода в крови человеческий организм также может в известной мере приспособиться, перестраивая соответствующим образом свою работу.
Есть разные формы изменения человека в процессе сложного и разностороннего взаимодействия его с окружающей средой. Широко употребляются и в науке и в повседневной практике слова: «приспособление», «адаптация», «акклиматизация», «воспитание», «обучение», «образование », « ознакомление », « упражнение », « привыкание», «тренировка». При этом каждое из этих слов употребляется не всегда в одном и том же смысле и не всегда правильно.
Можно ли двукратный «подъем» летчика в барокамере с новым кислородным прибором называть «тренировкой»? Можно ли говорить, что в барокамере «воспитываются навыки» пользования кислородным прибором? Может ли «выработаться привычка к гипоксемии»? Во всех этих вы
— 85 —
ражениях надо разобраться, чтобы лучше понять пути борьбы с высотной болезнью. Кроме того, разобравшись в этом, легче будет понять и ряд излагаемых далее вопросов, например: борьбу с действием ускорений (см. рис. 133), тренировку вестибулярного аппарата (см. рис. 159),. роль наземных катапульт (см. рис. 142), чтение приборных досок (см. рис. 163) и много других вопросов.
Адаптация — есть биологическое понятие, означающее приспособление организма к условиям существования. Понятие адаптации распространяется и на человека, и на животных, и на растения.
Акклиматизация — частный случай адаптации, т. е. приспособление организма к существованию в определенных климатических условиях. Поэтому возможна высотная акклиматизация, но не может быть акклиматизации к перегрузкам.
Воспитание — есть понятие психолого-педагогическое. В строго научном смысле оно относится только к человеку, так как связано с социальными воздействиями на личность. Воспитание, говоря словами М. И. Калинина, «...есть определенное, целеустремленное и систематическое воздействие на психологию воспитуемого, чтобы привить ему качества, желательные воспитателю» Ч
Человека можно воспитать так, что он будет усилием воли преодолевать (конечно, в биологически возможных пределах) отрицательное влияние кислородного голодания на работоспособность.
В обиходе нередко говорят о воспитании животных, например, собак. Это неправильно: животных не воспитывают, не обучают, а дрессируют.
Обучение — есть понятие, также относящееся только к человеку. Это Цроцесс, в результате которого учащийся под руководством обучающего овладевает знаниями, умением и навыками. При помощи обучения осуществляется общее или специальное образование человека. Знания, умение и навыки человек может приобретать и сам в процессе самообразования. Например, чтение этой книги в какой-то степени поможет читателю получить необходимые знания о кислородных приборах путем самообразования. Но чтобы приобрести умение пользоваться кислородным прибором, этого мало. Здесь нужны соответствующие занятия с использованием этих приборов в барокамере. Для приобретения же навыков пользования кислородным прибором необходимы повторные упражнения.
1 М. И. Калинин. О. коммунистическом воспитании и обучении, Изд-во Академии педагогических наук, 1948 г., стр. 51.
— 86 —
Ознакомление — есть первый этап обучения, получение наиболее общих основных сведений о чем-либо, создание представления по непосредственному впечатлению. Двукратный подъем в барокамере с новым кислородным прибором имеет цель ознакомления с ним.
Упражнение — есть процесс формирования навыков и качеств человека путем многократного целенаправленного повторения каких-либо действий или деятельности. При упражнении развиваются как биологические, так и моральные качества человека. Так, например, горно-лыжный спорт не только способствует выработке соответствующих навыков, но и развивает волевые качества и мышечную силу, выносливость (в том числе и выносливость к кислородному голоданию) и ряд других качеств.
Привыкание — в строго научном смысле есть образование привычки. А привычка есть навык, выполнение которого стало потребностью. В обиходе часто привыканием называют приспособление, но это неверно. Можно, например, привыкнуть засыпать при открытой форточке (привычка к свежему воздуху), но нельзя привыкнуть к кислородному голоданию.
Тренировка — слово, которое употребляется в разных смыслах. Оно перешло в русский язык из английского, в котором глагол train обозначает одновременно: обучать, тренировать, приучать, дрессировать и даже направлять рост растения. Поскольку в русском, более богатом языке многие из этих понятий имеют свое словесное выражение, под тренировкой правильнее всего понимать развитие каких-либо биологических качеств и выработку навыков у человека путем упражнений.
Из сказанного ясно, что длительное, постепенное приспособление организма человека к недостатку кислорода в высокогорных условиях и при систематических подъемах в барокамере правильнее всего называть высотной акклиматизацией. Но летчик, попав в условия недостатка кислорода, должен не только находиться в этих новых для него условиях, но и работать в них, т. е. проявлять активную сознательную деятельность. Поэтому при подготовке летчика к высотным полетам надо опираться не на пассивную акклиматизацию, при которой определяющая роль принадлежит перестройке биохимических процессов обмена веществ в организме, а на активную тренировку, связанную с обучением, при которой эта роль принадлежит высшей нервной деятельности.
Высотную тренировку летного состава можно проводить в высокогорных условиях, в полете и в барокамерах.
Прототипом барокамеры были так называемые пнеймо-камеры, в которых проводилась модная в прошлом веке
— 87 —
пнеимотерапия, т. е. лечение различных болезней сжатым и разреженным воздухом. Первая пнеймокамера в виде небольшого кирпичного домика была построена английским врачом Геншау в 1664 г. Воздух из этого дома выкачивался (или накачивался в него) мехами. В России первую пнеймо-камеру построил в 1860 г. доктор А. Ка-толинский, использовавший ее, как уже указывалось, и для исследовательских целей (рис. 52). Его работу «О действии разреженного и сгущенного воздуха на организм человека и применение сжатого и сгущенного воздуха к лечению болезней» до сих пор с интересом читают лица, занимающиеся высотной физиологией.
Московский физик П. И. Страхов в своем
«Кратком начертании физики» (1810 г.) описал следующий опыт. «Ежели посадить под колокол пневматической машины какое-нибудь животное и вытянуть сколько можно более воздуха, то животное умрет, ибо лишится вещества, необходимо нужного для его дыхания» — писал он.
Французский физиолог Поль Бер в 1868 г. уточнил этот опыт, ставший теперь классическим (рис. 53). Он сажал под колокол воздушного насоса воробья и выкачивал воздух до тех пор, пока воробей не погибал. Если же под колокол воздушного насоса незадолго до гибели воробья впускали кислород, то, несмотря на низкое общее давление, птица оживала и не проявляла никаких признаков нарушения жизнедеятельности. В дальнейшем Поль Бер повторил этот опыт на самом себе, доведя себя до обморока в специально
— 88 —
построенном котле-барокамере (см. рис. 52), из которого выкачивался воздух; впуская в барокамеру кислород, Поля Бера приводили в сознание.
Современная барокамера (рис. 54 и 55) представляет собой гермет изированную металлическую коробку прямоугольной или цилиндрической формы, снабженную плотно закрывающейся дверью и смотровыми окнами. При помощи насоса, приводимого в
действие электродвигателем, из ба-
рокамеры через так называемую вакуумную трубу выкачивается воздух. По другой трубе наружный воздух может подаваться внутрь барокамеры. Обе трубы имеют краны, позволяющие регулировать отсос и подачу воздуха. Закрыв при работающем насосе кран трубы подачи воздуха и открыв кран вакуумной трубы, мы создаем постепенное разрежение в барокамере. Краном подачи воздуха можно регулировать скорость разрежения или, как принято говорить, скорость «подъема» в барокамере. Отрегулировав краны так, чтобы отсос воздуха был равен притоку, мы на
— 89 —
любой высоте можем создать «площадку», т. е. постоянное разрежение. «Спуск» в барокамере осуществляется путем постепенного впуска в нее воздуха.
Для выполнения тренировки в барокамере установлен ряд приборов. Так, специальный манометр показывает степень разреженности воздуха в барокамере в миллиметрах ртутного столба или условно в километрах высоты (высотомер), а вариометр — скорость «подъема». Установлены также и кислородные приборы.
Современные барокамеры имеют шлюз для входа и выхода людей без изменения давления в барокамере и приспособления для создания очень быстрых и больших перепадов атмосферного давления. Быстрый перепад давления от меньшего к большему нетрудно создать в барокамере путем впуска наружного воздуха. Для создания пёрепада давления от большего к меньшему к барокамере небольшого объема присоединяется вторая, возможно большей емкости, в которой заранее создается необходимое пониженное давление. Перепад создается с помощью особого клапана, соединяющего обе барокамеры, имеющего доста
— 90 —
точно большую пропускную способность и открываемого достаточно быстро.
Врач, проводящий тренировку, может наблюдать за испытуемым через смотровое окно, подавать ему звуковые и световые сигналы, разговаривать с ним по телефону и даже передавать ему необходимые вещи через специальный передаточный люк.
Высотная тренировка в барокамере имеет ряд преимуществ по сравнению с высотной тренировкой в полете. Эти преимущества показаны на рис. 56.
Барокамеры бывают не только стационарные, но и передвижные, например, автобарокамеры (рис. 57), позволяющие проводить высотную тренировку на любом полевом аэродроме.
Высотную тренировку можно проводить и в высокогорных условиях, а также путем вдыхания «искусственного воздуха», представляющего собой смесь азота и кислорода, более бедную кислородом, чем нормальный воздух (рис. 58). На рис. 59 показано, какой процент кислорода должна содержать газовая смесь, чтобы она соответствовала той или иной высоте. Для расчета парциального давления кислорода и в этом случае следует пользоваться
^ПРЕИМУЩЕСТВА „ПОДЪЁМА" В БАРОНА МЕРЕ Si
1. Возможность воачебного наблюдения и исследования, 2. безопасность и быстрая помощь при наступлении ооморока.
3. Возможность быстрогогтодзёма1,ипспусиа (экономия времени).
4. Возможность \оозбания оысМрыхЛ'ерепадов давления.
5. Независимость от погоды,
б. Зкономия ресурса двигателя самолета,-
56
— 91 —
формулой, приведенной на рис. 40 для влажного воздуха; причем теперь изменяться будет а — содержание кислорода в смеси, а Рн — общее давление смеси (атмосферное давление) будет оставаться постоянным (Ро2 может быть взято для каждой высоты из рис. 41).
Способы тренировки для выполнения высотных полетов были бы описаны неполно, если бы мы не упомянули о так называемых термобарокамерах. В термобарокамере объединены в одну установку барокамера и холодильник. Одна из первых термобарокамер была сконструирована в Военномедицинской академии им. С. М. Кирова под руководством академика Л. А. Орбели. В термобарокамерах могут воспроизводиться наиболее полно все основные факторы, действующие на летчика в высотном полете: недостаток кислорода, пониженное давление и холод, а если термобарокамера снабжена вентилятором, то и обдувание, имитирующее встречный поток воздуха в открытом самолете или
— 92 —
Высота в километрах
при спуске с парашютом. Авиационной медицине теперь нужны термобарокамеры не только с пониженной, но и с повышенной температурой, имитирующие высотный полет на сверхзвуковых скоростях.
Тренировка в барокамере проводится по определенному плану. Тренирующегося «поднимают» в определенной последовательности на различные «высоты» и оставляют там на различные промежутки времени. Тренировка дает успешные результаты лишь в том случае, если тренирующийся проведет достаточное число «подъемов», в течение которых в его организме произойдут необходимые изменения, и если между этими подъемами не будет больших перерывов.
Тренировка проводится всегда под наблюдением авиационного врача. Как показывает опыт, наблюдая за находящимся в барокамере летчиком и, если надо, то и «поднимаясь» вместе с ним, врач может отметить ряд недостатков в состоянии его здоровья, ранее совсем незаметных. «Подъем» в барокамере как бы временно проявляет скрытые симптомы начинающихся заболеваний. Отсюда ясно то огромное значение, которое имеет барокамера не только для тренировки, но и для изучения здоровья летчика и для врачебно-летной экспертизы. Кроме того, «подъемы» в барокамере имеют еще и учебную цель. Поднимающийся при
— 93 —
учается различать у себя ранние симптомы гипоксемии и приобретает навыки в пользовании кислородной аппаратурой. Барокамеры широко используются авиационными конструкторами для испытания различного рода оборудования.
Что же происходит в организме под влиянием высотной акклиматизации и тренировки? Опыт показывает, что все отрицательные явления, о которых мы говорили при описании высотной болезни, при тренировке постепенно сглаживаются, а иногда и вовсе исчезают. При этом надо отличать изменения в организме, компенсирующие острый, но кратковременный недостаток в кислороде, от изменений, наступающих при постепенном и медленном, измеряющемся днями подъеме на высоту. Первые характерны для полета, вторые — для высокогорных условий.
Еще в 1897 г. Н. Н. Третьяков, о котором мы упоминали, изучая высотную акклиматизацию солдат отряда, дислоцировавшегося в горах Памира на высоте 3200 м, писал: «В первое время... мы чувствовали быстро наступающее физическое и психическое утомление, одышку и сердцебиение, особенно при движениях... Вначале память и соображение были понижены... через несколько недель все движения были значительно облегчены».
Более поздние исследования показали, что в высокогорных лагерях на высотах 3500—4500 м улучшение самочувствия и повышение работоспособности наступает уже через 1—2 суток. При этом не только месячное, но даже
।г Влияние тренировки на ритм дыхания
В wvyuuuuvim
В ре/л я в се ну идах
Время в сек унТах""1'31
~—.....~~5
(F
	' —	tunin I IltUHilHHl HMHIHU HltiH! J !Ш1 НИЛ 1 tiUl 111.-11 Ц|>»1r.tll, tUJlll ILUtfl
== Время в секундах
=~— Пример увеличения
— 94 —
недельное пребывание в этих лагерях на длительное время повышает высотную устойчивость.
Нарушения дыхания, которые отмечал Н. Н. Третьяков, проходят не только в результате длительного пребывания в горах, но и в барокамере. С каждым новым «подъемом» в барокамере дыхание тренирующегося становится все лучше и, наконец, приходит почти к полной норме (рис. 60, слева). Приходит в норму и жизненная емкость легких, резко уменьшавшаяся вначале.
Под влиянием тренировки заметные изменения происходят и в крови. Давно было отмечено, что у жителей гор эритроцитов в
крови больше, чем у жителей низменностей; оказывается, что при подъемах в барокамере тоже наблюдается увеличение в крови числа эритроцитов (рис. 60, справа). Как уже говорилось, увеличение числа эритроцитов является защитной реакцией организма, компенсирующего таким образом обеднение крови кислородом. Дополнительные эритроциты поступают в кровь из двух источников. Во-первых, они выбрасываются из так называемых кровяных «депо» — печени, селезенки и капилляров глубокого слоя кожи (рис. 61), где в обычных условиях они скапливаются в больших количествах, образуя как бы неприкосновенный запас. Во-вторых, под влиянием недостатка кислорода в крови эритроциты начинают более усиленно образовываться в костном мозгу трубчатых костей. Усиленное образование эритроцитов не обеспечивает их полного созревания, поэтому в крови тренирующегося легко можно видеть под микроскопом молодые, еще не зрелые формы эритроцитов, так называемые ретикулоциты (рис. 62).
Под влиянием высотной тренировки происходят изменения в целом ряде биохимических процессов. Организм как бы начинает более эффективно использовать дефицитный для него кислород. Но наиболее важным результатом высотной тренировки является то, что тренирующийся приучается работать в новых и более трудных для него усло-
— 95 —
усиленное образование под влиянием высотной ц I тренировки новых эритроцитов доказывается по- § =4_ явлением в крови незрелых их форм—	j=;
виях. Он перестраивает соответствующим образом свои навыки и приспосабливается к этим условиям.
Что такое навык? Ответ на этот вопрос позволит еще лучше понять разницу между высотной акклиматизацией и тренировкой. Кроме того, это понятие настолько существенно для летной практики и столь часто применяется в разговорах летчиков, что^ойо заслуживает более глубокого разбора и более точйого определения.
Логика требует, чтобы каждое понятие определялось через более общее понятие и через то специфическое, что выделяет данное понятие из более общего. Это более общее понятие должно быть определено через еще более общее. Так поступим и мы.
Наиболее общим понятием, охватывающим большинство вопросов этой книги, является понятие «взаимодействия организма и среды». Оно лежит в основе мичуринской биологии и павловской физиологии. Об этом говорит и само название книги «Человек в полете». Раскрытию различных форм и особенностей этого взаимодействия и посвящены все главы книги.
Терморегуляция, дыхание, питание, акклиматизация — все это различные формы взаимодействия организма и среды, которые мы уже рассматривали и еще будем рассматривать. Все эти формы, имея свои специфические особенности, вместе с тем общи как для человека, так и для животного. Недаром они и изучаются обычно сначала на животных, а потом на человеке.
— 96 —
Особым родом взаимодействия человеческого организма и среды является трудовая (а как производная от нее — учебная и игровая) деятельность человека.
«Работник отличается от пчелы не только тем, что изменяет форму того, что дано природой: в том, что дано природой, он осуществляет в то же время и свою сознательную цель (курсив мой — К. IL), которая как закон определяет способ и характер его действий и которой он должен подчинять свою волю» — писал К. Маркс Ч
Деятельность человека (трудовая, учебная или игровая) есть такой род взаимодействия человеческого организма и среды, в котором осуществляется сознательно поставленная цель. Понятно, что летная деятельность есть частный случай трудовой деятельности.
Теперь можно определить и следующие, более частные понятия — действие и навык.
Действие есть вид деятельности, в процессе которой достигается элементарная, не разложимая на более простые, сознательная цель. Обучение полету — деятельность, цель которой заключается в том, чтобы отлично выполнить полет; исправление взмывания на посадке — действие.
Действие, выполнение которого более или менее автоматизировалось в процессе упражнения (т. е. целенаправленного повторения), называется навыком. О летных навыках мы еще не раз будем говорить, в частности, разбирая особенности темпа работы и полета в сложных метеорологических условиях.
Но вернемся к вопросу о летной тренировке. Наиболее полноценный результат тренировка может принести только в том случае, если во время ее проведения тренирующийся не пассивно пребывает в условиях разреженной атмосферы, а активно что-либо делает: считает, решает задачи, пишет, наблюдает за собой и товарищами, т. е. занят целенаправленной деятельностью.
Однако в человеческом организме происходит не только изменение ряда биохимических процессов, лежащих в основе высотной акклиматизации, общей для человека и животных, не только перестройка условнорефлекторной деятельности, приводящая к выработке новых навыков й лежащая в основе высотной тренировки летчика. Человек как социальное существо располагает высшими компенсаторными возможностями, которых нет у животных и которые также помогают ему переносить кислородное голодание.
1 К. Маркс. Капитал, т. I, Госполитиздат, 1949 г., стр. 185.
7 К. К. Платонов	~ 97 —
В период Великой Отечественной войны сознание большой ответственности перед Родиной давало советским летчикам возможность не терять работоспособности и в условиях тяжелого кислородного голодания. Открытие И. П. Павловым у человека, помимо общей с животными первой сигнальной системы действительности, еще и второй, свойственной только человеку, позволило понять физиологические механизмы и этого явления.
«В развивающемся животном мире на фазе человека произошла чрезвычайная прибавка к механизмам нервной деятельности. Для животного действительность сигнализируется почти исключительно только раздражениями и следами их в больших полушариях, непосредственно приходящими в специальные клетки зрительных, слуховых и других рецепторов организма. Это то, что и мы имеем в себе как впечатления, ощущения и представления от окружающей внешней среды как общеприродной, так и от нашей социальной, исключая слово, слышимое и видимое. Это — первая сигнальная система действительности, общая у нас с животными. Но слово составило вторую, специально нашу, сигнальную систему действительности, будучи сигналом первых сигналов... Однако не подлежит сомнению, что основные законы, установленные в работе первой сигнальной системы, должны также управлять и второй, потому что эта работа все той же нервной ткани».
98
Так характеризовал вторую сигнальную систему И. П. Павлов в статье «Условный рефлекс», написанной им в 1935 г. для Большой медицинской энциклопедии.
По этим общим и уже описанным нами выше основным законам и, в частности, по законам индукции оптимальные очаги возбуждения во второй сигнальной системе, созданные словом, например словом командира, перестраивали деятельность коры головного мозга, в известных пределах компенсируя недостаток кислорода.
Кислородное питание
Как ни велика роль тренировки в подготовке организма человека к высотному полету, как ни велики компенсаторные возможности человека, все же их одних еще недостаточно для выполнения полета на тех громадных высотах, которых достигает современный самолет.
7*	— 99 —
На высоте 5000 м и больше можно летать только либо пользуясь приборами, которые обеспечивают кислородное питание летчика (рис. 63), либо в герметических кабинах- и скафандрах. Хотя герметические кабины позволяют совершать полет без кислородных приборов до высот, значительно превышающих 5000 м, тем не менее эти кабины, как мы увидим ниже, полностью не устранили необходимости в кислородных приборах. Вспомнив то, что говорилось о парциальном давлении кислорода в альвеолярном воздухе (см. рис. 40) и о кислородном питании тканей (см. рис. 34), мы легко поймем причину положительного действия кислородного питания. Рис. 64 поможет разобраться в этом вопросе.
Процентное содержание кислорода во вдыхаемом воздухе по мере подъема на высоту должно увеличиваться с учетом того, что содержание водяных паров в альвеолярном воздухе остается постоянным и равным 47 мм рт. ст. (рис. 65).
Посмотрите на правую часть рис. 41, где видно, как поднялось парциальное давление кислорода в альвеолярном воздухе, когда на высоте 7000 м летчик начал дышать не воздухом, а чистым кислородом.
Каким же образом можно в полете увеличить процентное содержание кислорода во вдыхаемом воздухе? Для этой цели служит специальное кислородное оборудование, имеющееся в настоящее время на каждом самолете, летающем на высоте более 4000 м.
Земля 1	23456789
ЦЦ ь х , Высота в километрах
100 —
В** ТРИ ОСНОВНЫЕ ЧАСТИ УЛ БАЛЛОН С ЗАПАСОМ^ КИСЛОРОДНЫЙ
Кислородное оборудование состоит из (рис. 66):
—	баллона с запасом кислорода;
—	газопроводных трубок, соединяющих баллон с прибором ;
—	кислородного прибора;
—	шланга и маски, обеспечивающих подачу кислорода от прибора к дыхательным органам человека.
Кислород может быть взят в полет в газообразном или в жидком состоянии.
Наиболее распространенным в настоящее время является питание газообразным кислородом. Газообразный кислород берут в полет в стальных баллонах емкостью от 2 до 12 л. В этих баллонах кислород обычно сжат до давления 150 атм. Напомним, что хранить и перевозить сжа-
— 101 —
тый газ в стальных баллонах первым предложил Д. И. Менделеев.
Так как объем одной и той же массы кислорода, выпущенного из баллона, на различной высоте полета будет различным из-за различного давления окружающего воздуха, то при всех расчетах объем кислорода принято приводить к «земному», т. е. к объему, который занимала бы данная масса газа на уровне моря. Зная емкость баллона и давление в нем, можно по закону Бойля-Мариотта вычислить, какой объем займет кислород, если он будет выпущен из баллона на земле (рис. 67).
Производя расчет запаса кислорода для полета, летчик должен помнить, что температура на высоте понижается (см. рис. 14), а понижение температуры влечет за собой уменьшение объема и падение давления газа. Падение первоначального давления кислорода в баллоне (150 атм. при -f-20° Ц) в зависимости от температуры можно вычислить по специальной формуле или по графику (рис. 68),
— 102 —
При расчете запаса кислорода для полета нужно обязательно иметь в виду следующее: при пользовании кислородными приборами типа «легочный автомат» расход кислорода вследствие понижения его температуры не изменяется ; при пользовании же кислородными приборами с непрерывной подачей расход кислорода будет изменяться (см. рис. 83).
На земле сжатый кислород хранится в больших стальных баллонах емкостью 40 л, весящих около 90 кг. Из этих баллонов кислород по мере надобности перекачивается специальным насосом в самолетные баллоны.
Кислород — это жизнь летчика. Поэтому летчик должен хорошо знать кислородное оборудование. В этом оборудовании нет мелочей и деталей, не достойных внимания. Правила обращения с кислородным оборудованием также имеют для летчика жизненно важное значение и должны выполняться пунктуально. Так, например, правила обращения с кислородными приборами требуют, чтобы при расходовании кислорода в баллоне оставалось давление в несколько атмосфер. Это требование — не мелочь, как может показаться на первый взгляд. Это остаточное давление предохраняет баллон от попадания в него азота и других газов, пыли и влаги (рис. 69), а также позволяет, приоткрыв вентиль, установить, какой газ был в баллоне.
На каждом баллоне выбит его паспорт (рис. 70). Этот паспорт летчик должен уметь прочитать, чтобы обезопасить себя от пользования баллоном недостаточной прочности и чистоты.
Баллоны, в которых кислород поступает с завода, снабжаются паспортом кислорода. Летчик, как и авиационный врач, обязан уметь читать и этот паспорт, для того чтобы быть уверенным в пригодности полученного кислорода для дыхания. Так называемый «медицинский кислород», который применяется для полетов, содержит азота не более 2% и не имеет примесей окиси углерода (СО), сероводорода (H2S), углекислоты (СО2) и хлористых соединений.
Проверка качества кислорода, поступающего в авиачасти, сводится только к органолептической пробе (т. е. к проверке кислорода на вкус и запах), про-
-103 -
Паспорт баллона
Порядковый № Твесвкг^л\
^Емкость литрах
Марка баллона^ (продное'^^^ Р^давлерие]Ш |/ ХРабочёе^^ I/ ^ давление] э'пптп-^ 'vuy-^ "iww ТНлейм^ш ^цата	ШЫ/инспекции^
^^товления^^ок^^^^тлонадзора ^Датаг^> очередного^ испытания
n-2#У|
V /556
Клеймо^ завода-^ изготови-} "\теля
70
верке наличия паспорта, соответствия его данному баллону и к проверке наличия пломбы на вентиле баллона. Кислород, уже перекачанный в самолетные баллоны, должен также систематически выборочно проверяться на запах и вкус.
Баллоны для сжатого кислорода весьма тяжелы. Так, 4-литровый стальной баллон весит 8 кг, а содержащийся в нем под давлением 150 атм кислород весит всего 800 г. Вес баллонов пытаются уменьшить либо за счет придания им шарообразной формы, повышающей прочность на
— 104 —
единицу объема, либо за счет замены стали более легкими металлами, так как для самолета лишняя нагрузка, увеличивающая полетный вес самолета весьма нежелательна.
Поэтому давно уже делались попытки использовать в полете жидкий кислород, для
хранения которого не
требуется особо прочных, а следовательно, тяжелых баллонов. Жидкий кислород можно брать на самолет в сравнительно легких баллонах, и поэтому в весовом отношении его применение выгоднее (рис. 71).
Жидкий кислород представляет собой голубоватую жидкость с удельным весом 1,146 и температурой минус 183° Ц (рис. 72). При испарении 1 л этой жидкости получается 798 л газообразного кислорода (рис. 73).
На самолет жидкий кислород берут в двухстенном сосуде Дюара. Из про
странства между стенками воздух выкачан. Этот сосуд одновременно является и аппаратом, переводящим жидкий кислород в газообразный и поддерживающим нужное давление в кислородной сети (рис. 74).
Основным недостатком применения жидкого кислорода является то, что в сосуде Дюара жидкий кислород непрерывно, хотя и в малых количествах, превращается в газообразный и травится наружу через предохранительный клапан.
Дышать непосредственно из баллона
11Ш1Ж.
— 105 —
f Схема кислородного '^прибора на жидком Og J
кислородом нельзя. Необходимо, чтобы под маску кислород поступал равномерно, в нужном количестве и под давлением, только немного превышающим давление наружной среды. Кроме того, на разных высотах, как мы увидим ниже, вдыхаемый воздух должен содержать различное, увеличивающееся по мере подъема, количество кислорода. Задачу дозировки кислорода и выполняет кислородный прибор.
За последние 20—30 лет было разработано очень много кислородных приборов. Многие из этих кислородных приборов теперь уже нигде не применяются. Но некоторые из них сохранились и еще применяются в определенных условиях, хотя на смену им для массо-
вого применения пришли более совершенные приборы. Кислородные приборы по их целевому назначению делятся на три группы:
1.	Бортовые стационарные, служащие для питания кислородом членов экипажа (когда они находятся на своих рабочих местах) во время полета.
2.	Бортовые переносные, служащие для питания кислородом членов экипажа при передвижении их в самолете во время полета.
3.	Парашютные, предназначенные для питания кислородом членов экипажа при оставлении ими самолета на большой высоте.
По способу подачи кислорода кислородные приборы подразделяются на следующие типы:
1.	Приборы с непрерывной подачей кислорода.
2.	Приборы с подачей кислорода только при вдохе (легочный автомат).
3.	Приборы с подачей под повышенным давлением.
На заре авиации применялись кислородные приборы с ручной регулировкой величины непрерывной подачи. Они
— 106 —
напоминали редукторы, ныне применяемые в киосках с газированной водой.
Кислородные приборы с автоматической регулировкой величины непрерывной подачи иногда еще (хотя крайне редко) применяются для питания кислородом членов экипажа. Разберем основные особенности их действия. Это
я». ПРОВЕРИЛ В ПОЛЁТЕ (НА ВЫСОТЕ Н) jggggaj^ ПОДАЧИ КИСЛОРОДА^} «=
— 107 —
поможет нам лучше разобраться в более совершенных и более сложных кислородных приборах.
Выше мы уже указывали, что на различных высотах вдыхаемый воздух должен содержать необходимое для каждой высоты количество кислорода. Специальными исследованиями были установлены нормы подачи кислорода для различных высот (рис. 75), обеспечивающие летчику нормальную работоспособность на данной высоте.
Подача кислорода в зависимости от высоты в упомянутых кислородных приборах регулируется с помощью анероидной коробки.
Кислородный прибор имеет контрольный манометр, показывающий давление кислорода в баллоне. По этому манометру летчик всегда может узнать, какое количество кислорода осталось в баллоне, умножив показание манометра на емкость баллона. По манометру же летчик может проверить в полете, сколько литров кислорода в минуту подает прибор, т. е. проверить правильность подачи кислорода. Расчет, который должен производить летчик для проверки подачи кислорода в полете, показан на рис. 76.
Из кислородного прибора кислород под давлением, лишь незначительно превышающим наружное давление воздуха, подается по шлангу в маску открытого типа (рис. 77).
— 108 —
Как видно на рис. 77 и 78, кислородный прибор с маской открытого типа далек от совершенства. Во-первых, потому, что кислород потребляется только во время вдоха, а подается в маску непрерывной струей, поэтому прибор неэкономичен. Во-вторых, подача кислорода в приборах этого типа обычно рассчитана на нормальное дыхание, при глубоком вдохе количества поступающего кислорода оказывается недостаточно. Поэтому кислородные приборы этого типа применяются в настоящее время только на учебных и транспортных самолетах и в качестве средства спасения (ранцевые парашютные кислородные приборы), когда пользование кислородным прибором непродолжительно.
Ранцевый парашютный кислородный прибор предназначен для обеспечения дыхания кислородом при оставлении самолета на больших высотах. Кроме того, он может служить для временной замены отказавшего в полете бортового стационарного прибора на период снижения до безопасной высоты полета. Плоская батарея небольших кислородных баллонов этого прибора размещается в ранце парашюта. Там же крепится и сам прибор, автоматически начинающий подавать кислород под маску в момент отсоединения от бортового прибора при оставлении самолета. Подача кислорода уменьшается от 16 литров в минуту в начале подачи до 1 литра в минуту на 15-й минуте подачи. Этого количества кислорода практически достаточно для благополучного приземления.
На современных самолетах устанавливаются более экономичные кислородные приборы типа «легочный автомат» с клапанной маской. Принципиальная схема такого прибора показана на рис. 79. В таком кислородном приборе кислород автоматически подается только во время вдоха. С началом выдоха подача кислорода прекращается. Маска этого прибора герметически прилегает к лицу, она снаб-
— 109 —
жена выдыхательным клапаном, который при выдохе открывается (при вдохе закрывается). Прибор имеет специальное приспособление, обеспечивающее примешивание к кислороду наружного воздуха в количестве, необходимом для различных высот. С высоты около 10 000 м примешивание наружного воздуха прекращается и летчик дышит чистым кислородом.
Недостатком кислородных приборов этого типа является сопротивление, оказываемое ими при вдохе, вызванное необходимостью создать небольшое разрежение в приборе для открывания специального клапана и включения прибора на подачу кислорода. Сопротивление этих приборов на выдохе относительно невелико.
При недостаточно плотном прилегании маски к лицу небольшое разрежение в подмасочном пространстве может явиться причиной подсоса наружного воздуха у краев маски и особенно у внутреннего угла глаз (рис. 80); на высотах больше 6000 м и особенно больше 10 000 м это может привести к кислородному голоданию. Другие дефекты этих приборов и их устранение показаны на рис. 80.
Указанный недостаток устранен в кислородном приборе КП-18, в котором на высотах больше 6000 м подача кислорода во время выдоха прекращается только при условии,
— 110 —
если маска плотно подогнана к лицу. Если маска подогнана плохо или частично повреждена, что всегда возможно в боевой обстановке, кислород подается не только при вдохе, но и при выдохе. Беспрерывный поток кислорода устраняет возможность подсоса воздуха извне. Однако при этом увеличивается расход кислорода. Вот почему маску необходимо тщательно подогнать к лицу. Подгонка осуществляется подбором соответствующей ее «ростовки» и натяжением резинок.
Правильность подгонки маски проверяется следующим образом: гофрированный шланг, по которому поступает кислород, плотно зажимается и делается обычный (не усиленный, а даже несколько замедленный) вдох. Хорошо подогнанная маска при этом присасывается к лицу, а гофрированный шланг укорачивается.
еПАСНОСТЬ ПОДСОСА НАРУЖНОГО ВОЗДУХА
Плохо подогнана ~ маска :
ХОРОШО^-
подогнать!


Г Открыт [ выдыхательный g клапан
Т ЗАМЕНИТЬ
L маску!
Неправильно у установлен ( дозиметр j
(правильно \ установить!
^Плохое соединение или
^отсутствие прокладки
^ХОРОШО
[ соединить!
Не завернута шайба -* завернуть!
6 4 61
 {Разъединен
< шланг
соединить!
'Ж80 iniiiig^^
— Ш -
760
197
ПОЧТИ ПОСТОЯННОЕ ПАРЦИАЛЬНОЕ ДАВЛЕНИЕ _	СО2 и ПАРОВ ВОДЫ
Еак, В АЛЬВЕОЛЯРНОМ ВОЗДУХЕ резно
- 02=110 мм
-М2=563л«л«
^снижаетJ Парциальное * давление
В- °2 на больших 1 высотах Ж
- С0г=40л/л _Н20=47л«л4
[6 сумме
87 мм ртутного столба
\2км ]5км
02 ~ 3 мм
Земля
81
На высотах, больших 12 000 м, дыхание даже чистым кислородом уже не обеспечивает необходимого парциального давления кислорода в альвеолярном воздухе (см. рис. 41 и 81). Следовательно, на этих высотах обычные приборы типа «легочный автомат», в том числе и КП-18, непригодны.
Потолок применения кислородных приборов оказалось возможным повысить за счет увеличения давления подаваемого кислорода. Кислородные приборы с повышенным давлением подают чистый кислород под маску на высотах более 12 000 м под давлением, несколько превышающим давление окружающего воздуха (рис. 82). Маска кислородного прибора с повышенным давлением, имеющая выдыхательный клапан особой конструкции, должна быть подогнана еще лучше, чем маска обычных легочных автоматов, так как избыток давления кислорода под маской будет стремиться отжимать ее от лица. Плохая подгонка маски в этом случае будет уменьшать величину добавочного давления в подмасочном пространстве и, кроме того, приведет к излишнему расходу кислорода.
Кислородные приборы с повышенным давлением — это усовершенствованные легочные автоматы. Эти приборы при полете в герметической кабине работают как обычные легочные автоматы, а в случаях аварийной разгерметизации на высотах, больших 12 000 м, подают кислород под повышенным давлением и позволяют нормально снизиться до безопасной высоты.
— 112 —
Их недостатком является значительно большее сопротивление при выдохе, чем у обычных приборов типа «легочный автомат», так как при выдохе нужно преодолеть избыточное давление. Это не только приводит довольно быстро к утомлению летчика, но и, что значительно хуже, к повышению венозного давления крови и застою ее в венах.
Во избежание подобных явлений кислородные приборы с избыточным давлением применяют в сочетании со специальной компенсирующей одеждой. Она состоит из пневматического жилета, туго облегающего грудную клетку и автоматически создающего противодавление избыточному давлению, пневматических штанов и нарукавников, которые, сдавливая вены конечностей, препятствуют застою венозной крови. Компенсирующей одеждой надо пользоваться при избыточном давлении, превышающем 25 мм рт. ст. Такая одежда может одновременно служить противоперегрузочным костюмом, о котором мы будем говорить ниже (см. рис. 136). Дыхание под давлением в компенсирующей одежде требует специальных упражнений: вначале ознакомительных и в дальнейшем укрепляющих дыхательные мышцы.
8 к. к. Платонов
— 113 —
Полноценное использование кислородных приборов определяется грамотной эксплуатацией их.
Готовясь к высотному полету, летчик должен подсчитать, сколько кислорода нужно взять для совершения полета, или рассчитать, на сколько времени ему хватит имеющегося запаса кислорода для полета на заданной высоте с данным кислородным прибором. Для различных типов кислородных приборов эти расчеты различны. На рис. 83 приведены формулы и примеры, руководствуясь которыми можно произвести подсчеты, необходимые при пользовании
- 5 Расчёт ЗАПАСА КИСЛОРОДА
Ш....?
О - запас кислорода в литрах
OH-/7o0aw кислорода на высоте полёта Н 0_ средняя подача за время набора
Нед высоты и снижения с 4500л доп-------g
I л _ неучитываемый расход кислорода птшм0 ппт Ч {остаточный, потери, поправки на t°), Равнь'и аат t - время полёта на высоте Н *Th
__ Т|- время на набор высоты и снижение^ J Н к
[ v -ёмкость баллона 0 0 0	^аллоне
Ь 	4л8л12л на земле в ат
° #Кг,75 ~
1,2 Л/мин
Расход на Неучиты-\	——=
иснижение'Kjрасход /	~
^^^0^ 4.60+^*20+25.4	.
 ---------------------
HF Непосред^г Расходна\[ ^\ственный j набор высоты ваемыи 1 расход - -	— * -------
О --°"*'
= Р ~ 150 “
4&1 сколько Хвсиыип.?
У*Р	0<V 4*100-^-20-25.4 оо
.......	" 1------------“----------=Wмин.
Он
и
— 114 —
кислородным прибором с непрерывной подачей кислорода и маской открытого типа.
Расчет запаса кислорода при пользовании приборами с подачей кислорода только на вдохе (легочными автоматами) не может быть «уложен» в какую-либо формулу, так как здесь расход кислорода определяется глубиной и частотой дыхания летчика, т. е. факторами, не поддающимися заранее точному учету. В таком случае исходят из эмпирически полученной величины расхода кислорода для этого типа приборов, равной для разных конструкций приборов от 3 до 6 литров в минуту.
Однако все расчеты по запасу кислорода для совершения полета будут верны только при условии, если кислородное оборудование исправно и нигде нет утечки кислорода, что перед каждым полетом летчик обязан проверить лично. Кислород может выходить через вентиль баллона, в местах присоединения газопроводных трубок к баллону, к прибору и т. п. (см. рис. 80). Для проверки герметичности место соединения нужно смочить мыльной водой. При утечке кислорода на смоченных местах появляются мыльные пузырьки.
В полете летчик может столкнуться с той или иной неисправностью кислородного прибора. Если вспомнить, что говорилось о резерве времени на различных высотах (см. рис. 51), то станет ясно, как важно летчику в этих случаях уметь быстро определять причины этих неисправностей и принимать соответствующее решение.
Чтобы принять правильное решение, летчик должен хорошо знать устройство кислородного оборудования, дефекты, которые чаще всего возникают при пользовании им, и методы их устранения.
Вот некоторые основные правила, которые необходимо соблюдать при высотных полетах.
При дневных полетах на самолетах с негерметической кабиной продолжительностью не более 5 часов кислородный прибор следует включать на высоте 4000 м. При более длительных полетах — на высоте 3000 м. Во время ночных полетов кислородный прибор надо включать на вы-срте 1000—2000 м.
Во время полета необходимо систематически контролировать запас кислорода и его поступление в маску, наблюдая за индикатором и за стрелкой манометра.
Если летчик по мере набора высоты начинает чувствовать недостаток кислорода или вообще по каким-либо признакам подозревает, что кислородный прибор неисправен, то прежде всего он должен посмотреть на индикатор кислорода. Если он «мигает», значит кислородный прибор рабо
8*	— 115 —
тает нормально. В этом случае недостаток кислорода скорее всего объясняется плохой подгонкой маски к лицу.
Если индикатор «не мигает», то это означает, что кислород не поступает в прибор. В этом случае необходимо проверить по манометру давление кислорода в баллоне, проверить, не закрыт ли приборный вентиль и соединены ли шланги бортового и парашютного кислородных приборов. Понятно, что все это должно быть проверено еще на земле перед взлетом и указанные причины появившегося при наборе высоты кислородного голодания есть результат недопустимой небрежности.
Но летчик может почувствовать недостаток кислорода в полете и после того, как кислородный прибор длительное время работал исправно. Это может произойти в результате израсходования кислорода, отсоединения или повреждения шлангов, нарушения подгонки маски или повреждения прибора.
В случае прекращения подачи кислорода, вызванного неисправностью кислородного оборудования или понижением давления кислорода в баллоне до 20—30 атм,, необходимо быстро снизиться до высоты около 4000 м.
Во всех случаях появления признаков кислородного голодания необходимо, открыв аварийный кран кислородного прибора, доложить о своем состоянии командиру корабля, ведущему или на командный пункт.
Перед проведением высотного полета в негерметической кабине на высоте, превышающей 8000 м, продолжительностью свыше 1 часа, во избежание появления высотных болей необходимо начинать дышать кислородом с таким расчетом, чтобы период времени вдыхания кислорода начался примерно за 20—25 минут до того момента, как будет достигнута высота 8000 м.
Глубоко неверно мнение, будто кислородом можно начинать пользоваться «по мере потребности», в зависимости от самочувствия. Самочувствие на высоте обманчиво, а отсутствие критического отношения к своим ощущениям, повышенное настроение, когда «море кажется по колено», часто является характерным проявлением высотной болезни. Кроме того, летчик должен иметь в виду, что обморок на высоте наступает зачастую совершенно неожиданно (рис. 84). Поэтому авиационные врачи категорически забраковали применение сосок вместо масок на кислородных приборах. Специальные зажимы для носа очень неудобны, а на открытых самолетах они вызывали даже обморожение носа. Пользование сосками с открытым носом всегда вызывает подсос воздуха через нос и на высотах больше 6000—7000 м может привести к внезапному обмороку.
— 116 —
Кислородное питание и высотная тренировка являются важнейшими мероприятиями медицинского обеспечения высотных полетов. Они не заменяют, а взаимно дополняют друг друга, а также другие описываемые ниже пути обеспечения жизни на высоте: герметические кабины и высотные скафандры.
Перед авиационной медициной стоит важнейшая задача изыскания и обоснования новых путей и способов обеспечения высотных полетов. Так, высотная устойчивость может быть значительно повышена с помощью специальной витаминизации пищи. Еще очень мало изученным, но видимо весьма эффективным методом является дыхание ионизированным кислородом. Умелая комбинация всех этих мероприятий позволяет надежно обеспечивать деятельность человека в различных условиях полета, вплоть до космических.
— 117 —
В СТРАТОСФЕРЕ
Завоевание человеком стратосферы имеет не только научное, но и практическое значение. Физические свойства стратосферы более благоприятны для полетов реактивных самолетов, чем свойства тропосферы (рис. 85). Кроме того, в стратосфере самолет менее доступен огню зенитных батарей и труднее улавливается радиолокаторами.
Все это заставляет самолетостроителей бороться за высотность самолетов, а авиационных врачей — решать вопросы обеспечения жизнедеятельности человека в стратосферном полете.
Герметическая кабина
Принципиальное решение вопроса обеспечения жизнедеятельности человека в полете на больших высотах было дано еще Д. И. Менделеевым.
В протоколе заседания Петербургского Физического Общества 7 октября 1875 года было записано: «Для достижения высших слоев атмосферы г. Менделеев предложил прикреплять к аэростату герметически закрытый, оплетенный, упругий прибор для помещения наблюдателя, который тогда будет обеспечен сжатым воздухом и может безопасно для себя делать определения и управлять шаром».
Первый в Советском Союзе самолет с герметической кабиной был построен в 1934 г. В настоящее время идея
— 118 —
герметизации общепризнана и нашла широчайшее применение. Герметические кабины теперь имеются не только на боевых, но и на учебных и пассажирских самолетах. Так, широко известные пассажирские самолеты Ту-104 оборудованы герметическими кабинами. Герметизация в авиации — это обеспечение непроницаемости стенок самолетных кабин. Это слово произошло от имени греческого бога Гермеса, который по представлениям древних греков умел лучше всех закрывать сосуды с вином.
В технике различают герметизацию полную (абсолютную) и неполную (относительную), которая практически получается в тех случаях, когда через стенки кабины проходят различного рода вводы и подвижные детали. Примером абсолютной герметизации могут служить кабины стратостатов и будущих космических кораблей. Герметические кабины самолетов имеют обычно относительную герметизацию.
С гигиенической точки зрения герметические кабины самолетов делятся на три типа:
1.	Регенерационные — с замкнутым циклом воздухообмена.
2.	Вентиляционные — с использованием наружного воздуха для «наддува» кабины.
3.	Смешанные — вентиляционно-регенерационные кабины.
Гондолы стратостатов, имеющие полную герметизацию, относятся к регенерационному типу. Воздухообмен в них совершается по замкнутому циклу. Продукты обмена, выделяемые человеком при дыхании (углекислый газ и водяные пары) поглощаются в особых фильтрах поглотителями, а взамен потребленного кислорода из баллонов поступает свежий.
В вентиляционных кабинах большинства современных самолетов непрерывный воздухообмен осуществляется за счет подачи в кабину воздуха из окружающей атмосферы с помощью компрессоров («наддув»). Излишек воздуха автоматически выпускается из кабины через специальный клапан, регулирующий давление воздуха в кабине. Этот клапан является наиболее ответственной частью каждой герметической кабины самолета. Дело в том, что внутри-кабинное давление в самолетах при полете в стратосфере не может быть равно атмосферному давлению на уровне моря, во-первых, потому, что потребовалось бы значительное утяжеление самолета за счет необходимого повышения прочности, во-вторых, потому, что это было бы весьма небезопасно в случае нарушения герметичности кабины. Но и слишком малый перепад давления невыгоден. Ведь тогда теряется основной смысл герметической кабины — летчик
— 119 —
либо не должен будет подниматься на необходимую ему большую высоту, либо при подъеме он будет испытывать кислородное голодание.
Этот важнейший и противоречивый вопрос об изб ы-точном давлении герметических кабин, т. е. о раз-* нице давления внутри кабины и в окружающей атмосфере (рис. 86, 87) решается авиационными конструкторами в тесном содружестве с авиационными врачами. В кабине самолета избыточное давление в среднем составляет 0,3— 0,4 атм. Соответствующий перепад давления между наружным и внутрикабинным воздухом для различных высот полета устанавливается автоматически с помощью упомянутого клапана. В зависимости от регулировки этого клапана на различных самолетах перепад давления различен. Но и одинаковый перепад давления на разных высотах дает различный выигрыш высоты. Поэтому рис. 86 является только общей схемой, не устанавливающей точного соотношения высот полета и «высот» в кабине. Летчик при полете в герметической кабине должен знать установленный для данного самолета коэффициент перепада и следить за внутрикабинным давлением по специальным приборам. Он должен знать, что герметическая кабина не предохраняет от кислородного голодания на тех высотах, на которые может подняться его самолет.
Кабины смешанного типа не нашли широкого применения, и мы на них останавливаться не будем.
— 120 —
Каждый участок земного шара имеет свой климат, в частности, определяемый температурой, влажностью и движением воздуха. Например, климат в лесу и рядом с ним в низине оврага будет разным. Такой местный климат называется «микроклиматом». Понятие микроклимата авиационные врачи, заимствовав от почвоведов, перенесли и в область авиационной медицины. В кабине самолета есть свой микроклимат. В какой бы климатической зоне земли ни летел летчик на самолете с герметической кабиной — в Ташкенте или Мурманске — микроклимат в кабине будет определяться ее конструктивными особенностями. Создание в герметической кабине микроклимата, соответствующего гигиеническим требованиям, является довольно сложной задачей, которая еще не до конца решена современной техникой, хотя, конечно, сделано уже немало.
Самым сложным вопросом в обеспечении жизнедеятельности летчика в герметической кабине является аварийная декомпрессия, т. е. мгновенная разгерметиза
ДАВЛЕНИИ
ТДН HRH
ПРОСТРЕЛЕ КАБИНЫ
Ня БОЛЬШОЙ ВЫСОТЕ
ПРИ НИЗКОМ АТМОСФЕРНОМ
НИ СЛИШКОМ МАЛЫМ,
тян как
ЭТО НЕ БУДЕТ ОБЕСПЕЧИВАТЬ
ДЫХАНИЯ
ДАВЛЕНИЕ
ВНУТРИ НАВИНЫ
НИ СЛИШКОМ
БОЛЬШИМ,
ЭТО БУДЕТ ОПАСНО ПРИ
87
— 121 —
ция. В этом случае летчик сталкивается с тремя уже разобранными нами факторами:
—	с быстрым перепадом давления (иногда называемым «взрывной декомпрессией»);
—	с падением парциального давления кислорода;
—	с действием холода.
Сила влияния каждого из этих факторов будет определяться степенью нарушения герметичности кабины и высотой полета. Поведение летчика в этом случае определяет быстрая оценка создавшейся обстановки и отличное знание всех действий, необходимых для устранения влияния этих трех факторов.
Современная авиационная техника достаточно надежно охраняет летчика в герметической кабине от аварийной взрывной декомпрессии на больших высотах.
Высотный скафандр
Выше 12 км обычные кислородные приборы не могут обеспечить нужных условий для дыхания летчика. Долгое время пользоваться кислородными приборами с повышенным давлением нельзя. Герметическая кабина, как мы видели, также не предохраняет летчика полностью от кислородного голодания. Дальнейшее обеспечение высоты полета на самолете удается осуществить с помощью высот-
^Достоинства ^и_^едостатни^
(затру^ненйе^^
^ы сот ноет ипо^т^^^^^^^^е обзора]^ ^рёдГтбоспаШшуп V
b при нарушении	Л
I герметизации)^	возможность^
(в кабины	J/Г \прострела~А
 ВЫСОТНОГО J СКАФАНДРА^
.
— 122 —
му Схемы высотного скюдндрд
1Г О ТИПОВ
ного скафандра (рис. 88). Но главное назначение высотного скафандра является спасение жизни летчика на больших высотах в случае нарушения герметичности кабины.
Высотный скафандр — это своеобразная герметическая одежда, сделанная в виде комбинезона с шлемом, напоминающая скафандр водолаза. Различают жесткие и мягкие скафандры. По принципу устройства высотный скафандр является как бы частным случаем герметической кабины. Поэтому все, что ранее было сказано о самолетной герметической кабине, в какой-то мере относится и к скафандру. В Советском Союзе первый скафандр был изготовлен в 1932 г.
Как и кабины, скафандры делятся на регенерационные, вентиляционные и смешанные (рис. 89). Как и кабины, скафандры имеют «избыточное давление». Однако в нормальных условиях полета в герметической кабине в скафандре избыточного давления нет; оно появляется в момент аварийной разгерметизации кабины и обычно бывает около 0,2 атм. По отношению к давлению в разгерметизированной кабине самолета. Отсюда ясно, почему к скафандрам предъявляется требование особой прочности.
Широкому практическому использованию высотных скафандров долго мешал ряд недостатков, свойственных в той или иной степени всем ранее существовавшим скафандрам:
— 123 —
их громоздкость, затруднение обзора и движений летчика, сложность их надевания. Поэтому высотные скафандры применялись главным образом в отдельных испытательных или рекордных полетах. Современные скафандры почти лишены этих недостатков и им бесспорно принадлежит большое будущее, так как в скафандре можно находиться в безвоздушном пространстве.
* * *
Подводя итог всему сказанному о влиянии высоты на человека в полете, взглянем еще раз на рис. 9. Теперь станет ясно, почему он назван «Зоны полетов». Завоеванные человеком глубины воздушного океана действительно делятся для летной работы на три зоны.
В первой зоне, т. е. до высоты 4—6 км, полет возможен на открытом самолете без кислородного прибора, хотя в ответственных, ночных и разведывательных полетах рекомендуется пользоваться кислородом и на меньших высотах.
Во второй зоне — с 4 до 12 км — для полета в негерметической кабине необходим кислородный прибор.
Наконец, в третьей зоне — выше 12 000 м — полет может осуществляться только в герметических кабинах или скафандрах, а еще лучше — в герметической кабине и в скафандре.
Границы этих зон человек, конечно, может незначительно превышать, но лишь кратковременно и с известным риском. Перспектив значительного повышения границ первых двух зон у человека нет. Верхняя же граница третьей зоны будет беспрерывно повышаться, пока человек не вылетит за границы атмосферы и не покорит мировое пространство.
В КОСМИЧЕСКОМ ПОЛЕТЕ
Еще не так давно о полетах на Луну, Марс и другие планеты писали только увлекательные фантастические романы. Но наш знаменитый соотечественник К. Э. Циолковский научно доказал, что межпланетный полет это не пустая фантазия, а вполне реальная возможность. К. Э. Циолковский является основоположником науки о межпланетных полетах, так называемой космонавтики. Сейчас, как официально заявил президент Академии наук СССР академик А. Н. Несмеянов, советская наука уже достигла такого состояния, когда стали возможными создание ис
— 124 —
кусственного спутника Земли и посылка ракеты на Луну. Над решением этих вопросов работают и в других странах.
С 1 июля 1957 года по 31 декабря 1958 года в международный геофизический год будет сделан первый шаг к осуществлению межпланетных полетов — в СССР и в других странах будут запущены искусственные спутники Земли. Радиоаппаратура, установленная на этих спутниках, позволит произвести важнейшие научные наблюдения и обосновать возможность создания спутника Земли, населенного людьми. А там уже недалеко будет и до регулярных космических рейсов.
Развитие космонавтики является стимулом для создания космической медицины, круг вопросов которой наметился уже достаточно полно. Так, очень остро станет проблема длительной регенерации воздуха в кабинах стратопланов — ведь полет будет очень продолжительным — и проблема обеспечения личной гигиены при весьма длительном пребывании в скафандре. Но наиболее специфическими ее вопросами будет, очевидно, изучение физиологических функций человеческого организма и деятельности человека в условиях невесомости, а также борьба с космическими лучами.
В космическом полете все предметы и сами космонавты станут невесомыми. Это внесет существенные изменения в протекание отдельных физиологических функций организма и в деятельность человека. Движение руки космонавта, например, будет вызывать вращение всего тела. Нелегко будет выпить глоток воды, висящей в виде круглой капли. Однако есть основания быть уверенными, что никаких особо серьезных изменений в деятельности организма вследствие невесомости, с которыми он не справился бы, не произойдет. А изменение деятельности будет выправлено с помощью специальных упражнений.
Несколько сложнее будет обстоять дело с решением вопроса борьбы с космическими лучами. Проникая в атмосферу, космические лучи встречаются уже на высотах 40—50 км; опыт работы с радиоактивными веществами и разработка средств противоатомной защиты указывают пути предохранения стратонавта и космонавта от вредного влияния космических лучей.
На больших высотах возникает также проблема защиты от ультрафиолетовых лучей. Уже на высотах 25 км и выше интенсивность ультрафиолетовых лучей (с длиной волны меньше 300 миллимикрон) значительно возрастает; но ультрафиолетовые лучи оказывают действие только на открытые поверхности тела человека и легко задерживаются стеклами, в состав которых введен ряд редкозе
— 125 —
мельных элементов. Это облегчает предохранение летчика от их действия в стратосферном и космическом полете. Кстати сказать, приехавшие отдыхать на юг не всегда учитывают действие ультрафиолетовых лучей, хотя и задерживающихся атмосферой, но все же в небольшом количестве доходящих до поверхности Земли. Не слушая советов врачей и подольше полежав на пляже, такие люди получают иногда тяжелые «солнечные ожоги».
Все эти проблемы космического полета будет изучать космическая медицина. Основы ее закладываются сейчас изучением человека в стратосферном полете.
III. СКОРОСТЬ
J-jaiinix летчиков часто называют соколами. Однако человек обогнал в полете сокола еще в 1920 году. А сейчас человек летает уже со скоростью, превышающей скорость звука (рис. 90), которая на уровне моря при 15° Ц равна примерно 341 м/сек, или 1228 км/час. По неофициальным данным к 1956 г. человек на самолете уже достиг скорости около 2500 км/час. И эти огромные скорости человечество освоило за период жизни одного поколения!
Скорость самолета не оказывает влияния на человека, если он пассивно находится в закрытой кабине и летит с постоянной скоростью по идеальной прямой. Но скорость становится фактором, влияющим на человека, если он сталкивается с необходимостью воспринимать что-либо при этой скорости и соответствующим образом реагировать на воспринятое. Иначе говоря, в этом случае темп деятельности человека (темп работы) зависит от скорости полета.
Скорость полета влияет на организм человека и тогда, когда изменяется ее величина или направление и, следовательно, появляются ускорения и перегрузки. Чувствует
— 127 —
скорость полета человек и когда он попадает в струю встречного потока воздуха.
Наконец, со скоростью самолета связаны его вибрации и шум, которые также оказывают определенное влияние на организм человека в полете.
Таким образом, чтобы понять влияние скорости полета на человека, мы должны разобраться в особенностях действия на него:
—	повышенного темпа работы;
—	ускорений и перегрузок;
—	встречного потока воздуха;
—	вибрации и шума.
ТЕМП РАБОТЫ
Производя взлет и посадку, пилотируя самолет, следя за ориентировкой и в особенности ведя разведку и воздушный бой, летчик должен непрерывно воспринимать большое число окружающих его как в самолете, так и вне самолета объектов и отвечать на эти восприятия определенными действиями. Скорость, с которой одно движение или действие во время работы сменяет другое, называется темпом работы. Темп может быть более или менее быстрым. Так, например, человек не может наклоняться и выпрямляться скорее, чем один — два раза в секунду. Темп же движения пальцев у опытного пианиста достигает 10 движений в секунду.
Ряд работ выполняется в так называемом свободном темпе, т. е. темпе, устанавливаемом самим работающим. Темп других работ, как, например, работы на конвейере, движущемся с определенной скоростью, является «принудительным». В принудительном темпе работа может выполняться как без «дефицита времени», т. е. в условиях, когда у рабочего будет достаточно времени для совершения необходимых действий, так и с «дефицитом времени», когда рабочий будет успевать совершать необходимые действия только в том случае, если работа выполняется им в максимально возможном темпе.
Летчик, как и рабочий на конвейере, работает не в свободном, зависящем от него темпе, а в принудительном темпе. Принудительный же темп всегда предъявляет к работающему большие требования и больше утомляет, чем свободный темп работы. Кроме того, летчик в полете почти всегда находится в условиях более или менее жесткого дефицита времени, вызванного скоростью полета.
Представьте себе летчика, который получил задание выполнить полет на легкомоторном самолете (типа учеб-
- 128 -
ного самолета) по определенному маршруту. Это может быть поиск рыбаков, унесенных в море на льдине, или разведка косяков рыбы, или поиск пожаров в тайге и т. п.
Получив задание, летчик начинает взлет. На взлете он должен следить за положением капота по отношению к горизонту и согласовывать с изменением этого положения движения левой руки, дающей газ и постепенно увеличивающей мощность, развиваемую двигателем, и движения правой руки, изменяющей с помощью ручки величину отклонения руля высоты.
Одновременно с этим пилот следит за выдерживанием направления при взлете, исправляет при помощи педалей отклонения от заданного направления и устраняет ручкой возникающие крены самолета. В то же время он должен на слух контролировать работу двигателя. Но вот толчки самолета об аэродром прекратились — он отделился от земли. В этот момент быстро мобилизуется новая функция зрения — глубинный глазомер. Беспрерывно оценивая расстояние от самолета до земли, летчик выдерживает самолет на некоторой небольшой высоте над землею до тех пор, пока скорость не достигнет такой величины, при которой можно будет перейти к набору высоты. Все воспринимаемые летчиком во время выдерживания самолета изменения высоты он должен немедленно исправлять соответствующим движением ручки. Вместе с этим летчик должен устранять крены и строго сохранять направление полета, прислушиваясь в то же время к работе двигателя.
Наконец нужная скорость достигнута. Летчик переводит самолет в режим набора высоты. В этот момент он обязан перенести взгляд от земли на горизонт, чтобы проверить, нет ли впереди препятствий, и придать самолету нужный угол набора высоты, установив определенным образом капот самолета по горизонту.
Но и проделав все это, летчик не может спокойно вздохнуть. Впереди еще целый ряд необходимых действий: нужно проверить по приборам скорость самолета, непрерывно следить за работой двигателя, убрать шасси (если шасси убирающиеся) и т. д.
Но вот сделан разворот, потребовавший от летчика чрезвычайно точной координации движений рук и ног в согласовании с зрительными восприятиями (положение капота по горизонту, показания ряда приборов), набрана нужная высота, и самолет лег на курс.
Казалось бы, теперь летчик может отдохнуть. Но этот отдых может привести к потере ориентировки, особенно в полете в сложных метеорологических условиях. А в усло-
9 К. К. Платонов	129 —
р Летчик может различить (в виде едва заметной точки предмет
i-f при 1 полной {прозрачности
воздухаJ v
ЗОси
При остроте зрения в 1,0 -глаз
раздельно^ воспринимает два луча
света, дохо-
Н=Х
6 ОООд
углом в
]в 3438 раз
-л. большего у {величины > предмета
71 “W минуту -/fg|

1
виях хорошей погоды при видимости земли летчик, помимо исправления отклонений самолета от курса и наблюдения за приборами, обязан непрерывно следить за землей, сличая ее с картой. Чем больше высота и скорость полета, тем хуже может быть видимость, тем больше внимания приходится летчику уделять наблюдению за землей, а значит, тем большие требования предъявляются к вниманию, остроте зрения и цветоощущению летчика.
С высоты 1000 м при отличной видимости и хорошем освещении теоретически возможно различить (в виде точки) на земле предмет величиной в 30 см (рис. 91), а с высоты 6000 м — предметы величиной не меньше 180 см. Таким образом, при полной прозрачности атмосферы и остром зрении летчика теоретически можно было бы с высоты 1000 м различить стоящего человека, а с 6000 м видеть предмет, каждая сторона которого имеет длину не менее 180 см. Но и теоретически это возможно лишь в том случае, если у летчика острота зрения равна единице, т. е. он раздельно воспринимает два луча света, доходящие до его глаза под углом, равным одной минуте. Если же острота зрения меньше единицы, т. е. если этот воспринимаемый угол больше одной минуты, то и величина различаемых предметов должна быть соответственно
— 130 —
больше. На практике же из-за неполной прозрачности воздуха и вибрации самолета указанные выше предметы различаются со значительно меньших высот.
Вполне понятно, что ухудшение видимости затрудняет ведение ориентировки в полете, требует лишнего времени на опознавание наземных ориентиров. Кроме того, чем больше скорость самолета, тем труднее следить за землей. Но летчик должен вовремя успевать замечать не только то, что делается на земле, но и все то, что происходит в возухе. Это достигается с помощью так называемой осмотрительности.
Успешное выполнение полетов обеспечивается, в числе прочего, высокой осмотрительностью летного состава на аэродроме и в воздухе. Быть осмотрительным это значит вовремя замечать препятствия при рулении на земле, уметь находить в воздухе самолеты, наблюдать за ними, опознавать их; быть осмотрительным это значит своевременно определять изменения в окружающей обстановке.
Осмотрительность летчика определяется, конечно, не только остротой его зрения, но и типом его нервной системы и наличием у него навыков осматриваться и наблюдать. Зависит осмотрительность и от моральных качеств летчика, от сознания им своего долга, от его дисциплинированности.
Но даже самый осмотрительный летчик может не успеть заметить чего-либо нужного ему на земле или в воздухе из-за конструктивных особенностей самолета, ограничивающих обзор. Одни самолеты имеют лучший, другие худший обзор. Обзоры различных самолетов сравниваются при помощи следующего метода. Если представить себе, что летчик с самолетом помещен в центр шара, на котором нанесены, как на глобусе, меридианы и параллели, то на сетке графика можно, как это сделано на рис. 92, зарисовать ту часть сферы, которая будет доступна его обзору при всех поворотах головы.
В условиях боевого полета летчик должен при выполнении разведки обнаружить визуальным наблюдением военные объекты противника, установить расположение его войск и военной техники. Но противник вряд ли будет располагать войска и устанавливать свои орудия и боевую технику на открытом месте. Он постарается их замаскировать так, чтобы было как можно труднее обнаружить их с воздуха. А обнаружение замаскированных объектов требует от летчика не только очень острого зрения, но и хорошей контрастной чувствительности глаза, нормального цветоощущения и специальных навыков. Все эти качества
, — 131 —
гОСМОТРИТЕЛЬНОСТЬ" определяется цц качествами = летчика -=
Моральными качествами Навыками Подвижностью нервных
Остротой
процессов зрения
92
и навыки нужны и летчику, выполняющему в мирное время различные задания.
В каждом боевом полете летчик всегда должен быть готов к встрече с самолетом противника. «Для того, чтобы при современной большой скорости самолетов заметить в воздухе самолет противника, кажущийся издали небольшой чертой, нужно отличное зрение. Обладающий более сильным зрением заметит и распознает противника раньше и будет иметь в своем распоряжении больше времени для принятия решения. А при громадных скоростях сближения это может иметь решающее значение...» — так писал Лап-чинский в своей книге «Воздушный бой» еще в 1934 году.
Значение этих слов полностью подтвердили боевые действия летчиков в Великой Отечественной войне. Недаром трижды Герой Советского Союза А. И. Покрышкин сказал: «Глаза — главное оружие летчика». Но значение этих слов еще более возросло теперь, когда самолеты летают на околозвуковых и сверхзвуковых скоростях. Например, при остроте зрения 1,5 летчик может распознать летящий ему навстречу самолет противника со скоростью 1000 км/час на расстоянии около 850 м (рис. 93), при остроте же зрения 0,5 он может это сделать уже на меньшем расстоянии (примерно 415 м). Если же принять скорость каждого самолета равной всего 270 км/час (скорость сближения 540 км/час), то при остроте зрения 1,5 в распоряжении летчика до сближения будет 5,5 сек., в то время как при остроте зрения 0,5 — всего только 2,7 сек. Это время будет уменьшаться с увеличением скорости самолета. Оговоримся, что эти расчеты основаны на теоретических данных и должны расцениваться как сугубо ориентировочные.
— 132 —
Для учета фактора времени в авиации большое значение имеет скорость зрительного восприятия. Она определяется минимальным временем действия раздражителя на глаз, необходимым для того, чтобы этот раздражитель бый воспринят. Оказывается, что вспышку света, более кратковременную чем 0,0001 сек., глаз уже не воспринимает. Время, необходимое для восприятия более сложных объектов, значительно увеличивается. Так, например, чтобы безошибочно прочесть показания хорошо знакомого ему прибора, летчик обычно должен воспринимать его показание в течение не менее чем 0,3 сек.
В воздушном бою выполнение пилотажа и ведение ориентировки усложняются, хотя и отходят на второй план. На первом же плане будет основная задача воздушного боя — поражение противника огнем и маневрирование для затруднения ведения огня противником. От зрения, слуха и внимания летчика, от быстроты и координированности его движений, от умения, решительности и целеустремленности в бою зависят выполнение боевого задания и сохранение жизни летчика.
Следует понять и хорошо усвоить, что для победы в воздушном бою решающее значение имеет не только большая скорость и лучшая маневренность самолета, но и, что особенно важно, лучшее использование этих факторов в бою летчиком.
то при остроте зрения
0,5-
за 415л
мигать лишь ®,7сек.
to сближения
— 133 —
Однако продолжим описание нашего воображаемого полета, о котором мы говорили выше. Выполнив задание, летчик возвращается на свой аэродром и идет на посадку. Перед посадкой он должен осмотреть с воздуха аэродром (если, конечно, аэродром не закрыт облаками) и оценить обстановку на нем. Но чем больше скорость самолета, тем труднее выполнить эту задачу. Приземлиться летчик должен не где попало, а в определенном месте на посадочной полосе. Для этого нужно точно выполнить заход и расчет на посадку и соразмерить высоту, на которой находится самолет над аэродромом, установить угол, под которым нужно будет планировать, и расстояние от самолета до посадочных знаков.
Точность расчета и качество выполнения посадки зависят от развитости глубинного глазомера летчика (механизмы которого мы разберем в VI главе) и от его умения пилотировать самолет, а ошибка в расчете при посадке самолета, особенно на ограниченном по размерам аэродроме, чревата большими неприятностями.
Быстро совершив ряд необходимых действий (не забыв при этом выпустить шасси), летчик готовится к посадке, переводит самолет в режим планирования и основное свое внимание уделяет наблюдению за приближением самолета к земле. Убедившись, что в воздухе и на земле нет препятствий по пути посадки и нет сигналов, запрещающих посадку, он по земным ориентирам устанавливает правильный угол и направление планирования. Но вот земля уже близко, и на строго определенной для каждого типа самолета высоте летчик плавным движением ручки начинает уменьшать угол и скорость приближения самолета к земле. По давлению на ручку он ощущает уменьшение скорости самолета. Так же, как и при взлете, расстояние до земли приходится определять на глаз, не позволяя самолету слишком быстро подойти к земле, не давая ему удариться бб нее колесами прежде, чем скорость будет достаточно уменьшена.
«На посадке все внимание земле»,— иногда говорят летчики. Но плохо может кончиться, если на посадке летчик будет думать только о земле, забыв о самолете. Кто же тогда будет выправлять крены, следить за выдерживанием нужного направления посадки? Кроме того, летчик должен быть готов дать газ, чтобы уйти на второй круг, если посадка окажется почему-либо невозможной. Понятно, что чем больше скорость самолета, тем больше «дефицит времени» для выполнения всех этих действий.
Но вот летчик благополучно посадил самолет и отрулил к месту стоянки. Теперь он обязан доложить командиру о выполнении задания и о собранных сведениях. И здесь
— 134 -
скорость полета снова осложнит положение летчика. Она вступит в конфликт с памятью.
Легко запомнить сравнительно небольшое число картин, медленно прошедших перед глазами. Но при большой скорости полета перед глазами летчика пройдет огромное число предметов и явлений, многие из которых будут для него очень нужными, однако мелькнут буквально на мгновение. Запомнить все эти объекты будет возможно лишь при очень напряженном внимании.
В разобранном примере мы, конечно, не перечислили и малой доли всего того, что летчик должен воспринять и на что должен реагировать точными и строго координированными движениями.
Особенно же напряженный темп работы имеет место при полете по приборам, без видимости земли, в сложных метеорологических условиях, на чем мы еще остановимся ниже особо, а также при полете на малых высотах на реактивном самолете.
Даже на учебном самолете, имеющем скорость около 100 км/час, за один полет по кругу, от взлета до посадки, т. е. примерно всего за 4 минуты, летчик должен не менее 300 раз переключить свое внимание с объекта на объект в строго определенной последовательности. А сколько случайных дополнительных объектов могут привлечь и действительно привлекают его внимание сверх этого обязательного выполнения необходимых действий. И это за один четырехминутный полет на простейшем учебном самолете. Реактивный же самолет много сложнее и количество необходимых действий на нем увеличивается, а время для их выполнения, имеющееся в распоряжении летчика, уменьшается и, следовательно, темп работы увеличивается.
Поясним еще одним примером влияние большой скорости на организм. Время простой двигательной реакции человека (рис. 94), т. е. время, протекающее с того момента, как перед человеком появился какой-либо простой объект, который он должен воспринять до того момента, как он ответит на восприятие простым, заранее известным движением, равно примерно 0,1 секунды, или 100 сигм (сигма равна одной тысячной секунды).
Время сложной двигательной реакции, при которой раздражителей несколько и на каждый раздражитель должен быть дан особый ответ, обычно составляет не менее 0,4 секунды или 400 сигм. Ясно, как много событий может произойти за это время в полете на реактивном самолете, тем более в воздушном бою на встречных курсах. И на все эти события летчик должен дать ответ. А ведь скорости самолетов непрерывно растут. Чем больше ско-
— 135 -
рость самолета, тем больше должен летчик ускорять темп своей работы, тем чаще работать на предельной скорости своих реакций. Все это очень сильно утомляет летчика. Вот почему разумный отдых и систематическая тренировка при подготовке к полетам так необходимы летчику.
Время реакции играет весьма важную роль при лобовой атаке, о которой трижды Герой Советского Союза А. И. Покрышкин пишет так: «Со страшной скоростью несутся друг на друга два самолета. Сближение занимает считанные секунды. Дистанция действительного огня создается почти мгновенно. Одно неверное движение и ты можешь врезаться своим самолетом в машину врага. На какой-то миг ты опоздаешь привести в действие свое оружие и вражеская трасса сразит тебя».
Приведенные выше величины времени реакций получены путем лабораторных исследований. Но вот несколько аналогичных величин, полученных путем объективной регистрации на специальных самолетах-лабораториях, предназначенных для изучения летных навыков: на взлете исправление отклонения нажимом правой педали требует
— 136 —
0,05—0,5 сек. (в среднем 0,2 сек.); исправление крена на планировании — 0,015—0,4 сек. (в среднем 0,25 сек.); исправление отклонений на петле Нестерова и на «бочке» — 0,5—1,5 сек. (в среднем 0,5 сек.).
Вместе с тем среди полученных замером в полете данных о времени реакций встречаются данные о значительно более быстрых реакциях иногда даже со временем, равном нулю, а также и преждевременные реакции. Это объясняется тем, что реакции летчика в основном относятся к виду так называемых реакций на движущийся объект. Как охотник, стреляя по утке, может спустить курок не только позже, но и раньше, чем утка «попадает на мушку», так и летчик может реагировать на движение самолета не только с опозданием, но и преждевременно, заранее ожидая появления изменения движения самолета, на которое он реагирует.
Летчик управляет самолетом, выполняя одновременные и строго координированные движения ручкой (штурвалом), педалями и рычагом двигателя. Малейшая нечеткость, несогласованность этих движений отражается на движении самолета и иногда может привести к тяжелым последствиям. И опять-таки чем больше скорость самолета, тем большие требования предъявляет полет на этом самолете к координации движений летчика или, как говорят, тем более «строг» самолет.
Выше было сказано о самолетах-лабораториях, применяемых для изучения летных навыков. Здесь уместно о них сказать более подробно, так как именно они дают возможность строго научно изучать в числе ряда других вопросов влияние все возрастающих скоростей полета на качество летной деятельности. До появления таких самолетов-лабораторий летная деятельность изучалась методами наблюдения, самонаблюдения и беседы; создание таких самолетов позволило начать изучение летной деятельности путем объективной регистрации ряда отдельных, наиболее важных параметров.
В основу исследовательских работ, проводимых на самолетах-лабораториях по изучению летных навыков, были положены принципы И. М. Сеченова об определении психической деятельности человека внешними раздражителями и о реализации психической деятельности человека — движениями. Свою знаменитую книгу «Рефлексы головного мозга», о которой мы уже говорили, Иван Михайлович кончил словами: «Пусть говорят теперь, что без внешнего чувственного раздражения возможна хотя на миг психическая деятельность и ее выражение — мышечное движение».
137 —
Следовательно, первое, что должно быть зарегистрировано на самолете-лаборатории, это те раздражители, на которые реагирует летчик. Конечно, нет смысла регистрировать все раздражители, а надо выбрать главные, которыми являются изменения положения самолета в пространстве, изменения показаний приборов, а также перегрузки. Второе, что должно быть изучено — это мышечные движения, в которых реализуется деятельность человека в полете, т. е. движения руками (перемещение штурвала, ручки) и ногами (перемещение педалей) для управления самолета. Очень важными являются движения глаз и головы, определяющие последовательность чтения приборов на приборной доске и осмотрительность.
Однако внешние раздражения вызывают у человека в полете, кроме ответных движений руками, ногами, головой и глазами, еще и различные чувства: неуверенности, трудности, азарта и т. д. Эти психические переживания реализуются в изменении частоты сердечных сокращений и дыхания, мимике, «зажиме ручки», в речевых реакциях. В речевых реакциях, как мы увидим ниже, реализуется и понимание курсантом или летчиком окружающей обстановки, т. е. его ориентировка в полете.
Все указанные параметры, по которым можно судить о качестве деятельности человека в полете, полностью или частично в различных сочетаниях (в зависимости от задач исследования и от возможности) регистрируются на самолетах-лабораториях с помощью специальных датчиков, самописцев, киносъемки и телепередачи. Синхронная регистрация всех этих параметров, конечно, в сопоставлении с рядом других материалов, позволяет получить объективную (а если надо, то и сравнительную) характеристику особенностей деятельности человека в полете и отдельных его летных навыков. Подобное изучение человека в полете позволяет еще больше углубить наши знания о влиянии темпа работы на деятельность летчика.
Самолеты-лаборатории предназначаются для изучения не только летной деятельности, но и измерений различных факторов среды, в которой работает летчик (например, температуры, вентиляции, газового состава воздуха в различных местах кабины самолета), а также для изучения отдельных физиологических функций организма человека в полете (например, изменения кровяного давления при действии перегрузки). Но наиболее сложная и важная задача состоит в том, чтобы, опираясь на регистрацию изменений внешней среды и на регистрацию физиологических функций, изучать на самолетах-лабораториях особенности деятельности человека в полете.
- 138 -
Но можно ли все сказанное о влиянии скорости полета на работоспособность человека понимать в том смысле, что дальнейшее увеличение скорости предъявляет какие-то сверхестественные требования к летчику? Отнюдь нет. Практика показывает, что с полетом на современных, все увеличивающихся скоростях человек вполне может справиться. Но для этого он должен быть вполне здоровым, быстро реагировать на те или иные раздражения и быть внимательным. Он должен, кроме того, иметь хорошие навыки пилотирования самолета. Чем больше автоматизированы навыки, тем быстрее может быть темп работы.
Высокая автоматизация летных навыков достигается не только в полете, но и в процессе наземной подготовки на различных тренажерах. Вопрос о тренажерах в авиации имеет уже многолетнюю историю и не всегда правильно понимается. Поэтому на нем надо остановиться несколько подробнее.
В 1934—1937 гг. не было ни одной летной школы, которая не имела бы своего «особенного» тренажера. Летчики, обучавшиеся летному мастерству в тот период, хорошо помнят «журавли», подобные тем, что ставятся у украинских колодцев, «горки», устроенные по типу американских гор, «птичку» — модель самолета, скользившую по канату и имитировавшую профиль посадки, «ориентатор» из двух кабин, вращавшийся от движения рычагов во всех трех плоскостях, и много самых разнообразных типов тренировочных кабин.
Идея выработки навыков полета на земле занимала в тот период многие умы. Некоторые утверждали даже, что на земле можно полностью научить человека летать. Однако большинство создававшихся в то время тренажеров принесло, пожалуй, больше вреда, чем пользы, так как конструировались они обычно без всякого теоретического обоснования, без знания психологии и без учета законов развития навыков.
Идея же наземной тренировки глубоко правильна. Учить курсанта только в полете и дорого и трудно. На земле курсанту легче понять необходимые действия и разобраться в них, а инструктору легче установить характер и причины ряда ошибок курсанта. Наземная тренировка способствует развитию автоматизации навыков, переносимых потом в полет, и развитию определенных психологических качеств, нужных летчику. Эти навыки и качества должны развиваться и совершенствоваться не только в процессе занятий физкультурой, спортом, строевой подготовкой, в процессе повседневного воинского воспитания, но и посредством проведения занятий на тренажерах, т. е. на особых при
— 139 -
борах, дающих возможность путем упражнения на них развивать у курсанта специальные навыки и психологические качества, на которых эти навыки строятся.
Тренажеры бывают:
—	программные,— «узаконенные» курсами учебно-летной подготовки и инструкциями (для работы на них всех курсантов);
—	коррегирующи е,— предназначенные для дополнительной выработки трудно развивающихся навыков у отдельных курсантов;
—	самодеятельные,— на которых курсанты могут без участия инструктора в свободное время закреплять соответствующие навыки.
Самодеятельные тренажеры должны обеспечивать возможность оценки самим курсантом результатов своих действий. Кроме того, они обязательно должны быть занимательными, интересными. Примером таких тренажеров могут служить имеющиеся в школах и частях ВВС тренажеры для решения штурманских задач, для сборки вооружения и др.
Но для того чтобы тренажер приносил пользу, а не был эффектной игрушкой, он должен удовлетворять следующим требованиям:
1.	Навыки, развиваемые на тренажере, должны по своей психологической структуре соответствовать навыкам, необходимым для выполнения полета. Это, однако, не всегда бывает так. Например, как показало специальное исследование, у курсанта, опускавшегося на «журавле» (в особом ящике на коромысле), навык определения расстояния до земли развивался достаточно хорошо. Но основным восприятием, на котором строился этот навык, было соотношение (параллакс) отдельных неподвижных видимых предметов, соответствующее данной высоте: положение кустика травы на тропинке, забора на соседнем дворе, крыш ближайших домов и т. д. Таким образом, этот навык был совершенно иным по структуре, чем навык определения расстояния до земли на посадке, который строится на восприятии угла, под которым видна земля, на восприятии быстроты мелькания земли и на ряде других восприятий.
Стремление во что бы то ни стало создать на тренажере обстановку, внешне похожую на реальную обстановку полета, совершенно бесполезно, так как это внешнее подобие, «бутафория», не обеспечивает общности структур навыков, развиваемых на тренажере, и навыков, необходимых для выполнения полета.
Практика обучения показала, что некоторая схематизация, упрощение условий тренировки на тренажере иногда
— 140 —
даже полезны. Так, при тренировке на известном тренажере «силуэт-горизонт», который при первоначальном летном обучении может служить отличным средством для выработки быстроты и точности реакции при исправлении отклонений, совершенно излишне рисовать ландшафт из домиков и деревьев, как это нередко делают. Ведь на нем тренируют не восприятие различных ориентиров, а быстроту и точность сложной двигательной реакции. Поэтому на «горизонте» этого тренажера вполне достаточно иметь только один схематический ориентир для выдерживания направления.
Необоснованным является также стремление добиться выработки на тренажере обязательно целостного сложного навыка выполнения полета. Если тренажер хорошо автоматизирует какой-либо частный, но необходимый в полете навык, то он уже полезен и поможет дальнейшему развитию более сложных навыков в полете. Стремление же к выработке сложного целостного навыка иногда может привести к развитию у обучаемого ряда вредных побочных навыков.
Но, с другой стороны, есть навыки, которые нельзя развивать изолированно от других. Так, в полете летчик всегда должен одновременно быть осмотрительным и выполнять ряд действий: пилотировать самолет, вести ориентировку, решать штурманские и тактические задачи и т. д. Поэтому попытки тренировать осмотрительность летчика, не занимая его внимания выполнением параллельных, но точно учитываемых действий (например, решением штурманских задач и др.), не приносили положительных результатов.
2.	Упражнения на тренажере не должны способствовать выработке таких навыков, которые дают отрицательный перенос в условиях полета. Под переносом навыка следует понимать облегчение (положительный перенос) или затруднение (отрицательный перенос) развития нового навыка под влиянием уже имеющихся.
Так, например, после тренировочных розыгрышей полета в ряде кабин курсанты при выполнении взлета в реальном полете допускают переход самолета в набор высоты с увеличенным углом. Это происходит потому, что при тренировке в кабине у курсантов развивается навык перехода в набор высоты активным движением ручки на себя, а не ослаблением давления на ручку, как это приходится делать в действительном полете на правильно отрегулированных самолетах.
Однако при окончательной оценке тренажера надо учитывать и сопоставлять все его стороны как положительные, так и отрицательные. При достаточно большом коли
— 141 —
честве положительных сторон на тренажере вполне допустимо и развитие мало существенных и легко устранимых вредных навыков. Используя любой тренажер, инструктор всегда должен знать сам и своевременно информировать тренирующихся курсантов обо всех более или менее вредных навыках, развиваемых на данном тренажере. Это позволит быстро изжить их в полете или, что еще лучше, при обучении на других тренажерах.
3.	Тренажер должен быть таким, чтобы можно было вводить независимые, меняющиеся по величине отклонения в положении самолета, встречающиеся в полете, например капота самолета относительно линии горизонта, в показаниях приборов и т. п. для тренировки исправления их обучающимися. Самая сложная кабина с «оживленными» приборами оказывается мало полезной для тренировки до тех пор, пока на ней не будет предусмотрена возможность вводить в показания этих приборов неожиданные отклонения, которые тренирующиеся должны вовремя замечать и исправлять.
4.	Тренажер должен быть таким, чтобы тренирующийся мог воспринимать результат своих действий. Навык развивается полноценно только тогда, когда обучаемый осознает результат своих действий и может оценить характер и величину совершаемой им ошибки.
Очень важно, чтобы на тренажере велась объективная регистрация (счетчики, записи и т. д.) результатов работы на нем. Эта регистрация должна показывать ход развития на нем навыков.
5.	Методика работы на тренажере должна предусматривать достаточное количество повторений. Без этого даже отличный тренажер превращается в наглядное пособие и будет помогать только понимать и запоминать что-либо, т. е. будет способствовать приобретению знаний, но не навыков. Это правило часто не выполняется не из-за особенностей тренажера, а из-за неправильной методики организации тренировки на нем.
При достаточном же числе повторений и при хорошо продуманной системе упражнений в умелых руках некоторые наглядные пособия, как, например, «миниатюр-полигой», «миниатюр-старт» и фотомакет приборной доски могут служить хорошими тренажерами.
6.	Работа на тренажере должна быть методически целенаправленной, т. е. должно быть ясно, какие методические цели она преследует.
7.	Тренажер должен быть рентабельным, т. е. дешевым и простым в обращении с ним. Если изготовление и эксплуатация тренажера, как, например, «ориентатора», когда-то применявшегося в Качинской школе, стоят до
~ 142 -
роже учебного самолета, то такой тренажер, понятно, нерентабелен.
Внимательное наблюдение за работой курсанта на тренажере дает возможность инструктору не только судить о степени развития у него соответствующих навыков, но и определить уровень развития у курсанта определенных психологических качеств. Поэтому каждый тренажер в какой-то мере может быть использован и как прибор для экспериментально-психологического изучения курсанта, для определения его пригодности к летной работе.
Хорошо организованная, методически правильная наземная тренировка предоставляет инструктору широчайшие (и еще очень мало использованные) возможности для привития курсанту тех или иных навыков. Но все же мнение, что «на земле человека можно полностью научить летать», столь же неверно, как и полный отказ от тренажеров, выражаемый иногда фразой «единственный тренажер — это учебный самолет».
Создать на земле условия для тренировки всех навыков полета невозможно, да это и не нужно. Но довести до высоких степеней автоматизации многие частные навыки и тем облегчить последующую тренировку в полете целостного действия можно и нужно.
Неправильно также думать, что тренажеры полезны только при первоначальном обучении. Переход на самолеты новых типов значительно облегчается обучением на таких тренажерах, как, например, тренировочные фильмы и фотомакеты приборных досок.
В борьбе с укачиванием и действием кислородного голодания в полете большое значение имеет развитие навыков работы в этих новых и неблагоприятных для человеческого организма условиях. Поэтому и четырехштанговые качели и барокамеру надо рассматривать не только как средство укрепления организма летчика, но и как тренажеры, развивающие определенные навыки.
Тренажерам в системе летного обучения принадлежит большое будущее. Но для этого их надо конструировать с учетом сказанного выше и использовать в процессе обучения только после того, как будет достаточно полно изучено (на экспериментальных группах курсантов) качество прививаемых на этих тренажерах навыков и выявлены положительные и отрицательные стороны обучения на них.
В заключение остановимся еще на одном вопросе, имеющем весьма большое значение для облегчения работы летчика в полете, особенно с большой скоростью,— на необходимости стандартизации расположения рычагов управления и приборов в кабине самолета. Летчику очень трудно осваиваться с управлением, если он обнаружит, что на
— 143 —
привычном месте на приборной доске, где обычно расположен, например, указатель скорости, стоит другой прибор. Надо помнить, что авиационная техника все время совершенствуется, появляются новые приборы, которые совсем вытесняют или заставляют «потесниться» на приборной доске ранее имевшиеся приборы. Поэтому «стандартность» кабины, хотя она и очень желательна, не может быть абсолютной. Однако есть ряд общих правил размещения приборов и рычагов управления, которые без крайней нужды не следует нарушать.
ВСТРЕЧНЫЙ ПОТОК
Известно, что сопротивление воздуха продвижению в нем самолета пропорционально плотности воздуха, площади наибольшего сечения самолета (миделева сечения) и квадрату скорости. Для уменьшения сопротивления воздуха самолет делают возможно лучше обтекаемым, «зализывают» все его контуры.
Частью из-за уменьшения давления встречного потока воздуха на высоте авиаконструкторы борются за высотность самолета (см. рис. 85).
Увеличение сечения фюзеляжа, влияющее на скорость, заставляет авиаконструкторов спорить с авиаврачами за каждый сантиметр размера кабины, когда авиаврачи доказывают, что летчику в кабине тесно и неудобно работать.
Однако сопротивление воздуха продвижению в нем тела в основном зависит от скорости.
Уже на скорости 40—60 км/час давление встречного воздуха ощущается сильно. Читатель это может проверить, находясь, скажем, в вагоне поезда, идущем с указанной скоростью: высуньте руку в окно вагона и сразу почувствуете ощутительное давление воздуха.
Можно представить, насколько большим будет давление при скоростях современных самолетов. Если скорость самолета больше скорости поезда в 20 раз, то рука, высунутая из самолета на полной скорости, встретила бы сопротивление в 400 раз большее. Разумеется, что она сразу сломалась бы.
Конечно, на таких больших скоростях летчик должен быть защищен от встречного потока воздуха. Лучшей защитой является закрытая кабина.
На тихоходных самолетах для защиты летчика от встречного потока воздуха устанавливаются козырьки и закрывающие кабину колпаки. Если не принять таких мер защиты, то летчик не сможет управлять самолетом.
В практике авиации возможны случаи, когда летчику или в связи с определенными условиями работы (на само-
— 144 —
Увеличение скорости движения самолёта увеличивает противодавление =	__ на выдохе
12 дыхании	J7 дыханий
Ж На скоростях свыше 250 км/час ДЫХАНИЕ НЕВОЗМОЖНО
11 л/л/
4-Злгл/
V=250^/w (69 м/сек
км/час
(33 м/сек}	—-f|f
что
ОТРАЖАЕТСЯ НА ДЫХАНИИ
1 минута---— 1 минута
летах, имеющих относительно небольшую скорость) или при авариях (на самолетах любых типов) приходится попадать под непосредственное действие встречной струи воздуха. И если заранее не принять нужных мер предосторожности, эта встреча со струей воздуха может быть чревата для летчика серьезными последствиями.
Встречный поток воздуха оказывает отрицательное влияние на дыхание. Даже незначительное увеличение встречного давления оказывает влияние на дыхание из-за противодавления на выходе (рис. 95). При скорости встречного воздуха больше 250 км/час дыхание вовсе невоз-
10 К. К. Платонов	145
можно. Поэтому при вынужденном попадании в струю встречного воздуха, например при подготовке к прыжку с парашютом, надо отвернуть голову от встречного потока воздуха или прикрыть рот и нос рукой. Но и эти меры помогают лишь частично, так как создающиеся завихрения все же затрудняют дыхание. Кроме того, надо учитывать, что при обдувании головы сзади около носа и рта может создаться разрежение воздуха. Это разрежение будет понижать парциальное давление кислорода и, следовательно, при достаточно длительном полете в таком положений может усилиться гипоксемия.
В современных самолетах с герметическими (или негерметическими, но закрытыми) кабинами со встречным потоком воздуха летчик встречается только при вынужденном покидании кабины. Зато в этом случае его отрицательное влияние весьма сильно возрастает. Чем больше скорость самолета, тем больше вероятность того, что встречный поток воздуха отбросит парашютиста при прыжке из кабины самолета на оперение (рис. 96). Помимо этого, возрастающая скорость, резко повышая давление встречного потока на тело парашютиста, не дает ему возможности выбраться из кабины (рис. 97). Опыт показывает, что на скорости свыше 500 км/час (когда давление воздуха на тело летчика более полутонны) у летчика не хватает силы преодолеть встречный поток воздуха, и потому на скоростях больших 500 км/час обычный парашютный прыжок для покидания самолета практически невозможен. В этом случае появляется необходимость в автоматическом выбрасывании
- 146 -
(катапультировании) летчика из кабины самолета вместе с сиденьем. На этом вопросе мы ниже остановимся особо. Сейчас только отметим, что встречный поток резко влияет на траекторию катапультируемого сиденья (рис. 98).
Помимо ударного действия на летчика (в момент покидания им самолета), струя воздуха вызывает быстрое охлаждение тела. Поэтому летная одежда, как уже говорилось, должна обладать не только теплозащитными, но и ветрозащитными свойствами.
Со встречным потоком воздуха встречаются и парашютисты, совершающие затяжные прыжки. Скорость падения парашютиста при таком прыжке вначале возрастает, а через 10—20 секунд падения (в зависимости от высоты, следовательно плотности воздуха) становится постоянной, так называемой равновесной скоростью. При этом сопротивление встречного потока воздуха равно весу парашютиста. При затяжном прыжке с высоты 2000—4000 м равновесная скорость наступает на 11—12-й секунде и равна 50 м/сек, а при прыжке с высоты 12 000 м она наступает на 18—20-й секунде и равна приблизительно 90 м/сек.
повышением	давление воздуха ===
скорости ~ на тело парашютиста =|||
—•1 ~	полета в момент отделения от самолета ==
ю*
— 147 —
Наконец, встречная струя воздуха сильно действует на глаза. Для защиты глаз в полете применяются специальные летные очки.
Летные очки
Хорошие глаза совершенно необходимы летчику. Лишившись даже одного глаза, летчик теряет возможность летать. Правда, есть превосходные летчики и с одним глазом. Но это редчайшие исключения. Закройте один глаз и попробуйте сбоку коснуться кончиком карандаша другого карандаша, установленного примерно на расстоянии вытянутой руки от вас. Это совсем не так легко сделать, как мо-
— 148 —
жет заранее показаться. Дело в том, что для глубинного глазомера необходима согласованная работа обоих глаз. Если смотреть одним глазом, то глубинный глазомер резко нарушается.
Встречная струя воздуха холодит глаз, сушит его и оказывает на глаз механическое давление. Глаз отвечает на это раздражение усиленным слезоточением, мешающим зрению. Достаточно высунуть голову из окна поезда, чтобы убедиться в этом.
На открытых самолетах старых типов нельзя было летать без очков; в современных закрытых кабинах самолетов очки как защита от встречного потока воздуха не нужны, но планерист и парашютист и сейчас не могут обойтись без них. Хотя очки нужны летчику теперь не так уж часто, авиационные врачи не должны снижать требований ни к их конструктивным качествам, ни к правилам
Цилиндрическое Сферические
Разбитое стекло ' „Триплекс” не даёт осколков
— 149 —
их эксплуатации. В этих вопросах должны разбираться и сами летчики.
Есть много разных типов летных очков, и тем не менее ни один тип не удовлетворяет еще полностью требованиям, предъявляемым к хорошим летным очкам (рис. 99).
Летные очки прежде всего не должны искажать форму предметов (рис. 100). Различные очки по-разному ее искажают. Меньше всего искажают очки с плоскими, хорошо отшлифованными стеклами (рис. 101). Цилиндрические и сферические стекла, позволяющие увеличивать поле зрения очков, обычно не могут быть отшлифованы достаточно точно и дают всегда большее или меньшее искажение.
Стекла очков, разбиваясь при ударе, не должны давать осколков, могущих поранить глаз. Этому требованию лучше всего удовлетворяют очки из органического стекла и очки из «триплекса», состоящего из двух слоев стекла с гибкой прокладкой между ними (рис. 101, справа).
Летные очки не должны уменьшать поле зрения. Некоторые очки старых систем, иногда еще применяемые и до сих пор, суживали поле зрения очень сильно (рис. 102).
— 150 -
Современные очки, особенно со сферическими стеклами, практически не суживают поля зрения.
Очки не должны запотевать. Запотевают же очки потому, что в подочковом пространстве из-за испарения влаги с поверхности кожи создается повышенная влажность и на охлажденные стекла осаждается влага.
Предложено много способов борьбы с за-
потеванием очков. Все
эти способы имеют свои положительные и отрицательные стороны. Наиболее распространен способ борьбы с запотеванием очков путем вентиляции подочкового пространства (рис. 103). Для этой цели в верхней части оправы укрепляется миниатюрная трубка Вентури, которая, как насос, вытягивает воздух из подочкового пространства. Но в таких очках вентиляция не всегда бывает достаточно эффективной, а при интенсивной вентиляции будут раздражаться глаза. Другим способом борьбы с запотеванием является электрообогрев (рис. 104). Он хорошо предохраняет очки от запотевания, но такие очки очень сложны. Наконец, предложены смазки, предотвращающие запотевание стекол, и даже специальные незапотевающие стекла. Но эти смазки и стекла эффективны лишь при температуре наружного воздуха не ниже минус 20°.
Очки должны плотно прилегать к коже лица, чтобы под них не попадал воздух, они не должны холодить кожу, поэтому их край оторачивается мягкой губчатой резиной, иногда оклеиваемой с внутренней стороны замшей, фетром
Лётные очки ' с электрообогревом, предохраняющим стёкла от запотевания
или мехом.
Мы говорили до сих пор о конструкции очков. Но даже самые хорошие очки окажутся никуда негодными, если их не содержать в идеальном порядке, так как небрежное обращение с очками резко ухудшает их свойства. Летчик обязан следить за чистотой и ис-
- 151 -
правностью своих очков. Не следует протирать очки (так же, как и стекла кабин и ветровых щитков) перчаткой. Грязная кожа поцарапает и испачкает стекла. Протирать стекла можно только чистой и мягкой тряпкой или замшей (см. рис. 100, справа). Совершенно недопустимо но-
сить у пояса шлем с пристегнутыми очками. Ударяясь о пуговицы, пряжки и прочие твердые предметы, стекла очков быстро покрываются царапинами и становятся негодными. Менять же очки опытные летчики не любят и не советуют. Ведь очки все же немного искажают видимость и глаз привыкает к этим искажениям, приспосабливается к ним. Замена очков новыми может первое время отражаться на качестве взлета и посадки.
Человеческие лица очень различны. Расстояние между глазами, ширина и высота переносицы, форма надбровных дуг у разных людей неодинаковы. Все это должно быть учтено при выборе очков. Очки, как и кислородные маски, как и любое другое снаряжение летчика, требующее точной подгонки, имеют свои «ростовки», разработанные на основании статистической обработки массовых антропометрических измерений. Очень важно, чтобы хорошо было отрегулировано натяжение резинки, при помощи которой крепятся очки. Ширина резинки должна быть не менее 30 мм. Резинка должна быть эластичной и иметь пряжку для регулировки длины. Известны случаи, когда упорные, не поддающиеся лечению головные боли у летчиков были следствием того, что резинка от очков сильно давила на голову.
j Сильно близорукие и дальнозоркие люди не принимаются в летные школы. Но ослабление зрения очень часто приходит с годами и может развиться у отличного во всех остальных отношениях летчика. Иногда такое ослабление зрения не мешает наблюдению отдаленных предметов, но затрудняет рассмотрение деталей на близком расстоянии, в частности, чтение показаний приборов. Таким летчикам приходят на помощь специальные «бифокальные» очки (рис. 105), у которых в обычные стекла вставлены (или наклеены на них) небольшие коррегирующие стекла, подобные стеклам очков, которые дальнозоркие люди надевают при чтении.
- 152 -
Полетные очки иногда снабжаются специальными светофильтрами для защиты глаз от слепящего действия слишком яркого света. В дальнейшем мы еще вернемся к этому вопросу, сейчас же лишь упомянем, что слепить летчика могут и лучи прожектора, и солнце, и снег — особенно в арктических условиях, а также отражение солнца от поверхности воды. Полет над снегами Арктики в очках без светофильтров может закончиться воспалением слизистой оболочки глаз и головными болями. Очки же со светофильтрами спасают от этого. Очень удобными очками для
— 153 —
защиты глаз от слепящего действия света являются очкй с поляроидными пленками (см. рис. 190), позволяющими летчику регулировать их пропускающую способность в весьма больших пределах. Каждая из этих пленок пропускает лучи света с колебаниями только в одной плоскости. Различное положение пленок в очках относительно друг друга обеспечивает задерживание от 70 до 99 процентов лучей.
Наконец, нельзя не упомянуть об имеющихся сейчас очках, снимающих дымку и улучшающих контрастность видимых предметов, и об очках, снимающих камуфляж.
БОЛЬШИЕ УСКОРЕНИЯ
Во всех описанных выше случаях скорость воздействует на человека в полете лишь косвенно. Непосредственного влияния прямолинейная равномерная скорость на человека не оказывает. Напомним, что человек, находящийся на экваторе, движется вместе с Землей со скоростью
- 154 -
1500 км/час, а на широте Москвы — около 940 км/час. Но мы даже не замечаем этого движения, так как скорость в данном случае равномерна, а величина радиуса земного шара приближает это движение к прямолинейному. С еще большей скоростью (108 000 км/час, или 30 км/сек) мы несемся с Землей вокруг Солнца и по той же причине не замечаем этого.
Совсем иначе обстоит дело, когда скорость изменяется по величине или направлению (рис. 106), т. е. когда возникают ускорения (рис. 107). В отличие от скорости ускорения оказывают на организм весьма сильные влияния, так как связаны с перегрузками.
Описывая свой воздушный бой, А. И. Покрышкин так говорит об этом факторе полета: «Тут со мной произошла досадная неприятность. Слишком резко переломив машину из-за опасности прямого столкновения с зажженным «Мессером», я от большой перегрузки на какое-то мгновение по-
— 155 —
(рис. 109). В атмосфере же
терял сознание. Это было серьезным предупреждением. Элементом высокой скорости летчик должен оперировать умело».
Ускорения обозначаются буквой «а» (ассе-leratio на латинском языке значит ускорение) и выражаются в м/сек2. Иногда ускорения выражаются в числах, кратных величине «ускорения свободно падающего тела», которое все тела на земле получают от силы притяжения к ней. Последнее поэтому и называется еще «земным ускорением», или «ускорением силы тяжести», и обозначается буквой «g» (gravitas — тяжесть). Оно равно приблизительно 9,81 м/сек2 для всех тел, что было доказано еще Галилеем (рис. 108). Заметим, что в безвоздушном пространстве все тела падают с одинаковой скоростью, следовательно, с одинаковым ускорением они падают с различной
скоростью (из-за встречаемого ими различного сопротивления воздуха).
Выражая ускорение в числах, кратных g, тем самым показывают, во сколько раз данное ускорение больше ускорения свободно падающего тела. Например, если говорят, что ускорение а равно 5g, то это означает, что a = 5*g м/сек2, т. е. 5 • 9,81 = 49 м/сек2.
Различают четыре вида ускорений:
1.	Линейные ускорения (при изменении скорости прямолинейного движения).
2.	Центростремительные ускорения (при изменении направления движения).
3.	Угловые ускорения (при изменении угловой скорости).
— 156 —
4.	Ускорения Кориолиса (при некоторых комбинациях одновременно вращения и прямолинейного движения).
Первые два вида ускорений мы разберем в этой главе, так как они в авиации достигают, как мы увидим, весьма больших величин, а на двух последних видах остановимся более подробно в следующей главе.
Линейные ускорения, появляющиеся при изменении прямолинейного движения, могут быть положительными или отрицательными, в зависимости от того, нарастает или уменьшается скорость. Примером положительного ускорения может служить бросок самолета с ката-
— 157 —
—Г ФОРМУЛА 1—И
===^ для расчёта ускорения
, (Ct) 4
(в величинах а)	.
п VrV,2.	Ц
а2-9,в;3	и
в зависимости от начальной Ц и конечной ^скорости Ш (в м/сек) и пути S (в метрах), пройденного за время Ш изменения скорости
— 158 —
пульты (рис. 110) или катапультирование летчика из самолета (см. рис. 139); примером отрицательного ускорения — пробег самолета при посадке (см. рис. 112). Величина ускорения зависит от разности между начальной и конечной скоростями и от длины пути, на котором эта скорость меняется. Формула для расчета величины ускорения приведена на рис. 111. Приведенные на рисунках примеры изменения величины отрицательного ускорения при посадке самолета в зависимости от величины пробега (рис. 112), ускорений, возникающих при раскрытии парашюта (рис. 113 и 114), а также ускорений, возникающих при приземлении парашютиста (рис. 115) и при ударе головой во время аварийной посадки (рис. 116), позволят читателю разобраться в применении этой формулы и в вычислении величины ускорений.
В связи с последним примером необходимо сказать несколько слов о ремнях, которыми привязываются летчики для того, чтобы силы, возникающие в полете, не могли сбросить их с сиденья при появлении больших отрицательных ускорений. Так называемая привязная система современных самолетов состоит из поясных и плечевых ремней, выдерживающих силу, превышающую вес летчика
159 -
более чем в 10 раз. В полете плечевые ремни ослабляются и не ограничивают движений летчика. Перед аварийной посадкой и катапультированием ремни подтягиваются при помощи особой рукоятки и предохраняют летчика от ушиба (рис. 117).
Пример, приведенный на рис. 115, объясняет причину ушибов и травм при приземлении парашютиста. Если сила в 200 кг равномерно действует на площадь двух ступней ног, то она не вызывает никаких повреждений. Если же парашютист приземляется на одну ногу и тем более на ногу косо поставленную, эта сила может вызвать растяжение и разрыв связок и вывих сустава.
Необходимо напомнить, что при прыжках со скоростных самолетов травмы чаще получают не при приземлении, а в момент отделения от самолета вследствие удара о стабилизатор (см. рис. 96). Поэтому парашютист должен уметь не только хорошо приземляться (соблюдать правильное положение ног, уметь «пружинить» ногами при падении и т. д.), но и выбрасываться из самолета. Это, как мы
— 160 —
увидим ниже, полностью относится к покиданию самолета с помощью катапультируемого сиденья.
Центростремительные ускорения возникают в полете во время выполнения фигур пилотажа, поскольку это связано с изменением направления. Наибольшие по величине ускорения возникают обычно при выходе из пикирования, а наиболее длительные — на виражах (рис. 118, 119) и спиралях.
Величина центростремительного ускорения зависит от скорости полета (см. рис. 122) и радиуса кривой. Она выражается формулой, приведенной на рис. 120, и легко определяется по графику рис. 121 или таблице рис. 118. Как видно из этой формулы, для того чтобы ускорение оставалось неизменным, радиус разворота или вывода из пикирования должен расти пропорционально квадрату скорости самолета.
Скорость самолета, его маневренность и величины ускорений находятся в непримиримом противоречии. В самом деле, чем больше скорость самолета, тем меньше его маневренность, тем больше ускорение (перегрузка), возникающее при изменении направления этой скорости. Последнее же лимитируется прочностью самолета и устойчивостью организма летчика. Человек находит выход из этого проти-
11 К. К. Платонов	161
Ъсмг
S=2cm
а=М-
2'9,81-s
При ударе о\приборную доску головой
в мягком шлеме площадь 1 соприкосновения равна Ъсжг а путь S = 2 см.
Ускорение будет:
—^9 2’9,81'0,02 и

И
I
5«г

п Сила 5яг-10=50яг распределяется по площади 5 Of2, т.е. давление будет \0кг/СМ2, и лётчик может отделаться только ушибом.
При ударе о приборную доску головой без шлема площадь соприкосновения равна 1 см2, а путь $=Лсм.
Ускорение будет: л-22
° 2*9,81*0,бГ ^9 И1
Сила 5лг-20=100яг распределяется по площади \смг, т.е. давление будет 100 кг/см г - такого давления кости черепа выдержать не могут.

162
воречия, увеличивая конструктивную прочность самолета и повышая тренировкой, изменением позы и специальными противоперегрузочными костюмами устойчивость организма к действию ускорений (перегрузке).
В авиационной технике и авиационной медицине для оценки влияния ускорения на самолет и человека применяется понятие «перегрузка». Авиационные врачи в это понятие иногда вкладывают произвольное, житейское содержание «повышенной нагрузки», что нельзя признать правильным.
Перегрузка независимо от того, действует ли она на самолет или на человека, является понятием физическим и имеет в обоих случаях совершенно одинаковое содержание. Но противодействие, оказываемое перегрузке самолетом и человеком, различно. Если противодействие, оказываемое перегрузке самолетом, подчинено только законам механики, в частности уже хорошо изученным законам прочности, то воздействие перегрузки на организм человека нельзя свести к явлениям, только подчиненным законам механики, так как в этом случае будут действовать, кроме того, и значительно более сложные и еще недостаточно изученные физиологические законы.
11*
— 163 —
ВЕЛИЧИНА УСКОРЕНИЙ (в д)
при выводе	я	~~	VM7	200	400	600	800	1000
из пикирования зависит •=_. от:	*			200	1.5	6,1	13,9	25,1	39.3
? СКОРОСТИ v|	.г:—г.	400	0.8	3.1	7,0	12.3	19,2
		600	0.5	2,1	4.6	8,3	12,8
L и		800	0,4	1.5	3,5	6.2	9,7
		1000	0,3	1.2	2.8	4,9	7,7
h РАДИУСА U \R ,		1200	—	1.0	2,3	4,1	6,4
Ч J		1500	—	0,8	1.8	3,3	5,1.
8
Самое общее и наиболее легко понимаемое определение перегрузки лучше всего дать словами К. Э. Циолковского, который называл ее «относительной или кажущейся тяжестью». Действительно, перегрузка есть относительная величина, и по ней можно судить, во сколько раз тело, на которое действуют определенные силы, стало как бы тяжелее (см. рис. 124). Так, при выходе из пикирования с радиусом, меньшим 400 м, на скорости 1000 км/час (см. рис. 118) кровь летчика становится как бы тяжелее ртути, а сам летчик — тяжелее крупного быка.
Однако такое понимание перегрузки не раскрывает полностью ее сущности и не позволяет ответить на ряд вопросов, например на такой: почему в одних случаях величина ускорения и перегрузки совпадает, а в других, как, например, у тела, свободно падающего в пустоте (см. рис. 109), ускорение равно 9,81 м/сек2, а перегрузка равна нулю.
Кто хочет понять сущность перегрузки, тот должен сначала разобраться (хотя это и не очень легко) в различных
— 164 —
видах сил, действующих на определенную, говоря языком теоретической механики, «систему материальных точек». Последняя может быть условно взята более или менее сложной, но всегда должна быть определенной. Это, например, может быть весь земной шар с атмосферой и летящим в ней самолетом или только один самолет с его содержимым, или только человек, летящий в самолете, или, наконец, только кровь в его мозгу и т. п.
Силы, действующие на систему, могут быть по отношению к ней внутренними и внешними. Человек, сцепив свои пальцы, тянет руки в разные стороны. Если за рассматриваемую систему взят весь человек, то сила, с которой он тянет руки,— внутренняя сила. Но если за систему взята только его левая рука, за которую тянет его
Г ФОРМУЛА
? для расчёта ускорения^)
[ (в величинах д/	==---------
V2 .................
9,81-R в зависимости от спорости полёта)! (в м/сек) и радиуса нривой R (в метрах)
— 165 —
Величины ускорений (в д)
правая рука, то эта же сила для левой руки будет внешней. Дальше мы будем рассматривать только внешние силы.
Если внешняя сила приложена одновременно ко всем материальным точкам взятой системы, она называется массовой. Если же она приложена только к некоторым точкам системы, она называется поверхностной.
Сила земного притяжения, магнитные силы, инерционные силы — все это массовые силы. Подъемная сила самолета — поверхностная сила, так же как и сила, с которой правая рука тянет левую в предыдущем примере. Поверхностные силы в отличие от массовых всегда вызывают напряжения в системе материальных точек, к которой они приложены. При наличии только массовых сил напряжения в системе может и не быть. Сила веса в случае свободного падения не вызывает напряжений в системе материальных точек.
Не надо смешивать массовые силы и внутренние. Если за систему материальных точек взята гиря, поставленная на весы, или летчик, сидящий в самолете, то их вес, оставаясь массовой силой, будет внешним по отношению к чашке весов или сиденью самолета. Но если за систему взяты весы вместе с гирей или самолет со всем содержи-мым, то вес гири и летчика будет внутренней силой,
— 166 —
Теперь уже легче разобраться в сущности перегрузки, под которой в механике понимают отношение равнодействующей внешних поверхностных сил, приложенных к данной системе материальных точек, к величине веса этой системы. Перегрузка показывает напряжение данной системы, на которую действуют определенные поверхностные силы. Она не имеет размерности, так как выражает отношение однородных величин. Перегрузки от 1 до О (рис. 123) воспринимаются как кажущееся уменьшение веса и их иногда неправильно называют «отрицательными перегрузками». При перегрузке, равной нулю, тело невесомо. Отрицательных же перегрузок в точном математическом смысле этого слова, т. е. по величине меньших нуля, в природе не существует.
Перегрузка направлена против равнодействующей поверхностных сил и, следовательно, в направлении, противоположном направлению ускорения.
Таким образом, если на данную систему будут дей-
УСКОРЕНИЕ НА ВИРАЖЕ в зависимости от
9,81-100 ' переносимо
— 167 —
ствовать поверхностные силы, то они будут вызывать перегрузку, если не действуют — и перегрузки не будет.
Теперь можно понять, почему при свободном падении тела в пустоте, когда сила веса сообщает телу ускорение 9,81 м/сек2, это тело не испытывает перегрузки. Не испытывает оно перегрузки потому, что на тело действует не поверхностная сила, а массовая — сила земного притяжения, которая не вызывает перегрузки.
При тиста в на него ко они
силами: воздуха
падении парашю-воздухе перегрузки будут действовать, будут вызываться
поверхностными сопротивлением
(см. рис. 97), динамическим ударом при раскрытии купола (см. рис. 113), ударом о землю при приземлении (см. рис. 115).
Что же действует на организм человека в полете — ускорения или перегрузки? Споры по этому вопросу иногда приходится слышать среди летчиков и авиационных врачей.
Ответ на этот вопрос вытекает из сказанного. На организм в целом или на отдельные его органы действуют внешние силы, вызывающие изменение скорости движения организма или органа по величине или направлению (т. е. появление ускорений) и одновременно вызывающие изменение напряжений в организме в целом или в отдельных органах (перегрузки). Перегрузки и ускорения — это, образно выражаясь, «две стороны одной медали».
Таким образом, о действии рений или перегрузок можно помня, что на него или на его
на человека в полете уско-говорить только условно, отдельный орган действуют
— 168 —
внешние силы. Ускорение телу сообщается, перегрузку тело испытывает, причиной же того и другого являются внешние силы.
Напомним, что по числовому выражению ускорения, выраженные в числах, кратных g9 и перегрузки иногда совпадают, но перегрузка не имеет размерности, а ускорение имеет размерность в м/сек2 и, кроме того, ускорение и перегрузка направлены в противоположные стороны.
Поскольку летчика на вираже или на петле прижимает, а на выводе из пикирования буквально «вдавливает» в сиденье, в авиационной медицине чаще принято условно говорить о действии на организм человека в полете не ускорений, а перегрузок. Ведь летчик не ощущает реально существующей силы, выводящей самолет из пикирования и направленной от его ног к голове, но зато отчетливо ощу-
169 —
щает перегрузку («относительную тяжесть»), — направленную от головы к ногам и вдавливающую его в сиденье. Ведь и перераспределение крови (см. рис. 130) в организме в этих условиях происходит в направлении действия перегрузки.
Как же практически замерить величину перегрузки?
При выводе самолета из пикирования безмен будет показывать 8 кг (рис. 124), хотя к его крючку будет подвешена гиря всего 1 кг. Это произойдет из-за резкого изменения направления движения, в результате чего возникает положительная перегрузка. На принципе безмена построены специальные приборы, иногда устанавливаемые на современных самолетах для измерения и записи величины перегрузок — акселерометры (рис. 125) и акселерографы. Первый позволяет летчику при пилотаже и выводе из пикирования следить за величиной перегрузки и более уверенно регулировать ее. Второй прибор, совершенно необходимый при испытании новых моделей самолетов и при изучении действия перегрузок на организм, записывает величину и время, ее действия, давая так называемую акселерограмму (рис. 126).
- 170 —
Физиологическое влияние перегрузки на организм зависит от пяти факторов (рис. 127): ее величины, времени действия, повторяемости (частоты действия), направления (а следовательно, и от позы летчика, см. рис. 141) и состояния организма. Ни один из этих факторов не может быть оставлен без внимания, так как только их взаимодействие определяет реакцию организма на перегрузку.
Величина переносимой человеком перегрузки и время ее действия обычно находятся (в известных пределах) в обратной зависимости: чем короче время действия перегрузки, тем больше она может быть по величине. Вот почему нельзя указать какой-либо общей, максимально переносимой перегрузки. Ее величина всегда будет зависеть от времени действия (рис. 128). Считается, что без особых расстройств организмом могут переноситься перегрузки до 8 крат продолжительностью в среднем до 3 сек., и до 5 крат продолжительностью в среднем 12—15 сек. (рис. 129). При мгновенном действии (меньше 0,1 сек.) так называемых ударных перегрузок, как, например, при катапультировании, человек переносит двадцатикратные (и большие) перегрузки.
— 171 —
Механическое действие перегрузок на человека значительно компенсируется рядом физиологических рефлекторных изменений в организме. Мы сначала опишем изменения, которые наступают тогда, когда эта компенсация недостаточна. Это поможет нам лучше понять, что именно должно компенсироваться в организме при действии перегрузок и сколь важны мероприятия, помогающие организму бороться с их действием.
Красочное, хотя и несколько преувеличенное описание действия больших перегрузок, которым подвергается орга-
172 —
вдзм, было дано прогрессивным американским летчиком-испытателем Джимми Коллинзом.
\ «Центробежная сила — огромное невидимое чудовище — вдавливала мою голову в плечи и так прижимала мейя к сиденью, что мой позвоночник сгибался и я стонал под этой тяжестью. Кровь отлила от головы, в глазах темнело. Сквозь сгущающуюся дымку я смотрел на акселерометр и неясно различал, что прибор показывает пять с половиной. Я освободил ручку, и последнее, что я увидел, была стрелка акселерометра, движущаяся обратно к единице. Я был слеп, как летучая мышь. У меня страшно кружилась голова, я посмотрел по сторонам на крылья самолета. Я их не видел. Я ничего не видел. Я посмотрел туда, где должна быть земля. Спустя немного сна начала показываться, словно из утреннего тумана. Зрение возвращалось ко мне, так как я освободил ручку и уменьшил давление. Вскоре я снова стал хорошо видеть, выровнялся и уже, повидимому, летел некоторое время горизонтально. Но голова моя горела, а сердце стучало, как пневматический молот... Я снова взобрался на пятнадцать тысяч футов (4500 м) и пошел вниз, нагоняя скорость до трехсот двадцати миль (520 км/час). На этот раз я более резко взял ручку на себя и, прежде чем успел освободить ее, заметил, что перескочил через шесть с половиной и дошел до семи g. Я чувствовал, как у меня сдавливаются внутренности, я вновь терял зрение и сознание. Однако мне помогло то, что я резче взял ручку на себя и скорее ее освободил. Потом я снова поднялся и сделал еще два пике. Они буквально расплющили меня...
Я чувствовал себя так, как будто меня избили; мне казалось, что кто-то вынул мои глаза, поиграл ими и снова поставил на место. Я чуть не падал от усталости и чувствовал острую стреляющую боль в груди. Спина у меня болела, и вечером из носа шла кровь... Назавтра... к моему удивлению, я чувствовал себя превосходно и подумал: «Должно быть, пикирующие полеты действуют укрепляюще».
И действительно, постепенно увеличивая величину ускорения, Джимми Коллинз смог в течение нескольких дней натренировать себя и перенести перегрузку в 9,5 g.
Какова же физиологическая причина всех нарушений нормальной деятельности организма при больших перегрузках?
Под действием перегрузки все тело и его отдельные части как бы утяжеляются, поэтому физическая работа и вообще любые движения в это время бывают затруднены. Для выполнения необходимых движений, например при пилотировании самолета, летчику приходится затрачивать
— 173 —
значительно большие усилия, чем в прямолинейном полет^. Поэтому, чтобы быть способным выполнять летную работ^, находясь под действием значительных ускорений, надо укреплять свой организм и развивать мышечную силу.'
Под влиянием ускорения отдельные органы тела стремятся переместиться относительно других. Как при вращении молока в центрифуге масло отделяется от пахты, так и у летчика при выполнении, например, виража органы, имеющие большую плотность и обладающие большей подвижностью, перемещаются в организме более интенсивно, чем более легкие органы. Это в известной мере нарушает установившееся в организме равновесие различных органов и тканей. Чем длительнее действует ускорение, тем сильнее будут эти нарушения.
Кровь — подвижная ткань нашего организма — наиболее резко перемещается под действием ускорения. Сделайте несколько быстрых вращательных движений вытянутой рукой, и рука сильно покраснеет. Под влиянием центробежной силы кровь переместится к концам пальцев. При выходе из пикирования, как и в только что описанном нами опыте, кровь приливает к ногам и объем голени значительно увеличивается, лицо же, напротив, как будто втягивается внутрь, худеет.
Вполне понятно, что направление перемещения крови будет зависеть от направления перегрузки (рис. 130).
В авиационной медицине принято различать следующие основные направления действия перегрузок: голова — ноги (таз); ноги (или таз) — голова; грудь — спина; спина — грудь.
При действии перегрузки в направлении голова — ноги кровь будет устремляться в этом же направлении. Этим объясняется наблюдение, сделанное П. Н. Нестеровым над собой во время совершения им 27 августа 1913 г. первой в мире петли. «Стоит мне несколько поработать согнувшись, в кабине Ньюпора, и в результате от прилива крови у меня сильное головокружение. Здесь же я сидел несколько мгновений вниз головой и прилива крови к голове не чувствовал; стремления отделиться от сидения тоже не было и ноги давили на педали»,— так описывал он свое самочувствие в статье «Как я совершил мертвую петлю». Перегрузка в этом случае не допускала прилива крови к голове.
При действии же перегрузки в направлении ноги — голова (см. рис. 130) кровь устремляется в верхнюю часть тела.
Тенденцию к перемещению крови под действием перегрузок доказывают, в частности, рентгенограммы, снятые при опытах над обезьянами, в кровь которых вводилось специальное контрастное вещество. На рентгенограммах
— 174 —
НАПРАВЛЕНИЕ ДЕЙСТВИЯ ПЕРЕГРУЗОК
может вызвать потемнение в глазах, помрачение и потерю сознания.
Отлив крови от мозга
30
Резмии прилив про в и н мозгу
может вызвать „красную пелену”перед глазами, головную боль, кровотечение из носа, кровоизлияние в конъюнк главу глаз.	±
видно, как под действием перегрузок, направленных от головы к ногам, кровь отливает от головы, сердца и легких и все более скапливается в нижних частях тела, в органах брюшной полости и, в частности, в печени. Эти рентгенограммы, кроме того, убедительно подтверждают зависимость действия перегрузки не только от ее величины, но и от длительности ее действия.
Прилив крови к голове или отлив ее от головы и вызывает те изменения, которые описал Джимми Коллинз. Иногда перегрузка, действующая в направлении ноги — голова, вызывает кровоизлияния в сосудах глаз.
Повторные, но кратковременные перегрузки действуют на организм меньше, чем равные им по величине, но беспрерывные длительные, и, конечно, больше, чем кратковременные однократные (см. рис. 127).
Действие перегрузки на летчика сильно зависит от положения его тела. Слабее всего действовала бы перегрузка
— 175 —
Положение тела Wf изменяет высоту столба кро-ви от сердца до мозга
(в смысле перемещения крови) в том случае, если бы летчик управлял самолетом лежа. При таком положении кровь должна была бы перемещаться уже не от головы к ногам или от ног к голове, а от груди к спине или в противоположном направлении. Такое перемещение крови, понятно, меньше сказывалось бы на физиологических функциях организма. Однако до сих пор боевые самолеты, в которых летчик помещался бы лежа или автоматически переводился в лежачее положение на время действия больших ускорений (например, при выходе из пикирования), не нашли еще широкого практического применения. Пока же летчик должен помнить, что даже незначительное изменение положения тела во время действия перегрузки, например даже незначительный наклон туловища вперед (рис. 131), действует положительно, уменьшая отлив крови от головы и сдавливая брюшную полость, препятствуя тем скоплению крови в ней. На некоторых самолетах делают вторые, более высокие педали, чтобы летчик одновременно с наклоном туловища мог бы поднимать выше колени, препятствуя скоплению крови в ногах.
Организм не остается пассивным во время действия на него перегрузок, и физиологическое действие перегрузок нельзя сводить только к механическому перемещению крови. Ведь кровь в организме перемещается не по резиновым трубкам, а по сосудам живого организма. В стенках сосудов заложены нервные окончания, которые, раздражаясь под влиянием механически возникающего местного изменения давления крови, рефлекторно вызывают ряд изменений в кровеносной системе, восстанавливающих нарушенное равновесие иногда даже раньше, чем это нарушение достигнет заметной величины. Так, переполненные кровью сосуды брюшной полости рефлекторно сжимаются, как бы выдавливая тем кровь в сосуды головного мозга. Рефлекторное напряжение стенок живота также мешает скоплению крови в брюшной полости. Сердце усиливает свою работу и тем самым также увеличивает количество крови в тех участках, где ее мало.
Вот почему в числе факторов, обусловливающих действие перегрузок на организм, было названо и общее состояние человека. Все то, что ослабляет организм и в осо-— 176 —
бенности сердечно-сосудистую систему и ту часть нервной системы, которая управляет работой кровеносных сосудов, снижает и способность человека переносить перегрузки (рис. 132). Напротив, все то, что закаляет, тренирует эти системы организма (рис. 133), повышает способность организма компенсировать влияние перегрузок.
Проделайте следующий опыт: встаньте перед зеркалом, расставив ноги несколько шире плеч, и перегнитесь вперед в пояснице до отказа, наклонив голову. Постояв так 5—10 сек., быстро выпрямитесь и посмотрите в зеркало. Если ваши сосуды достаточно хорошо реагируют на изменение кровяного давления, то в тот момент, когда вы наклонитесь и кровь прильет к голове, они рефлекторно сократятся и после выпрямления вы заметите только незначительное покраснение лица. Но если ваши сосуды слабы,
12 К. К. Платонов	V77
то ваше лицо резко покраснеет, а при выпрямлении перед глазами может появиться туман или мелькание и может даже закружиться голова. Но включите такое упражнение в вашу утреннюю зарядку и отнеситесь к зарядке несколько внимательнее и через некоторое время вы убедитесь, что ваши сосуды натренировались и уже способны преодолевать механическое перемещение крови.
Важнейший способ повышения сопротивляемости организма действию больших перегрузок — это закаливание организма с помощью различных физических упражнений (рис. 133). Особое значение в этом деле имеют такие упражнения, в которых на организм действует перегрузка и которые поэтому тренируют сердечно-сосудистую систему и, в частности, способность* сосудов сжиматься и быстро обеспечивать нужное перераспределение крови в организме. К ним относятся вращающиеся качели, подкидная сетка (рис. 134), перекладина, гигантские шаги, брусья, кольца, коньки, горно-лыжный спорт, преодоление полосы препятствий и т. д. Большое значение имеет укрепление кровеносных сосудов с помощью водных процедур: купанья в реке, принимания душа, обтираний и т. д.
Кроме сердечно-сосудистой системы, летчики обязательно должны укреплять мышцы брюшного пресса, быстрое рефлекторное сокращение которых, как уже говорилось, будет мешать скоплению крови в брюшной полости. Здесь большую пользу, помимо обычной гимнастики, обязательно включаемой в утреннюю зарядку летчика, может принести гимнастическая стенка и различные специальные упражнения мышц живота.
При физкультурной тренировке надо следить за состоянием своей сердечно-сосудистой системы и регулировать нагрузку в упражнениях. Иначе вместо укрепления можно ослабить, «сорвать» сердечно-сосудистую систему и снизить сопротивляемость организма к действию ускорений. Вот почему физическая подготовка курсантов и летчиков должна проводиться под контролем врачей. При тренировке нельзя увлекаться каким-либо одним видом спорта, а разносторонне развивать и укреплять весь организм. Односторонне развитые спортсмены хуже переносят перегрузки, чем летчики, разносторонне развитые.
Сопротивляемость организма действию перегрузок можно значительно повысить не только общей закалкой организма с помощью физкультурной тренировки, но и с помощью тренировки на специальных центрифугах (рис. 135) и горизонтальных и вертикальных катапультах (см. рис. 142).
Так же, как барокамера позволяет «моделировать» влияние высотного полета на организм, центрифуга
— 178 —
позволяет «моделировать» центростремительные, а катапульта линейные ускорения, присущие скоростному полету. Барокамеры, термобарокамеры, центрифуги, горизонтальные и вертикальные катапульты, тренировочные кабины, самолеты-лаборатории — вот далеко не полный список специфической для авиационной медицины аппаратуры, определяющей и специфические методы исследования, выделяющие авиамедицину как достаточно уже обособившуюся отрасль медицинской науки.
При описании тренировки в барокамере уже указывалось, что тренирующийся в ней не должен пассивно находиться, а должен активно действовать в условиях недостатка кислорода. Это же правило не следует забывать и во время тренировки при повышенной перегрузке. Одно дело «крутить солнце» на перекладине, как говорится, «стиснув зубы и ничего не соображая», и совсем другое дело приучить себя распределять внимание между выполнением упражнения и наблюдением за окружающим. Понятно, что для этого упражнение должно быть достаточно отработано и дополнительная тренировка внимания должна проводиться с соблюдением необходимых правил безопас-
— 180 - -
ности. Это относится и к тренировке на центрифуге и на вращающихся качелях.
Однако современная авиационная техника обеспечивает такие возможности маневренности самолета-истребителя, что бороться с возникающими при этом перегрузками только путем закалки организма или изменения позы летчика недостаточно. Оказалось, что довольно значительную помощь здесь может оказать особый, так называемый противоперегрузочный костюм, или сокращенно ППК.
Противоперегрузочный костюм (рис. 136) усиливает естественную борьбу организма человека с перегрузками. Сдавливая голени, бедра, брюшную полость, он механически препятствует скоплению в них крови и тем самым не допускает резкого понижения кровяного давлений в сосудах мозга. Кроме того, препятствуя сильному расширению кровеносных сосудов, ППК создает лучшие условия для самих компенсаторных механизмов, заложенных в стенках сосудов. Наконец, ППК способствует дополнительной фиксации внутренних органов, устраняя этим отрицательные рефлекторные влияния, вызываемые перемещением одних органов относительно других под влиянием перегрузок.
Противоперегрузочный костюм представляет собой особого покроя штаны из плотной ткани, имеющие изнутри плоские резиновые подушки, в которые автоматически в момент воздействия перегрузки нагнетается от компрессора самолета сжатый воздух. При надувании подушек
— 181 —
костюм более или менее равномерно обтягивает колени, бедра и живот, отжимая из них кровь. Степень давления регулируется пропорционально величине перегрузки с помощью особого автомата. Костюм имеет застежки-молнии и надевается поверх обычных брюк или непосредственно на нижнее белье, но, конечно, не поверх унтов. Подбирается он строго по росту и с помощью специальных шнуровок подгоняется по объему. Эффективность действия костюма зависит главным образом от качества его подгонки. Надевая ППК, надо следить чтобы на одежде под костюмом не было складок, ремней, пряжек, каких-либо предметов. Даже такая «мелочь», как туго затянутые завязки кальсон, могут, нарушив кровообращение, снизить действие ППК.
— 182 —
Воздействие больших ускорений является для человека делом новым. Но, подвергаясь действию ускорений, летчики быстро приучаются оценивать величину перегрузки по своим ощущениям. Некоторые из них даже создают для себя специальные, конечно, строго индивидуальные «шкалы». Например, заметная трудность в движении рук — двухкратная перегрузка, голову начинает клонить вниз — четырехкратная, первые признаки появления пелены перед глазами — шестикратная и т. д.
Изучение акселерограмм показало, что до тех пор, пока летчик не привыкнет оценивать величину действующей перегрузки по своим ощущениям, в фигурном полете или при выводе самолета из пикирования он часто будет делать движения рулями управления, влекущие за собой излишне большие ускорения. У опытных же летчиков вырабатывается бессознательная, автоматизированная координация между ощущениями, вызванными перегрузками, и движениями рулями, при которых не возникают чрезмерные ускорения. При достаточной автоматизаций зрительно-двигательных навыков, например при взлете, зрительное восприятие расстояний до земли вызывает у летчика автоматизированное движение ручкой или штурвалом, не позволяющее самолету удалиться раньше времени от земли. Так и при выводе из пикирования ощущение перегрузки рефлекторно не дает превысить определенную величину ускорения, вызывая соответствующее ответное автоматизированное движение.
Катапультирование
Из-за действия встречного потока воздуха (см. рис. 96 и 97) летчик с парашютом может выбраться из кабины и отделиться от самолета безопасно для себя только при полете на скоростях не более 350—400 км/час, при скоростях же свыше 500 км/час такое покидание самолета летчиком становится практически совсем невозможным. Поэтому современные реактивные самолеты оборудуются специальными установками для автоматического выбрасывания (катапультирования) летчика вместе с сиденьем при необходимости покинуть самолет вследствие создавшейся аварийной ситуации. Кроме того, катапультирование позволяет летчику покинуть самолет даже на малых высотах и при тяжелом ранении, когда пилотирование самолета невозможно.
При катапультировании (рис. 137) сиденье выбрасывается специальным стреляющим механизмом. Величина заряда пиропатрона стреляющего механизма зависит от его конструкции и конструкции сиденья, веса сиденья и веса
— 183 —
летчика со снаряжением, расстояния кабины до хвостового оперения самолета, скорости и высоты полета. Если заряд пиропатрона мал, то зто грозит столкновением с килем самолета, а если велик, то ударная перегрузка может превзойти допустимую величину.
Последовательность действий при катапультировании показана на рис. 138. Приняв решение катапультироваться, летчик должен установить ноги на подножки сиденья, плотно прижаться спиной к сиденью и подтянуть с помощью специального устройства на левой ручке сиденья плечевые ремни, затем, нажав на специальный рычаг, расположенный на правой ручке сиденья, сбросить фонарь кабины; после этого фонарь уносится потоком воздуха. Выпрямить спину, поднять плечи и упереться головой в подголовник сиденья. Сгруппироваться, задержать дыхание, сжать зубы, зажмурить глаза и плавно, но энергично нажать на скобу механизма аварийного выбрасывания сиденья. Эта скоба является своего рода курком, связанным с бойками, ударяющими по капсюлям пиропатрона. Патрон взрывается, и происходит катапультирование. Летчик вместе
— 184 -
с сиденьем пролетает над стабилизатором самолета, потом привязные ремни автоматически отстегиваются и летчик ногами отталкивается от сиденья и раскрывает парашют.
ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ ДЕЙСТВИЙ ПРИ КАТАПУЛЬТИРОВАНИИ  ' 
Ноги поставить на подножки сиденья
Натяните	-
it	-------
плечевые	-ЕЕЕЕЕ
ремни и сбросить фонарь	~ЧЕЕ
Выпрямить спину и опереться ею -о спинку сиденья	-=ЕЕ
Задержав дыхание, сжав зубы, зажмурив глаза, КАТАПУЛЬТИРОВАТЬСЯ :
Оттолкнуться	=
от сиденья	^ЕЕ
ногами -ЕЕЕЕ
Приготовиться к приземлению
Если летчик не раскроет парашют, то на заданной высоте он раскрывается автоматически, и летчик продолжает (даже если он потерял сознание в момент катапультирования или из-за гипоксемии на большой высоте) дальнейший
— 185 —
спуск на парашюте, а затем и приземляется, как при обычном парашютном прыжке.
Приведенная последовательность действий является только примером, относящимся к определенной конструкции катапультируемого сиденья. Для другой конструкции эта последовательность может быть иной, но летчик должен обязательно хорошо усвоить ее.
Правильная подготовка к катапультированию обеспечивает успешное покидание самолета. Наиболее важно при этом подтянуть плечевые и поясные ремни, плотно прижаться спиной к спинке и головой к подголовнику сиденья, не допуская боковых изгибов позвоночника.
Во время катапультирования на летчика действует ударная перегрузка и встречный поток воздуха (рис. 139). Рассмотрим каждый из этих факторов.
На современных самолетах-истребителях при скорости полета 900—1000 км/час (и больше) сиденью, чтобы оно не столкнулось с хвостовым оперением (рис. 137), надо придать вертикальную скорость не менее 18 м/сек (рис. 140). Так как эта скорость придается с помощью сил, образующихся при взрывании пиропатрона, то время действия этих сил, а следовательно, и время действия ускорения и перегрузки очень незначительно — около 0,1 сек., поэтому эта перегрузка и в технике и в авиационной медицине называется ударной.
Перегрузка, действующая в момент катапультирования в направлении голова — ноги, достигает иногда двадцатикратной (и более) величины. Такая перегрузка из-за кратковременности ее действия и при соблюдении указанных выше правил переносится летчиком относительно легко и не вызывает никаких вредных последствий для здоровья. Конечно, если летчик не соблюдает правил катапультирования, то он может получить повреждения. Однако и в этом случае, если летчик, например, катапультируется в боевых условиях, будучи раненым, он все же сохранит жизнь.
Вторым фактором, действующим на летчика при катапультировании, является поток воздуха, с которым летчик встречается в момент, когда сиденье начинает выходить из кабины. При скорости полета 800 км/час на поверхность тела человека в момент выхода его из кабины воздух ударяет с силой более двух тонн (см. рис. 139). Но, несмотря на такой колоссальной силы удар, летчик переносит его благополучно, потому что время его действия также очень кратковременно — около 0,1 сек. и, кроме того, потому что перед катапультированием он принял на сиденье правильную изготовку, что также предохраняет его от неминуемых повреждений, которые летчик получил бы, если бы он был
— 186 —
выброшен из кабины без сиденья. Сейчас становится ясным, почему летчик перед катапультированием должен задержать дыхание, хорошо зажмурить глаза, сжать зубы — все это делается для ослабления удара воздуха по лицу и глазам.
Для предохранения лица от удара воздуха и с целью фиксации головы летчика на некоторых типах самолетов сиденья оборудованы специальной защитной шторкой, натягивающейся двумя руками самим летчиком перед лицом. При этом в момент начала натягивания шторки происходит автоматическое сбрасывание колпака кабины, а в момент окончания — катапультирование сиденья.
Если летчик катапультируется с большой высоты, то на него будет действовать и ряд уже нам известных факторов: холод, перепад давления и недостаток кислорода. Для предупреждения действия последнего фактора у летчика имеется парашютный кислородный прибор, который автоматически начинает работать в момент катапультирования. Но кислородная маска должна быть очень надежно закреплена на лице, иначе она будет сорвана встречным потоком воздуха и кислородный прибор окажется бесполезным.
— 187 —
Наконец, как и при парашютных прыжках, при катапультировании на человека действуют не только указанные физические факторы. Ожидание катапультирования вызывает у человека сильные, эмоции. Известно, что раздражитель внешнего мира, вызывающий эмоции, определяет у человека не только субъективные переживания, но и различные, подчас весьма глубокие изменения во всей деятельности организма. Под влиянием этих эмоциональных раздражителей у человека не только меняется работа сердца, дыхание, координация движений, но и происходит изменение биохимических процессов, протекающих в организме: в крови резко увеличивается содержание сахара, в моче появляется белок, нарушается фосфорный обмен и т. д.
Опытами установлено, что в некоторых случаях еще до момента катапультирования и когда катапультирование внезапно отменялось, в организме летчика происходили изменения, подчас не меньшие, чем изменения, вызванные самим катапультированием при его правильном выполнении.
Из сказанного, конечно, нельзя делать выводов, которые приводили бы к недооценке воздействия физических факторов на организм человека при катапультировании. Но это значит, что в этой области, так же как и в ряде других, например при подготовке к парашютным прыж-
— 188 —
УСПЕХ
КАТАПУЛЬТИРОВАНИЯ
ЗАВИСИТ Ы от ~ ~
упора головы, спины, РУ", ног
и
СПОКОЙСТВИЕ
ЛЕТЧИКА	ПОЗА
основные гарантии безопасности . -	катапультирования
ПРАВИЛЬНАЯ
f V его своевременности,
2.	спокойствия летчика,
3.	правильной позы,
4.	навыков
Ь- катапультирования,
I 5. исправности
механизмов
кам, необходимо проводить серьезную психопрофилактическую работу, уменьшающую отрицательную роль эмоционального напряжения.
Большую роль для успешного катапультирования (рис. 141) при вынужденном оставлении самолета играет предшествующая наземная тренировка (рис. 142). Так же, как и при наземной тренировке к парашютным прыжкам, она в основном должна быть направлена на автоматизацию навыков, необходимых при капатультировании, и на уменьшение эмоционального напряжения. Главное внимание при тренировке должно быть обращено на отработку последовательности действий при катапультировании и принятие правильного положения. Целью тренировки является автоматизация навыков, необходимых при катапультировании, и выработка самообладания.
Огромное значение в успехе катапультирования имеет специальная физическая подготовка. Летчик-спортсмен, конечно, лучше справится и с катапультированием и с парашютным прыжком, чем летчик, давно забросивший физподготовку. Нельзя забывать и о значении общей парашютной подготовки и, в частности, о тренировке в правильном приземлении, в умении безопасно падать. Можно
— 189 —
ведь благополучно катапультироваться и получить тяжелые повреждения при неумелом приземлении.
Как ни мал шанс у летчика даже в боевых условиях, что ему придется катапультироваться, он все же должен быть к этому заранее отлично подготовлен.
Имеются самолеты, на которых вместо катапультирования вверх применяется выброс летчика с сиденьем вниз. Этот способ технически значительно сложнее, однако он имеет ряд преимуществ : перегрузки при выбрасывании вниз очень незначительны, нет опасности удара
о киль самолета; кроме того, переворачивающееся сиденье от действия на него потока воздуха предохраняет летчика от удара встречным потоком воздуха.
Дальнейшее повышение скоростей самолета сделает невозможным катапультирование летчика из кабины и с сиденьем. Слишком велик будет удар встречного потока воздуха.
В этих условиях необходимо целиком изолировать летчика от воздействия внешней среды. Это можно сделать, скажем, путем отделения кабины от самолета, потерпевшего аварию в воздухе. В этом случае спасение летчика мыслится состоящим из трех этапов:
1)	катапультирования отделяемой от самолета кабины с летчиком;
2)	катапультирования летчика вместе с сиденьем из кабины;
3)	приземления на парашюте.
Этих же трех этапов потребует покидание самолета на больших высотах, если летчик в кабине будет без скафандра.
- 190
Перед авиационными врачами стоит почетная задача в содружестве с конструкторами, учитывая опыт летчиков, изыскивать новые, более совершенные способы покидания самолета в аварийной обстановке, приспосабливая их к каждому конкретному рабочему месту экипажа каждого нового самолета.
МАЛЫЕ УСКОРЕНИЯ
Вы, наверное, видели в кино вид земли, снятой с самолета. Вы видели, как вдруг горизонт наклоняется и двигается в стороны, когда самолет делает разворот, как земля сначала поднимается, а затем проваливается, когда самолет идет на петлю или начинает крутиться при вводе самолета в штопор. Но ощущения полета, ощущения собственного движения у вас при этом не появлялись. Вы отчетливо сознавали, что сидите спокойно и неподвижно в кресле. Такое же ощущение бывает у курсанта в первом полете или даже в нескольких первых полетах. Самолет кажется ему неподвижным, а земля бежит под ним и поворачивается во все стороны.
Восприятие положения в пространстве есть сложный психологический процесс, обобщающий целый ряд раздражений, которые доходят до мозга из различных органов чувств или, как говорил И. П. Павлов,— анализаторов, т. е. органов анализа реального мира (рис. 143).
При эволюциях самолета в разбираемом первом учебном полете перегрузки прижимают курсанта к сиденью. Его суставно-мышечный и кожный анализаторы, получая привыч-
— 191 —
ные сигналы, преобладают над зрительным и вестибулярным анализаторами с еще новыми для них раздражениями. Неподвижным «низом» для курсанта все время остается сиденье самолета. Но сравнительно скоро в процессе дальнейших полетов соотношение отдельных ощущений выравнивается, иллюзия неподвижности самолета исчезает, земля начинает казаться неподвижной, и начинает ощущаться движение самолета.
Все нарушения привычной согласованности ощущений отражаются на восприятии нами нашего положения в пространстве. Например, всем известно, что когда мы стоим на мосту и смотрим на воду, то движение воды вызывает иллюзию нашего собственного движения. Это происходит вследствие нарушения привычного соотношения ощущений, идущих от глаза и вестибулярного аппарата (работу которого мы подробно разберем ниже), и потому, что мы привыкли мелькающие у нас перед глазами предметы связывать с ощущением своего движения в одно восприятие. Появление одного ощущения — мелькания воды — вызывает в нашем сознании появление и другого ощущения — движения. Отсутствие же согласованности этих привычных ощущений вызывает обычно головокружение и даже тошноту.
Этой же несогласованностью привычных ощущений и объясняются весьма распространенные головокружения у людей на краю обрыва (рис. 144). Такие головокружения появляются не тогда, когда смотришь с высоты вдаль, а тогда, когда видишь уходящую отвесно вниз из-под ног землю, которую мы привыкли видеть не в вертикальном, а в горизонтальном положении.
— 192 —
Один ученый проделал следующий интересный опыт. На несколько дней он надел специальные очки-бинокль, через которые изображение воспринималось в перевернутом виде. Это нарушило привычную согласованность ощущений, и ученый не только потерял ориентировку в пространстве, но и начал чувствовать сильное головокружение и тошноту, доходящую до рвоты. Через некоторое время его организм приспособился. Он начал в этих очках все видеть нормально, «низ» опять стал около его ног, «верх» около головы, ориентировка в пространстве восстановилась, тошнота и головокружение прошли. Но когда ученый снял очки, все явления у него опять повторились, правда, на более короткий срок и с меньшей силой.
В полете зрительное восприятие земли и самолета, или, как говорят, «капот — горизонт», дает основные привычные сигналы, отвечая на которые координированными движениями рулей, летчик ведет самолет. Но если земли не видно, если самолет вошел в облака, что делать тогда?
Вот красочное описание самочувствия американского летчика, попавшего в облака и полагавшегося на свои ощущения.
«Оторвавшись от аэродрома, мы поднялись на высоту 1800 футов (550 м), где вошли в грозовые тучи, сквозь которые я намеревался пройти вверх. Я попытался это сделать и, поднявшись приблизительно в 5 мин. на высоту около 3800 футов (1160 м), считал, что нахожусь примерно над Холливудскими холмами. В это время я почувствовал струю воздуха на левой щеке, что означало для меня, что я скольжу на левое крыло. Посмотрев на указатель крена и поворота, я, к своему изумлению, увидел, что стрелка и шарик переместились направо; другими словами, прибор показывал, что правое крыло опущено и что самолет делает поворот направо. Так как мой компас указывал правильный курс, а этого, как мне казалось, быть не могло, что подтверждалось и струей воздуха, ударяющей в мою левую щеку, то я немедленно попытался выровнять самолет, подняв левое крыло, но безуспешно. Тогда, думая, что самолет потерял скорость и потому не слушается рулей, я немедленно дал ручку от себя, чтобы увеличить скорость. В это время мне показалось, что я скольжу на хвост влево; я выключил мотор и попытался перевести самолет в нормальное планирование. Когда же и это не удалось, я крикнул своему спутнику: «Выбрасывайся» и выпрыгнул сам».
Из-за потери согласованности привычных ощущений в облаках этот летчик потерял всякое представление о своем положении в пространстве. В других случаях летчик, совершенно уверенный, что правильно ведет «по чутью» самолет, выходил из облака в глубоком вираже.
13 К. К. Платонов	— 193 —
Здесь уместно привести параллель с известным аттракционом в парках культуры и отдыха. Вы заходите в домик, садитесь на скамейку качелей, подвешенных посредине комнаты. Вас начинают раскачивать, и вот вы уже не только крутитесь на все 360°, но и неподвижно замираете в верхней точке, судорожно хватаясь за скамейку и соседей. Фактически же вашей скамейке дали только незначительный толчок, а вращается вся бутафорская комната (рис. 145). Эта иллюзия настолько сильна, что, даже зная, что вращается комната, вы все же ясно чувствуете собственное вращение.
Иллюзии, подобные только что описанным, возникающие в «слепом» полете, являются результатом раздражения вестибулярного аппарата небольшими ускорениями, для восприятия которых он и существует. При этом (а это очень важно для возникновения иллюзии) названные раздражения теряют привычную связь с раздражениями, идущими от других анализаторов.
— 194 —
Вестибулярный аппарат (рис. 146) играет чрезвычайно важную роль в жизни летчика и его надо описать подробно.
Говоря о влиянии перепадов давления на ухо, мы уже частично касались его строения. Тогда нас интересовало так называемое среднее ухо, т. е. полость, соединенная евстахиевой трубой с носоглоткой. Теперь мы рассмотрим строение внутреннего уха, лежащего еще глубже и ближе к центру головы. Внутреннее ухо справедливо называют лабиринтом, так как оно представляет собой настоящую пещеру в височной кости, пещеру с запутанными ходами, часть которых соединяется друг с другом, а часть заканчивается тупиками. Не один студент-медик долго блуждает по этому лабиринту, пока разберется во всех его ходах и выходах. Костная часть лабиринта заполнена жидкостью — перилимфой, в которой плавает кожистый лабиринт, повторяющий костный лабиринт по форме. Кожистый лабиринт в свою очередь заполнен жидкостью — эндолимфой.
В лабиринте различают три части: 1) три полукружных канала, 2) преддверие и 3) улитку.
Улитку мы опишем подробнее, когда будем говорить о влиянии шума, так как именно в ней заложены нервные окончания, улавливающие звуки. Сейчас же мы познакомимся с двумя первыми частями лабиринта, которые и образуют вестибулярный аппарат.
В преддверии костного лабиринта лежат два кожистых мешочка. Заложенные в этих мешочках окончания вестибулярного нерва представляют собой как бы нежнейший войлок, плавающий в эндолимфе (рис. 147). На этом вой-
13*
— 195 —
локе расположены мельчайшие кристаллы извести, так называемые отолиты (по-русски ушные камешки).
От преддверия начинаются три полукружных канала, расположенных во взаимно перпендикулярных плоскостях. В расширенной части каждого канала, у входа его в преддверие, заложены нервные окончания, имеющие вид кисточек.
Вестибулярный аппарат — орган акселерационного чувства. Как акселерометр на самолете улавливает возникающие линейные ускорения, так и вестибулярный аппарат раздражается под влиянием угловых и линейных ускорений. Это раздражение передается в мозг, сигнализируя об изменении направления или скорости движения нашей головы или тела. Отолитовый аппарат улавливает линейные, а полукружные каналы — угловые ускорения.
Когда все наше тело или только одна голова поворачивается, то в том полукружном канале, который лежит в плоскости вращения, эндолимфа в силу инерции будет вначале несколько отставать от движения стенок кожистого лабиринта, как это показано на рис. 148, слева, из
— 196 —
меняя тем давление эндолимфы в различных частях вестибулярного аппарата. Этот сдвиг эндолимфы относительно волосков нервных окончаний, находящихся в расширении полукружного канала, вызывает раздражение их, которое, доходя до мозга, создает ощущение начала вращения.
Сдвиг эндолимфы можно вызвать и искусственно, когда голова неподвижна, нагревая или охлаждая стенку полукружного канала вливанием в ухо теплой или холодной воды. Нагревая или охлаждая стенку лабиринта, вода создает в эндолимфе тепловые токи и человеку, сидящему с закрытыми глазами, кажется, что он начинает вращаться.
Если вращение происходит в плоскости, не совпадающей с плоскостью одного полукружного канала, эндолимфа смещается в двух соответствующих каналах и получается суммированное ощущение. После того как вращение станет равномерным и эндолимфа начнет двигаться одновременно со стенками лабиринта, полукружные каналы перестают реагировать на вращение (см. рис. 148), и такое вращение воспринимается не вестибулярным аппаратом, а другими органами чувств.
В предыдущей главе мы говорили о наличии четырех видов ускорений: линейных, центростремительных, угловых и ускорений Кориолиса. Разобрали же мы там по-
- 197 -
дробно только два первых, достигающих в авиации, как мы теперь знаем, весьма больших величин.
Угловые ускорения, действующие на человека в полете, по величине многим меньше, чем разобранные линейные й центростремительные. Но зато и вестибулярный аппарат улавливает их значительно более чутко. Так, он уже улавливает угловое ускорение, равное 1,3 град/сек2, действующее в течение 20 сек. Порогом отрицательного углового ускорения (при замедлении вращения) является ускорение, равное 1,14 град/сек2 с продолжительностью действия 9 сек. Напомним, что порогом в физиологии и психологии называют наименьшую силу раздражителя, вызывающего соответственное ощущение.
Практически встречающиеся в полете угловые ускорения редко лежат выше порога раздражения вестибулярного аппарата.
Что же представляет собой четвертый вид ускорений, так называемое кориолисово, или поворотное, ускорение? Кориолисово ускорение появляется при некоторых комбинациях одновременного вращения и прямолинейного движения. Оно впервые было описано при изучении ускорений, возникающих в паровой машине корабля во время качки.
Если человека с закрытыми глазами вращать с постоянной скоростью на центрифуге или в особом кресле, он не будет чувствовать вращения. Но если ему предложить при этом быстро наклониться или выпрямиться, то в соответствующем полукружном канале проявится действие кориолисова ускорения — появится дополнительный ток эндолимфы, человек сразу почувствует вращение и, как правило, рефлекторно наклонится в сторону вращения.
Отолитовый аппарат, расположенный в мешочках преддверия, реагирует на изменение прямолинейного движения и на наклоны головы. Иными словами, он раздражается в ответ на воздействия линейных ускорений. Действие этих ускорений вызывает перемещение отолитов (кристалликов извести), вследствие чего раздражаются нервные окончания (см. рис. 148).
Интересен следующий факт, объясняющий работу отолитового аппарата. У некоторых низших рачков имеется подобие отолитового аппарата, так называемый статолит, сообщающийся с наружной средой отверстием. Когда рачок линяет, то вместе с наружной кожей он сбрасывает и тонкую кожицу, выстилающую внутреннюю поверхность статолитовой полости, а вместе с ней и мельчайшие песчинки, играющие у рачка ту же роль, что кристаллики извести в отолитовом аппарате человека. Такой рачок на
- 198 —
время утрачивает «представление» о верхе и низе и плавает в любом, случайном положении. Чтобы восстановить потерянную чувствительность, рачок сам заталкивает клешней в свой статолитовый мешочек мелкие крупинки песка. Если в аквариум, в котором линяет рачок, вместо песка насыпать мелкие железные опилки, то рачок использует их для зарядки своего статолитового аппарата. С таким статолитом вблизи магнита (рис. 149) рачок меняет свое положение: «низом» для него становится не земля, а магнит.
У позвоночных животных раздражения вестибулярного аппарата влияют на тонус скелетных мышц.,Наиболее наглядно это проявляется в известном опыте с падающей кошкой (рис. 150). Раздражение вестибулярного аппарата при падении кошки вызывает соответствующие нервные импульсы, идущие к мышцам спины и конечностей. Рефлекторно изгибаясь, падающая кошка всегда становится на лапы. Но если вестибулярный аппарат кошки нарушен, она упадет не на лапы и разобьется.
Но ощущения, вызываемые в нашем сознании раздражением вестибулярного аппарата, не всегда соответствуют реальной обстановке. В защиту вестибулярного аппарата надо сказать, что он не всегда бывает виноват в этом.
Человек, идущий с завязанными глазами, будет постепенно заворачивать в сторону. Это каждому легко проверить на себе, выбрав достаточно большое и ровное место.
Летчикам с завязанными глазами было однажды на большом аэродроме предложено управлять автомобилем. И во всех случаях после ряда изгибов движение автомобиля переходило в спираль. Так же точно и летчик, летя в облаках без приборов, будет заворачивать в сторону, переходя на большую спираль, или будет рыскать из стороны в сторону, путаясь в своих ощущениях и стараясь исправить свои ошибки.
— 199 —
Наибольшей помехой для пилотирования самолета в «слепом» полете является возникающая у летчика иллюзия противовращения самолета. Например, когда после
разворота влево самолет выходит на прямую, летчику начинает казаться, что самолет входит в правый разворот. Эта иллюзия обязана своим происхождением так называемому чувству противовращения. Попробуйте раз 5—6 повернуться на одном месте с закрытыми глазами и резко остановиться. Вы совершенно ясно после остановки ощу
— 200 —
тите вращение в противоположную сторону. Уже частично известная схема (см. рис. 148) поможет нам разобраться в отдельных моментах, вызывающих ощущение вращения и противовращения.
Как видно из этой схемы, в то время, когда голова начинает движение, эндолимфа ушного лабиринта отстает от этого движения, что раздражает волоски нервных окончаний, которые и доводят до сознания начало движения. При установившемся равномерном вращении голова, эндолимфа и волоски нервных окончаний полукружных каналов движутся вместе, не давая никаких ощущений движения. В момент же остановки вращения лимфа продолжает по инерции некоторое время двигаться, отклоняя волоски по ходу прекратившегося уже движения. Это новое отклонение волосков нервных окончаний вызывает раздражение вестибулярного нерва, передаваемое коре головного мозга, и осознается как начавшееся новое движение в обратную сторону.
Таким образом, вестибулярный аппарат и в начале и в конце движения «честно» уловил появившееся угловое ускорение, и не его вина, что из-за выключенного зрения последнее раздражение было воспринято мозгом не как остановка, а как начало нового вращения.
Вот почему при появлении иллюзий в полете летчику рекомендуется встряхнуть головой. Иллюзии при этом, как правило, исчезают за счет дополнительного толчка эндолимфы.
Описанная иллюзия противовращения имеет в своей основе, как мы видели, чисто физиологический механизм. Смотря на какой-либо предмет, нажмите слегка сбоку на одно из глазных яблок, и предмет, на который вы смотрите, в силу определенных физиологических причин раздвоится. Но, приняв в темноте куст за человека, вы будете испытывать иллюзии, вызываемые соответствующими ошибками в психических процессах, связанных с оценкой и суждением.
В «слепом» полете к физиологической иллюзии противовращения часто, особенно у неопытных, не верящих в себя или излишне впечатлительных лиц, присоединяются и психологические иллюзии, еще более усложняющие картину и запутывающие представление о положении самолета. Иллюзии изменения положения самолета и появления на пути самолета кажущихся «препятствий» могут вызываться световыми бликами на остеклении кабины и «световыми экранами», появляющимися на облаках от фары самолета или от наземного прожектора.
Все эти иллюзии исчезают по мере приобретения соответствующих навыков. Это, в частности, подтвер-
— 201 -
ждается следующим примером. Выработанное годами умение ориентироваться в окружающем мире без помощи зрения и слуха позволило талантливому научному работнику и писателю слепоглухонемой О. И. Скороходовой с большой точностью разобраться в движениях самолета. «Я ощутила, что скорость полета уменьшается. Именно поэтому я догадалась, что скоро будет Харьков... с каждой минутой замедляя скорость, самолет пошел вниз. Очень внимательно, всем телом, «прислушивалась» я к сотрясениям самолета. Так прошло несколько минут. Вот еще незначительный толчок, и самолет
аэродрома»,— так описывает
покатился по площадке она свой первый полет в ка-
честве пассажира.
Психологически очень интересно, а практически важно, что по мере того, как курсант учится читать в полете показания авиационных приборов, у него исчезает иллюзия противовращения. Поэтому - специальной тренировкой можно значительно уменьшить время действия иллюзии противовращения или даже вовсе устранить ее. Эта тренировка раньше проводилась на вращающемся кресле с колпаком (рис. 151), в котором установлен прибор «Пионер» (так называли в то время указатель поворота и скольжения).
Вращаясь в этом кресле, тренирующийся привыкает верить показаниям прибора, а не своим ощущениям; зрительное восприятие начинает тормозить раздражения, идущие от вестибулярного аппарата, и чувство противовращения постепенно пропадает.
Значительно более совершенным тренажером для устранения иллюзии противовращения является кабина для тренировки навыков «слепого» полета (рис. 152). Она представляет собой модель самолета, установленную на специальном механизме. Когда кабина находится в действии, она слушается рулей управления: планирует и кабрирует, дает крены при движении штурвала и вращается при на-
- 202 -
жиме ногой на педаль. Приборная доска кабины оборудована всеми основными аэронавигационными приборами, которые меняют свои показания в зависимости от движения рулей и поведения кабины, аналогично показаниям их на самолете.
Тренирующийся, садясь в кабину и накрываясь колпаком, начинает управлять самолетом по показаниям приборов. Если он в начале тренировки сделает в кабине 10 по-
— 203 —
воротов за 20 сек. и вслед за этим остановится — как бы выйдет на прямую после виража, то иллюзия противовращения может продолжаться у него до 40 сек. (рис. 153). В процессе тренировки тренирующийся, наблюдая за приборами, будет приучаться противопоставлять зрительное восприятие показаний приборов возникающей иллюзии противовращения, и от тренировки к тренировке иллюзия будет исчезать (рис. 154).
Под влиянием утомления, а иногда и недостатка кислорода, когда внимание ослабевает, иллюзия противовращения может появиться у летчика вновь. Однако чем лучше он тренирован, тем реже его тревожат эти иллюзии и тем легче с ними бороться.
Воздушная болезнь
Самолет, как и пароход, подвергается в полете бортовой и килевой качке и вертикальной болтанке, вызываемой вертикальными потоками нагретого воздуха (рис. 155). Качка и болтанка раздражают вестибулярный аппарат летчика и в особенности отолитовый аппарат. Длительное раздражение вестибулярного аппарата при продолжительной болтанке на самолете (рис. 156) может привести к укачиванию, которое по аналогии с морской болезнью называется воздушной болезнью.
При воздушной болезни у человека начинает «сосать под ложечкой», появляется особое чувство пустоты в желудке, начинает тошнить, начинается усиленное слюноотделение, иногда общая слабость, звон в ушах и головокружение. Лицо сильно краснеет или бледнеет, на лбу выступает холодный пот. Все эти явления постепенно нарастают
— 204 —
и заканчиваются рвотой. В некоторых же случаях рвота наступает внезапно, почти без всяких предвестников.
В полете укачивает не всех в одинаковой степени: одних чрезвычайно быстро, других, и таких большинство, только при очень длительных полетах, третьих вовсе не укачивает в полете ни при каких обстоятельствах. Это зависит от большей или меньшей возбудимости вестибулярного аппарата и от состояния коры головного мозга, регу-
— 205 —
лирующсй все жизненные функции организма. Чем более возбудим у человека вестибулярный аппарат, тем скорее его будет укачивать в полете. Вот почему при отборе кандидатов в летные училища особое внимание уделяется исследованию вестибулярного аппарата. Кандидата расспрашивают, как он переносит качание на качелях, катание на каруселях и гигантских шагах, танцы, плавание на лодке, на пароходе. Если человека быстро укачивает в этих случаях, то имеются все основания ожидать, что его будет быстро укачивать и на самолете, правда, надо помнить, что иногда укачивание вызывается не раздражением вестибулярного аппарата, а непосредственно раздражением желудочно-кишечного тракта перегрузками, возникающими при болтанке.
У поступающих в аэроклубы и летные училища тщательно исследуют вестибулярный аппарат. Это исследование систематически проводится и у курсантов и у летчиков. Испытуемого вращают пять раз в течение 10 сек. на специальном «вращающемсся кресле» с наклоненной вниз головой (рис. 157), вызывая раздражения фронтального (т. е. расположенного в плоскости, параллельной лбу) полукружного канала. После остановки испытуемому предлагают 5 сек. посидеть неподвижно, а затем быстро выпрямиться. В этот момент происходит раздражение отолитового аппарата.
Если эта проба вызовет ряд рефлексов со стороны так называемой вегетативной нервной системы (побледнение или покраснение, потоотделение, тошнота и т. д.), есть очень серьезные основания предполагать, что такого человека в полете будет укачивать.
Раздражимость отолитового аппарата может быть исследована еще более точно на специальных четырехштанговых качелях проф. Хилова (рис. 158). Эти качели устроены так, что, качаясь на них, человек все время остается в вертикальном положении и не испытывает вращения. Такое качание вызывает лишь раздражение отолитового аппарата, в то время
— 206
как качание на обычных качелях раздражает, кроме того, и полукружные каналы. Реакция со стороны вестибулярного аппарата и вегетативной нервной системы, получаемая при качании на этих или обычных качелях, позволяет с еще4 большей достоверностью предсказать, будет ли укачивать испытуемого в полете или нет.
Отрицательные показатели, полученные при испытании на вращающемся кресле и на качелях и свидетельствующие о повышенной возбудимости вестибулярного аппарата, не говорят еще о том, что кандидат вовсе не годен для летной работы. Вестибулярный аппарат можно укрепить тренировкой.
Различают активную и пассивную тренировку вестибулярного аппарата.
Активной тренировкой называют специальную гимнастику. Все виды гимнастических упражнений, связанные с вращением и быстрым изменением движения, укрепляют вестибулярный аппарат. Об этих видах мы уже говорили выше. Очень хорошо тренирует вестибулярный
— 207 -
аппарат обычный вальс, и всем летчикам можно рекомендовать танцевать его.
Попробуйте включить в вашу утреннюю зарядку быстрое вращение на месте с закрытыми глазами с последующими быстрыми нагибаниями или приседаниями. Уже первые три — четыре поворота смогут вызвать у вас иллюзию противовращения, головокружение. Но, выполняя это упражнение ежедневно, можно легко дойти до 20 поворотов с последующим нагибанием и так незаметно для себя натренировать вестибулярный аппарат.
Пассивной тренировкой называется тренировка на вращающемся кресле и на четырехштанговых качелях, т. е. такая, при которой движение создается не самим тренирующимся. Опыт показывает, что примерно в 75% случаев летчики, которых быстро укачивало в полете, успешно тренировали вестибулярный аппарат на четырехштанговых качелях. С каждой новой тренировкой время от начала качания до появления признаков укачивания все более и более удлиняется (рис. 159) и, наконец, укачивание прекращается.
При тренировке вестибулярного аппарата как активной, так и пассивной, надо помнить об активности самого тренирующегося. Чем он активнее во время тренировки, чем упорнее он старается научиться отвлекать свое внимание от неприятных ощущений и выполнять какую-либо работу, требующую большого внимания и соображения, тем лучше будет результат тренировки.
Говоря о вестибулярном аппарате, нельзя не остановиться на психологической стороне воздушной болезни.
— 208 —
«Мне пришлось выполнять одно боевое задание с простреленной ногой. Было очень больно. Так больно, что я даже покричал немного. Но это был самый радостный мой полет. И не только потому, что хотя и раненый, я все бомбы положил в цель. Это был мой самый радостный полет еще и потому, что, начиная с этого полета, меня вообще перестало укачивать. Все же предыдущие полеты, хотя у меня очень редко дело доходило до рвоты, были для меня сплошной мукой из-за воздушной болезни». Этотрас-сказ одного из штурманов заставляет задуматься над ролью отвлечения внимания при укачивании в полете.
Очень ярок в этом отношении еще один случай, происшедший с летчиком, которого медицинская комиссия как раз в день начала советско-финской войны должна была снять с летной работы из-за систематических рвот в полете. Он уговорил медицинскую комиссию «попробовать последний раз», и его отпустили бомбить белофиннов. В полете случилось как будто бы невозможное — укачивание прошло. Всю войну летчик отлично летал, забыл и думать об укачивании, но в первый же полет после заключения мира его старый недуг опять вернулся к нему с прежней силой и вторично привел на врачебно-летную комиссию. Известно, что некоторые летчики совершенно не могут летать в качестве пассажиров из-за воздушной болезни, хотя их не укачивает, когда они сами ведут самолет. К этой же группе явлений относится и тот факт, что воздушных стрелков-радистов в полете укачивает значительно чаще, чем штурманов, а штурманов чаще, чем летчиков.
Иногда основным симптомом воздушной болезни считают рвоту. Это неверно. Приведенный выше пример подтверждает это. Ведь у нашего штурмана рвоты не было, однако даже боль от простреленной ноги была ему менее неприятна, чем воздушная болезнь. Не грубые физиологические (рвота, бледность, холодный пот, иногда дрожь и т. д.), а более тонкие психологические симптомы воздушной болезни являются самыми главными. Ощущение головокружения, непроизвольное сосредоточение внимания на тошноте, которая в силу этого еще более усиливается, вялость и безразличие, а в резко выраженных случаях даже отвращение к окружающему, снижение продуктивности памяти, замедление и оскудение мышления — вот характерные проявления воздушной болезни.
Именно эти психологические проявления воздушной болезни и указывают правильный путь борьбы с нею. Понятно, что их основу составляет тренировка вестибулярного аппарата. Однако такая тренировка скорее дает положительные результаты, если во время ее проведения внимание летчика будет фиксироваться не на ощущениях, ис-
14 к. К. Платонов	209 —*
пытываемых им, а будет направлено на что-нибудь другое. Так, например, при вращении добиваться (по часам) строго определенной скорости; остановку и выпрямление производить на заданный ориентир; в момент выпрямления посмотреть на какие-либо предметы и, считая, скажем, до пяти, постараться запомнить возможно большее число их деталей, потом воспроизвести эти детали в памяти и проверить после тренировки правильность наблюдения. Подобная тренировка будет развивать навык работы в условиях, вызывающих раздражение вестибулярного аппарата, будет учить отвлекать внимание от непроизвольного фиксирования его на своих ощущениях. Все это будет устранять появляющиеся симптомы воздушной болезни и уменьшать отрицательный эффект раздражения вестибулярного аппарата.
Ведь именно отвлечением внимания от своих ощущений объясняются вышеприведенные примеры. Внимание же человека тесно связано с его эмоциональным состоянием, с его стремлениями и интересами. Приподнятое, боевое настроение, желание во что бы то ни стало выполнить боевое задание и достичь нужного результата — все это является причиной того, что внимание летчика будет отвлечено от своих ощущений и полет пройдет успешно.
Приведенные примеры говорят еще и о том, что механизм укачивания в полете гораздо сложнее, чем считали раньше, связывая его только с раздражением вестибулярного аппарата. Очаги возбуждения во второй сигнальной системе, подобные тем, о которых мы говорили, касаясь высотной тренировки, могут и усиливать и устранять раздражения, идущие от вестибулярного аппарата и приводящие к воздушной болезни.
Однако не всегда тошнота и рвота в полете связаны с повышенной возбудимостью вестибулярного аппарата. В некоторых случаях бывает, что летчик укачивается в самолете, но прекрасно переносит качание на четырехштанговых качелях. Заболевание вегетативной нервной системы и органов пищеварения, подвергающихся раздражениям в высотном и скоростном полете, также может способствовать появлению воздушной болезни. Поэтому-то летчика, страдающего воздушной болезнью, не только проверяют на качелях, но и подвергают всестороннему исследованию.
Здесь уместно сказать, что у курящих летчиков на высоте не только сильнее мерзнут руки, чем у некурящих (вследствие большого потоотделения) и из-за хронического катара носоглотки чаще закладывает уши при перепадах давления, но и сердечно-сосудистая система хуже борется с действием гипоксемии и ускорений, а нервная
- 210 —
аппарат скорее даёт явления
* №№
ЛЕТЧИКА
более потные руно сильнее мёрзнут,
уши сильнее
закладывает,
сердце и сосуды хуже противостоят действию yCHOpGHUU и высоты,
система слабее сопротивляется укачиванию в полете (рис. 160).
Следует помнить, что иногда рвота в полете может быть следствием отравления отработанными газами. Некоторые люди не выносят даже запаха отработанного газа и горелого масла. В случае подозрений на наличие этой причины летчик должен быть проверен на другом самолете, на котором исключается попадание отработанных газов в кабину.
В иностранной прессе время от времени появляются рекламы о «чудесных препаратах», «полностью устраняющих морскую или воздушную болезнь». Однако при про
14*	— 211 --
верке оказывается, что все эти препараты не дают желаемого эффекта.
Тренировка вестибулярного аппарата и развитие умения отвлекать себя от наблюдения за своими ощущениями — вот единственный, вполне оправдывающий себя путь борьбы с воздушной болезнью*»
IV. ПОЛЕТ В СЛОЖНЫХ МЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИХ УСЛОВИЯХ
PJ онятие «нелетная погода» скоро полностью станет достоянием истории. Командир войсковой авиационной части, беспокоясь за учебно-боевую подготовку, теперь нередко с большим нетерпением ожидает облачной погоды, чем раньше ждал безоблачной.
В 1935 г. летчик Егоров и штурман Ахапкин на самолете ТБ-3 осуществили первый 1000-километровый полет по приборам. Сейчас такой полет является самым обычным делом.
Современная техника обеспечивает выполнение любых элементов полета в условиях самой плохой видимости. Еще недавно «вслепую» нельзя было выполнить сложную фигуру пилотажа, так как авиагоризонт «ходил на костылях» и легко сбивался. Современный авиагоризонт не сбивается на самых сложных фигурах пилотажа. Установленное на современных самолетах различное радиотехническое оборудование позволяет производить посадку даже в тумане, позволяет видеть и поражать самолеты против-
— 213 —
лика и наземные цели в полной темноте и в облаках. Быстро развивающаяся авиационная радиотехника и приборостроение открывают перед авиацией громаднейшие перспективы, ранее казавшиеся фантастикой.
Но новая техника и новые условия полета предъявляют новые требования к человеку, владеющему этой техникой. Изменяются и требования к методике обучения. Однако и здесь сказывается отставание сознания от бытия. Поэтому новую технику нередко еще используют «по-ста-ринке», без учета ее специфических особенностей, исходя из теоретических взглядов, правильных и прогрессивных в свое время, но требующих пересмотра в современных условиях.
Оглядываясь на путь, пройденный авиацией в области освоения полетов в сложных метеорологических условиях, можно условно различить три этапа этого пути (с точки зрения понимания закономерностей деятельности человека в полете).
Первый этап — это этап бесприборного летания, этап создания различного рода путаных теорий «летного чутья», «шестого чувства летчика» и т. п. Для летчиков вынужденный полет в облаках на этом этапе характеризовался непреодолимыми трудностями. Напомним, что наши летчики начинали первую мировую войну на самолетах с двумя приборами: стаканчиком с пульсирующим касторовым маслом, показывающим работу двигателя, и анероидным барометром, привязанным резинкой к ноге и показывающим высоту полета. Теперь в кабине самолета имеется более шестидесяти приборов (рис. 161).
Первые полеты в облаках «по чутью» привели к неожиданным неприятностям. Оказалось, что без видимости земных ориентиров у летчика появляются разные иллюзии: крена, вращения и вообще изменения своего положения в пространстве. Тогда начала создаваться вестибулярная теория полетов по приборам.
Было доказано, что при потере зрительного контроля вестибулярный аппарат благодаря своим уже разобранным нами физиологическим особенностям (рис. 162) вызывает в полете ряд закономерно образующихся иллюзий, что оценка своего пространственного положения летчиком без зрительного контроля полета «по ощущению» невозможна (см. рис. 145), что чем больше возбудим у летчика вестибулярный аппарат, тем сильнее выражены мешающие полету иллюзии.
Второй этап — это этап первого освоения «слепого» полета, т. е. полета без видимости земных ориентиров. На этом этапе и летчики и авиационные врачи исходили из трех основных, связанных друг с другом тезисов:
— 214 —
—	«слепой» полет — это полет по приборам;
—	в «слепом» полете летчик должен реагировать не на ощущения, идущие от вестибулярного аппарата, а на показания приборов;
—	вестибулярный аппарат мешает выполнению полета по приборам, но путем специальной вестибулярной тренировки его отрицательную роль можно уменьшить.
С этого периода все полеты стали делить на:
—	визуальные полеты, выполняемые в условиях, когда пространственное положение самолета и его перемещение относительно земли определяются визуальным наблюдением за естественным горизонтом и ориентирами, расположенными на земной (или водной) поверхности;
—	полеты по приборам, выполняемые в условиях, когда пространственное положение самолета и его перемещение относительно земли определяются по приборам.
Эти взгляды были в то время положены в основу методики обучения «слепому» полету — обучения «полету под колпаком», со шторками, закрывающими кабину. Летчика по этой методике учили реагировать на показания отдельных приборов, которых в то время уже было немало на приборной доске самолета. Был предложен ряд тренажеров различной сложности. Наиболее простым и вместе с тем типичным тренажером этого типа был «колпак с компасом», надевавшийся на плечи курсанта. Последний, будучи отгорожен от внешнего мира и видя только
— 215 —
компас, должен был ходить по аэродрому и строить маршрут.
Другим тренажером было обычное вращающееся кресло, на котором имелся колпак с находящимся в нем прибором «Пионер». Тренирующийся должен был определять наличие или отсутствие вращения не по своим ощущениям, а по показанию прибора (см. рис. 151).
Наиболее сложным тренажером была кабина для «слепого» полета с «оживленными» приборами, изменявшими свои показания при действии рычагами управления (см. рис. 152).
Выше мы говорили о значении этих тренажеров для устранения иллюзий противовращения. Но в описываемый этап освоения «слепых» полетов считалось, что с помощью этих тренажеров можно не только натренировать вестибулярный аппарат, но и научить курсанта летать по приборам. И в наземной кабине и в полете на самолете со шторками курсанта учили реагировать по очереди на изменение показаний различных приборов. Постепенно создавались специальные схемы последовательности переключения внимания с одного прибора на другой, приурочиваемые к различным элементам полета.
Третий, современный этап — это этап массового освоения полета в сложных метеорологических условиях. С позиции учения И. П. Павлова о взаимодействии первой и второй сигнальных систем на этом этапе были пересмотрены многие взгляды предшествующих этапов.
Известно, что основную трудность полета в сложных метеорологических условиях представляет не техника пилотирования, а пространственная ориентировка. Если летчик в полете в сложных метеорологических условиях понимает, что происходит с его самолетом, т. е. если он правильно ориентируется в положении самолета в пространстве, то он всегда сможет вывести самолет из любого положения в заданный режим полета. Ведь к полету в сложных метеорологических условиях допускаются летчики, уже имеющие достаточно хорошую технику пилотирования.
Отсюда вытекает очень важное теоретическое положение: наиболее важными для освоения полетов в сложных метеоусловиях навыками являются не зрительно-двигательные навыки, необходимые летчику при визуальном полете и особенно в воздушном бою, а умственные навыки опосредованной и динамической ориентировки. Эти навыки у летчика при полетах в сложных метеорологических условиях по своей психологической сущности очень близки к навыкам штурмана. Поэтому и методика выработки у летчиков
- 216 —
&гих навыков должна быть достаточно близкой к методике штурманской подготовки.
Сейчас известно и различие в механизмах автоматизации навыков визуального полета и навыков полета в сложных метеорологических условиях. При автоматизации зрительно-двигательных навыков техники пилотирования замыкание условных рефлексов, определяющих качество летной деятельности, в значительной степени осуществляется в несколько заторможенных, «нетворческих», как говорил И. П. Павлов, участках первой сигнальной системы действительности. Поэтому эти высоко автоматизированные навыки и могут осуществляться без активного участия сознания, или, как принято говорить, «автоматически». Говоря о высотной болезни, мы приводили высказывание И. П. Павлова о том, что можно было бы увидеть в мозгу человека, если бы наш взгляд мог проникнуть сквозь черепную крышку и очаг оптимального возбуждения светился бы. Этот наглядный образ помогает понять и разбираемый сейчас вопрос.
У летчика, ведущего воздушный бой, очаг оптимального возбуждения находится в тех участках коры головного мозга, работа которых определяет решение тактической задачи. Пилотирование*м руководят участки коры головного мозга, покрытые, говоря словами И. П. Павлова, «более или менее значительной тенью», т. е. участки пониженного возбуждения.
Ориентировка в полете — это реальный психический процесс отражения сознанием условий, в которых совершается полет. Пространственная ориентировка — это отражение сознанием своего положения в пространстве. Ориентировка имеет ряд качеств, различные сочетания которых характеризуют каждый конкретный ее случай.
С психологической точки зрения ориентировка может быть:
—	более или менее быстрой, что определяется временем, протекающим от осознания необходимости ориентироваться в данных условиях до осознания этих условий;
—	более или менее правильной, т. е. соответствующей действительности, или частично или полностью ошибочной;
—	более или менее широкой или узкой, в зависимости от того, насколько широко и полно сознание в данный момент отражает условия полета;
—	более или менее отчетливой или смутной, в зависимости от степени ; ясности отражения сознанием действительности;
— 217 —
—	внезапной, если приходится ориентироваться быстро и заново, или преемственной динамической, если ориентировка ведется беспрерывно и в каждый данный момент опирается на ранее осознанные данные;
— непосредственной — визуальной или опосредованной с помощью словесных указаний, передаваемых по радио и по самолетному переговорному устройству, и с помощью чтения показаний приборов.
Обучение ориентировке при полете в сложных метеорологических условиях должно быть направлено на формирование правильной, возможно более быстрой, широкой и отчетливой как внезапной, так и динамической, опосредованной через чтение приборов ориентировки в условиях полета.
Навыки ориентировки в полете — это навыки, определяющиеся замыканием условных рефлексов во второй сигнальной системе действительности. Они всегда осознаны и всегда могут быть переведен?! в словесные формулировки, в речевую реакцию. Иными словами, летчик, который хорошо ориентируется в условиях полета, не только отчетливо сознает свое положение в пространстве и режим полета, но и может сказать об этом словами. И, наоборот, если летчик не может сказать, что происходит с самолетом, значит он плохо ориентируется. Ведь именно в этом проявляется единство его мышления и речи. Поэтому старая методика реагирования на отдельные показания приборов потребовала изменения. Именно она приводила к тем случаям потери пространствен! эй ориентировки при полете в сложных метеоусловиях, когда даже при относительно нежестком дефиците времени у летчика «все стрелки разбегались».
Старую методику обучения чтению приборов можно сравнить с обучением чтению книги по складам. На современном скоростном самолете в сложных метеоусловиях летчик должен бегло читать приборную доску, как хорошо грамотный человек быстро и бегло читает текст, не останавливаясь ни на отдельных буквах, ни на слогах. Для этого летчика теперь учат реагировать не последовательно на показания отдельных приборов, а на изменение отчетливо представляемого им образа положения самолета в пространстве, образа режима полета (рис. 163).
Приборы и стрелки — это своего рода слоги и буквы. Хорошо грамотному человеку, чтобы понять написанное, неважно, каким шрифтом напечатан текст, каков цвет букв и бумаги и прямо или немного наискось лежит перед ним книга, однако эти факторы, конечно, в какой-то мере влияют на скорость чтения и за какими-то пределами могут сделать чтение текста вообще невозможным даже для
— 218 -
хорошо грамотного человека. Так, и при чтении приборной доски самолета летчику, конечно, далеко не безразлично качество отсчетных частей шкал приборов и их расположение.
Еще не так давно внешний вид приборов и их размещение на приборной доске кабины самолетов не подвергались изучению. При размещении приборов конструктор самолета только советовался с рядом летчиков, которые высказывали ему свое личное мнение («мне кажется, что так удобней»). Теперь разработка новых шкал приборов и их размещение на приборной доске опираются на специальные исследования скорости и точности считывания показаний сравниваемых приборов рядом лиц. Эти исследования проводятся как в лабораторных условиях, так и в полете. При лабораторных исследованиях применяются специальные тахистоскопы (получившие свое название от двух греческих слов: быстро смотреть), позволяющие показывать прибор или приборную доску на определенный небольшой промежуток времени. Считывая при этом показания двух или нескольких вариантов приборов или приборных досок, можно объективно оценить, какие из них считываются скорее и точнее. Исследование читаемости приборов и приборных досок в полете лучше всего проводить на описанных выше самолетах-лабораториях для изучения летных навыков. Однако, как ни велика роль внешнего вида приборов
— 219 —
и размещения их на приборной доске летчика, главным, определяющим фактором успешности полета в сложных метеорологических условиях является наличие у летчика навыка быстрого и безошибочного обобщения показаний отдельных приборов в целостный образ режима полета.
Этот навык «беглого» чтения приборной доски нужно прививать летчикам. Необходимо также постоянно проверять степень развития у них этого навыка. Делать это нужно не только и даже не столько в полете, сколько в процессе наземной подготовки. При этом, как показал опыт, ни для проверки, ни для обучения чтению приборной доски не требуется громоздких, дорогих и сложных в эксплуатации тренажеров. Весьма высокие результаты в наземной тренировке к полету в сложных метеоусловиях дают обычные макеты приборных досок. Навык чтения приборных досок и, в частности, приборных досок самолетов новых типов можно прививать и с помощью специальных кинофильмов сразу большой группе курсантов или летчиков.
Из сказанного неверно было бы делать вывод о том, что нужно отказаться от сложных комплексных тренажеров типа тренировочных кабин. Такие кабины бесспорно очень полезны и нужны. Но при отсутствии таких тренировочных кабин весьма высоких результатов наземной тренировки можно достигнуть и значительно более простым способом — с помощью фотомакетов приборных досок.
Учиться полету по приборам надо и на земле и в полете. В воздухе этому надо учиться в различных условиях: в облаках и при полете под колпаком, а также в условиях обычного визуального полета. Последнее иногда недооценивается. Если, как уже говорилось, главной задачей обучения чтению приборов является создание образа режима полета при восприятии показаний приборов, то очень полезно сопоставлять показания приборов с визуально воспринимаемыми условиями полета. Чем чаще, например, совершая визуальные заходы на посадку, летчик будет сопоставлять особенности данного захода с показаниями приборов, тем скорее и лучше он научится, совершая заход на посадку по приборам в сложных метеорологических условиях, представлять себе во всех тонкостях, что происходит с самолетом.
Таковы новые, современные взгляды на сущность ориентировки по приборам при полетах в сложных метеорологических условиях.
Какова же роль вестибулярного аппарата, которому придавалось такое большое значение на втором этапе освоения полетов по приборам?
- 220 -
Тренировка вестибулярного аппарата бесспорно не потеряла своего значения и поныне, хотя потребность в ней несколько уменьшилась в связи с улучшившимся «вестибулярным отбором» курсантов. Вместе с тем возникла необходимость в ряде сложных случаев определять более тонкие отрицательные явления раздражения вестибулярного аппарата. К их числу относится, например, ухудшение точности и быстроты восприятия показаний приборов на приборных досках под влиянием раздражения вестибулярного аппарата у некоторых летчиков (конечно, далеко не у всех). Наконец, нельзя забывать о важнейшей роли вестибулярного аппарата (так же как и суставно-мышечного чувства), являющегося чутким «сигнализатором» появления изменений в ранее установившемся режиме полета.
Последняя поправка к ранее установившимся взглядам на полет по приборам — это усиление внимания к роли эмоционального фактора при полете в сложных метеорологических условиях.
Эмоциями, или чувствами, называют переживание человеком своих отношений к тому, что он познает и делает. Эмоции проявляются в деятельности человека и притом по-разному, иногда повышая ее качество (положительные — стенические эмоции), а иногда дезорганизуя ее (отрицательные — астени ческие эмоции).
К учебному полету по приборам, когда в самолете находится второй летчик, который не только проверяет, но и главным образом страхует обучаемого, и к реальному полету в облаках обучаемый, понятно, относится по-разному, по-разному и переживает эти полеты. Поэтому полет в сложных метеорологических условиях нельзя полностью отождествлять с более широким понятием — пилотированием по приборам. Нельзя недооценивать роль самого усложнения обстановки. Летчикам хорошо известно, что полет по приборам в закрытой кабине (со шторками) значительно легче, чем полет по приборам в сложных метеорологических условиях. И бывают летчики, отлично летающие по приборам, но плохо пилотирующие самолет при полете в сложных метеоусловиях.
При плохом усвоении навыков пилотирования по приборам, при отсутствии у летчика уверенности в своих силах и возможностях в полете в сложных метеорологических условиях часто проявляется так называемая н а-пряженность. Напряженность в полете характерна не только для полета в сложных метеоусловиях. Часто она проявляется у курсанта в самом начале летного обучения. «Хорошо летал бы, если бы не был напряжен»,— вот за-
— 221 —
НАПРЯЖЕННОСТЬ В ПОЛЕТЕ
ПРОЯВЛЯЕТСЯ	УСТРАНЯЕТСЯ jgg
W~	резких укреплением
Л А некоординированных нервно-
,aJ	движениях, психического
х/	..здоровья, ==
зажиме
НАПРЯЖЕННЫЙ
ненапряженный
== в
нарушениях восприятия l внимания, 1 памяти
отработкой навыков,
оапись движений курсантов = на самолете-лаборатории
повышением ШШШ. уверенности рДД= в ^=== ^== своих силах
164
ключение, которое зачастую дает инструктор о плохо успевающем курсанте.
Из-за напряженности в полете движения курсанта, ловкие и уверенные на земле, становятся в воздухе связанными, угловатыми и некоординированными. Курсант двигает ручкой по выражению инструкторов, «как будто к ней пудовая гиря привязана», или даже «намертво зажимает управление». При резко выраженной напряженности скованность движений заставляет курсанта принимать неправильные и неудобные позы, причем напряженная неподвижность нарушается отдельными вспышками резких и несоразмерных движений (рис. 164). Скованность проявляется не только в движениях конечностей, но и в движениях лицевых мышц, меняя мимику курсанта. .Широко открытые немигающие глаза, сдвинутые или, наоборот, высоко поднятые брови, застывшая растерянная улыбка или до боли стиснутые зубы — вот характерная мимика курсанта при напряженности.
Напряженность выражается не только в движениях. Вся психическая деятельность у напряженного курсанта или летчика скована и в большей или меньшей степени нарушена. Особенно резко нарушается внимание. Объем и распределение внимания сужены, интенсивность его понижена, переключение внимания резко затруднено. Не менее нарушены также восприятие и память. При напряженности летчик, как во сне, неясно и искаженно воспринимает только один какой-либо раздражитель. Все прочие
— 222 —
раздражители внешнего мира и его собственные переживания не доходят до его сознания.
У здорового в нервно-психическом отношении человека по мере отработки навыков пилотирования эта картина напряженности, вызываемая чрезмерным эмоциональным возбуждением, проявляется не столь сильно и быстро проходит. В этом на своем личном опыте убеждаются все инструкторы-летчики. Но это может быть и объективно подтверждено специальными записями степени зажима управления в полете. Такие объективные записи зажима управления представляют не только научный интерес, но могут и должны использоваться как средство объективной проверки степени подготовленности курсанта. Для этой же цели может служить и запись или передача по радио частоты сердечных сокращений (пульса) при выполнении различных элементов полета.
О роли пульса как объективного показателя эмоций человека писал еще знаменитый таджикский врач Ибн-Сина, или Авиценна (около 980—1037 гг.). Следя за пульсом своего больного во время прогулки по городу, Авиценна определил дом, где жила девушка, безнадежная любовь к которой явилась скрытой причиной болезни. Учитель И. П. Павлова, физиолог Илья Фаддеевич Цион (1842— 1912 гг.), говорил, что с помощью кардиографа умирающий богач мог бы точно узнать о степени искренности печали его наследников.
Если два курсанта одинаково хорошо выполняют расчет на посадку и сажают самолет точно у посадочного знака Т, но у одного при этом пульс учащается на 10 ударов, а у другого на 30, в то время как при выполнении других элементов полета у обоих учащается не больше чем на 10 ударов в секунду, можно утверждать, что второму курсанту труднее сажать самолет, что он хуже подготовлен.
Исчезнувшая напряженность в полете у летчика может вновь проявиться (правда в значительно меньшей степени) при переходе на новый, более сложный самолет, при утомлении и в усложненной обстановке. Полет в сложных метеорологических условиях и является такой, вызывающей появление напряженности обстановкой. В таком полете напряженность часто возвращается и проявляется весьма сильно не только в период освоения пилотирования по приборам, но и у обученного летчика, особенно при утомлении. Проявившаяся же напряженность способствует более резкому проявлению иллюзий.
Эмоциональная реакция летчика на сложную обстановку полета, как показали, в частности, специальные исследования, проведенные на самолетах-лабораториях, за
-- 223 —
висит не только от степени сложности ситуации, в которую попадает летчик, но и от степени его подготовленности. Вместе с тем эта реакция зависит и от индивидуальнопсихологических качеств летчика. Вот почему высокое качество полетов в сложных метеорологических условиях достигается не только хорошим отбором и высококачественным обучением, но и правильным воспитанием качеств летчика.
Как показали специальные эксперименты, эмоциональное возбуждение, вызванное усложнением условий, приводит у опытных летчиков, как правило, к повышению качества чтения приборов. В этом сказывается положительная биологическая роль эмоций, повышающих тонус коры головного мозга и улучшающих качества деятельности, выполняемой на фоне умеренного эмоционального возбуждения. Но есть отдельные лица, которые в силу их индивидуальных особенностей в тех же условиях, вызывающих то же эмоциональное напряжение, читают показания приборов хуже.
Известно также, что эмоции воздействуют и на координированность движений летчика, которыми он управляет самолетом. Это воздействие также неодинаково у различных людей. Имеется ряд специальных лабораторных экспериментально-психологических методов изучения влияния эмоций на точность движений и восприятия приборов.
Огромные возможности для изучения и формирования всех этих индивидуально-психологических качеств летчика представляет физическая подготовка и спорт. Для этого приемлемы все упражнения и игры, способствующие развитию ориентировки и воспитанию решительности: слалом, вращающиеся качели, подкидная сетка, прыжки в воду с вышки, прыжки через коня, все спортивные игры с мячом и т. д. Все эти упражнения и игры одновременно тренируют и вестибулярный аппарат и развивают навыки точных и координированных движений, быстрого и точного восприятия и главное развивают эти навыки не в спокойных условиях, а в условиях, вызывающих раздражение вестибулярного аппарата. Системы условных рефлексов, вырабатываемых при этом, используются и в реальных условиях полета в сложных метеоусловиях.
Наземная тренировка к полету в сложных метеорологических условиях является важным, но не единственным путем повышения его качества. Огромное значение здесь имеет быстрое совершенствование авиационной техники и в особенности радиолокационной техники.
Радиолокация, основанная на открытой в 1897 г. А. С. Поповым способности радиоволн отражаться от метал-
~ 224 —
лических объектов, широко применяется в современной авиации (рис. 165).
На современном бомбардировщике стоит ряд радиолокационных установок. Одни из них позволяют обнаружить невидимый истребитель противника или наземную цель и вести по ним огонь; другие сигнализируют о том, что наземная радиолокационная станция противника обнаружила данный бомбардировщик. Есть установки, которые позволяют не только обнаружить самолет, но и узнать «свой» он или «чужой», т. е. противник. Наконец, имеются установки, которые с большой точностью определяют высоту полета и расстояние до обнаруженного самолета.
Самолет-перехватчик также имеет на борту радиолокационную станцию, наблюдение за обзорным индикатором которого позволяет летчику обнаружить невидимого в облаках (или ночью) противника, сблизиться с ним, прицелиться и, продолжая визуально его не воспринимать, поразить огнем самолетных пушек. Самолет противника обычно обнаруживается наземной радиолокационной станцией, которая по радио наводит на него свой самолет-истребитель (рис. 166).
15 к, К. Платонов
— 225 —
Аналогичные самолетные радиолокационные станции позволяют осуществлять прицельное бомбометание по невидимым целям (рис. 167).
Авиационная медицина, конечно, не могла пройти мимо этого новейшего вида техники из-за влияния на организм, в частности на нервную систему, ультракоротких волн, излучаемых мощными наземными радиолокационными станциями. Это действие подобно действию некоторых физиотерапевтических приборов. Хотя при тщательном соблюдении правил эксплуатации и не наблюдается нарушения здоровья лиц, работающих на этих станциях, тем не менее работники станции с целью контроля должны регулярно проходить всестороннее медицинское освидетельствование.
Длительное наблюдение за экраном наземного и самолетного индикатора требует очень устойчивого концентрированного внимания и может утомлять зрение. Кроме того, работа с радиолокатором требует хорошей способности глаза к темновой адаптации, которая будет подробно разобрана в главе VI. Оператор и летчик должны уметь быстро и точно читать показания экранов радиолокаторов. Все сказанное выше о чтении показаний приборов на прибор
— 226 —
ной доске самолета полностью относится и к чтению экрана радиолокатора.
Непрерывно усложняющиеся условия полета: на сверхзвуковых скоростях, в верхних слоях стратосферы и т. д. все более повышают роль приборов в пилотировании самолета и определяют появление все новых и новых видов приборов.
Рост числа приборов в кабинах самолетов заставляет искать новые пути оценки режимов полета самолета и контроля двигателей. Появляются разного рода комбинированные приборы, которые легче читаются, чем ряд отдельных приборов, о чем имеются не только суждения отдельных летчиков, но что доказывается и специальными экспериментами. Появляются разного рода световые, звуковые и даже тактильные (т. е. осязаемые) сигнализаторы, привлекающие в нужное время внимание летчика к определенным приборам. Наконец, имеются уже приборы, показания которых автоматически появляются на общем матовом экране именно в тот момент, когда они необходимы летчику, сигнализируя об изменении режима полета или режима работы двигателей. Конструкторы пытаются уменьшить число приборов в кабине самолета, переложив ряд действий летчика на соответствующие автоматы.
На воздушных парадах в Тушино уже ряд лет вызывают общее восхищение авиамодели, полет которых управ-
15*
— 227 —
ляется с земли по радио. Эти изящные игрушки — прототипы грозного, управляемого по радио оружия.
Однако мощное развитие автоматики и появление новых видов авиационных приборов не уменьшают значения сказанного выше о читаемости приборов и приборных досок. Ведь даже управляя самолетом по радио с земли, человек также должен по ряду приборов быстро и точно прочесть все, что происходит в полете с управляемым им самолетом.
V. ВИБРАЦИИ И ШУМ НА САМОЛЕТЕ
^сли вызываемые теми или иными причинами колебания и сотрясения самолета будут все более и более учащаться и достигнут 15—18 колебаний в секунду, то они будут восприниматься не изолированно одно от другого, а слитно, как вибрации. Самолет может вибрировать под влиянием встречного потока воздуха и от работы двигателя. Летчики знают, что при определенных режимах работы двигателя и на известных скоростях самолет начинает настолько сильно вибрировать, что возникает угроза его прочности. Изменение аэродинамических свойств самолета в результате его обледенения или повреждения и т. д. также может вызвать сильные вибрации.
Единицей измерения частоты колебания является герц. Герц — это одно колебание в секунду.
Человеческий организм воспринимает в форме вибраций колебания, совершающиеся 15—18 раз в секунду, т. е. с частотой 15—18 герц. Это нижняя граница вибратор
— 229 —
ной чувствительности человеческого организма. Верхняя граница этой чувствительности для различных частей человеческого тела различна. Так, кожа голени не воспринимает вибраций с частотой более 480 герц. Наиболее чувствительная к вибрациям кожа губ воспринимает вибрации с частотой до 1500 герц. Кроме частоты, вибрации характеризуются амплитудой, которая может колебаться в очень больших пределах. В авиации наиболее сильные вибрации в обычных условиях полета отмечаются на некоторых вертолетах — от 12 до 130 герц с амплитудой до 1 мм.
Вибрации воспринимаются как поверхностью кожи, так и тканями всего организма. Например, в сильно вибрирующем трамвае человек иногда ощущает вибрацию как особый зуд. Летчику вибрации самолета передаются через те части тела, которые соприкасаются с самолетом,— через спину, седалищные бугры и конечности. Передаваясь чисто механически отдельным органам тела, вибрации отражаются на их нормальной работе. Хотя влияние вибраций на организм человека еще недостаточно изучено, большинство имеющихся данных показывает, что это влияние в ряде случаев, действуя рефлекторно, вызывает заметное утомление.
Заметим, что теплая одежда и парашют, на котором сидит летчик, являются достаточно хорошими амортизаторами вибраций.
Значительно хуже действует на организм летчика шум, имеющий место при полете самолета.
Идя по улице и слыша привычный звук летящего самолета, мы поднимаем голову и видим его высоко в небе. Если вспомнить, что звук ослабевает пропорционально квадрату расстояния, то невольно возникает мысль, какой же силы должен быть звук на самом самолете? Действительно, сила звука на некоторых самолетах настолько велика, что у ряда лиц именно этот шум остается наиболее сильным впечатлением от первого полета.
На рис. 168 показано, на каком расстоянии шум самолета заглушает разговорную речь (здесь же для сравнения показано и расстояние, на котором заглушается речь идущим поездом и автомобилем).
Шум самолета можно измерить и сравнить с другими звуками. Сила звука определяется давлением, оказываемым звуковой волной на барабанную перепонку нашего уха. Абсолютной единицей силы звука считается бар (рис. 169). Бар равен силе звука, при которой воздушная волна давит на площадь 1 см2 с силой в 1 дину. Дина же — это сила, равная по весу приблизительно 1,02 мг,
- 230 -
Но когда мы говорим о силе звука, то обычно подразумеваем и его громкость. А громкость и сила звука — не одно и то же. Сила звука — определенная физическая величина; громкость же определяется ощущением этой силы звука человеком, т. е. отражением ее нашим сознанием. Всякое ощущение, и в том числе ощущение силы звука, растет значительно медленнее, чем вызывающее его раздражение. Ощущение увеличивается в арифметической прогрессии, а раздражение, вызывающее его, растет в геометрической.
Чтобы проверить этот так называемый закон Ве-бера-Фехнера в применении его к ощущению звука, нужен специальный прибор — звуковой генератор, или аудиометр, воспроизводящий звук нужной силы. Однако каждый может легко проверить этот закон на ощущении веса, повторив опыт немецкого физиолога Вебера, проделанный им более ста лет тому назад.
Если положить на руку груз весом 100 г, то для того, чтобы ощутить едва заметное увеличение веса, надо добавить к этим 100 г еще 3,3 г. Но если положить на руку груз весом 200 г, то добавка к этому грузу 3,3 г ощущаться не будет. Для этого придется добавить примерно 6,7 г. При грузе в 1000 г для ощущения увеличения веса надо будет прибавить уже 33 г.
Эту закономерность можно проверить на других ощущениях. Приросты ощущения кажутся нам одинаковыми не тогда, когда раздражения увеличиваются на одинаковое число единиц, а тогда, когда они увеличиваются в одинаковое число раз. В приведенном опыте с ощущением веса прибавка веса должна быть равной 7зо первоначального веса. Для различения изменения освещенности прибавка должна быть равна 7юо первоначального освещения. Усиление звука будет ощутимо только при изменении его на 7ю первоначальной силы звука. Надо отметить, что закон этот проявляется при раздражителях средней силы.
— 231 —
На основании закона Вебера-Фехнера принята относи* тельная единица громкости — децибел (L):
L = 101og10^,
У О
где У — сила данного звука, а Уо — наименьшая воспринимаемая ухом сила этого звука.
Вот сравнительные величины громкости некоторых звуков в децибелах:
Звук
Громкость в децибелах
Тихий шепот на расстоянии 1,5 м.................
Тиканье часов ..................................
Шаги по мягкому ковру на расстоянии 3—4 м . . .
Тихий разговор .................................
Дребезжание стакана на расстоянии 1м............
Обычный разговор................................
Шум оживленной улицы............................
Крик............................................
Шум в печатном цехе типографии..................
Шум мотоцикла без глушителя (вблизи) ...........
Удары молотом о стальную плиту..................
Шум, вызывающий боль в ушах.....................
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
110
120
Громкость шума современного самолета с поршневым двигателем равна примерно 115—120 децибелам, т. е. граничит с шумом, вызывающим боль. Шум самолета с реактивным двигателем в ряде случаев превышает 130 децибел и доходит до 160. При этом надо помнить, что если громкость шума самолета в децибелах только в два раза больше громкости обычного разговора, то сила, с которой шум самолета давит на барабанную перепонку, в сто раз больше силы звука речи. При дальнейшем повышении мощности реактивных двигателей самолет, пролетая на бреющем полете, сможет разрушать здания и поражать людей только силой звука.
Источники, вызывающие шум на самолете с поршневым двигателем, показаны на рис. 170. Это те же источники, которые вызывают вибрацию. Звук и вибрация — родственные явления. Вибрация — это колебания определенных предметов или их частей, воспринимаемые кожей и тканями нашего тела. Звук же — это колебания, воспринимаемые нашим ухом.
В акустике — науке о звуке — различают две основные группы звуков: тоны и шумы. Тон — это звук опреде-
— 232 —
ленной частоты колебаний, имеющий определенную длину волны. Чем больше частоты колебаний и, следовательно, чем меньше длина волны, тем выше тон. Частоты тонов в акустике, так же как и вибрации, измеряются герцами. Человеческое ухо воспринимает звуковые волны с часто* той колебания от 20 до 20 000 герц.
Мы привыкли связывать звуки только с воздушными волнами. Это неверно. Дело в том, что звук может проводить любая среда. Не проводит звука только пусто-
d До нашего сознания доходят'.
> УТОЛЧЛи]	.	.
!— ВИБРАЦИИ—\	~
Й	вЮО
-rm------1----—П—।-----г-1----л
10 20	100	1000 4500 10000	100000
!1„	I 20000
Число колебании в секунду, выраженное в логарифмической шкале
 •• Тканевая проводимость^
!ЗВУКИ----------------
• Воздушная проводимость
/
J71
— 233 —
та. Ткани нашего тела, в частности кости черепа, также способны проводить звук. Проделайте такой опыт. Поднесите к уху звучащий камертон и держите его около уха до тех пор, пока не перестанете его слышать совсем. После этого прижмите камертон к голове — вы опять услышите его звук, который дойдет до улитки уха (см. рис. 27)
по костям черепа.
Диапазон звуков, проводимых тканями, несколько меньше, чем при воздушной проводимости. Ткани проводят звуки частотой не выше 4500—5000 герц. Однако это не мешает использовать тка
невую проводимость для переговорной аппаратуры, так как человеческая речь по частоте звука находится в пределах от 500 до 2000 герц.
На рис. 171 приведена схема, показывающая соотношение частот колебаний и способов их восприятия организмом.
Тканевая проводимость звука позволяет использовать в авиации и бронетанковых частях так называемый ларингофон. Это прибор (рис. 172), состоящий из двух небольших электрических датчиков, надеваемых летчиком на шею так, что они прижимаются к пластинкам щитовидного хряща гортани. Колебания голосовых связок непосредственно передаются по тканям этим датчикам, преобразуются в электрические колебания, передаваемые в телефоны через самолетные перего-
— 234 —
верные устройства (СПУ) и по радио. Ларингофоны позволили избавиться от ранее применявшихся тяжелых микрофонов и значительно облегчить кислородную маску, в которую раньше был вмонтирован микрофон. Кроме того, они значительно улучшили слышимость, так как устранили «примешивание» посторонних звуков. Однако ларингофоны дают хороший эффект только до высоты 10 000— 12 000 м (на больших высотах слышимость заметно нарушается) и только в том случае, если они надеваются на хорошо бритую шею и хорошо подогнаны к ней.
Руководитель полетов, плохо слыша голос летчика, может предположить, что у последнего плохо работает самолетная радиостанция; настоящей же причиной плохой слышимости может явиться тот факт, что летчик наспех и плохо побрился, а волосы на шее нарушают равномерность прижатия ларингофона к гортани и ухудшают тем самым проводимость звуковых волн. Кроме того, трение волос о ларингофон во время произнесения слов и при движении головы создают помехи, еще более ухудшающие слышимость.
Кроме ларингофонов, тканевую проводимость используют и в так называемых букофонах, улавливающих звуки речи непосредственно через щеку, к которой они прикладываются.
Есть особые приборы, позволяющие записывать звуковые волны в виде периодических кривых, так называемых синусоид (рис. 173). Эти записи звуковых волн наглядно показывают различие между высотой тона и его силой (рис. 174).
Среди окружающих нас звуков преобладают не правильные и чистые тоны, а различного рода шумы.
Шум слагается из звуков различной частоты или, как говорят, различного спектра и представляет собой непериодические колебания определенной среды. Сила шума определяется величиной средних преобладающих колебаний.
Шум не является специфическим только для авиации воздействием среды на организм. Работа не только летчиков, но и людей других профессий протекает также в условиях сильного шума (котельные и кузнечные работы и т. д.).
Спектр шума самолетов с поршневыми двигателями лежит в пределах 20—6000 герц с максимальной громкостью до 120 децибел на частотах 100—1000 герц. Спектр шума самолетов с реактивными двигателями превышает 10 000 герц с максимальной громкостью около 160 децибел на частотах 2000—4000 герц.
В кабинах современных самолетов шум имеет значительно меньшую громкость благодаря специальной звуко-
— 235 —
ОЖв ллллд
==g^=- Тон ~	~ Тон з той же силы, -==^.-.:==_
== определённой -- но более низний
= силы и частоты .. _	_	_	.«.г
изоляции. Более того, реактивная авиация дала возможность летчику, обгоняя скорость звука, «улетать от него». Раньше мы всегда сначала слышали звук приближающегося самолета и только потом видели его. Теперь же нередко самолет беззвучно проносится над нами и только потом мы слышим его звук. Однако летчик реактивного самолета воспринимает шум через конструкцию и внутри-кабинный воздух.
Шум самолета действует на организм в основном двумя путями: он влияет и непосредственно на орган слуха и на центральную нервную систему в целом.
Как известно, дошедшие до барабанной перепонки звуковые волны передаются жидкости внутреннего уха системой косточек, расположенных в среднем ухе (см. рис. 27). При рассмотрении внутреннего уха мы познакомились с двумя его частями — преддверием и полукружными каналами. Третья часть внутреннего уха из-за своей формы называется улиткой. В этой улитке и расположена периферийная часть слухового анализатора, называемая «кор-тиевым органом». Он состоит из волокон различной длины, натянутых, как струны рояля, поперек спирального хода улитки. Звуковые волны соответствующей частоты, распространяясь в эндолимфе улитки, вызывают раздражение определенных участков кортиева органа. Эти раздражения,
— 236 —
передаваясь по слуховому нерву коре головного мозга, отражаются сознанием как ощущение тона определенной высоты и силы.
На рис. 175 показаны результаты исследования слуха до и после длительного полета на бомбардировочном самолете с поршневым двигателем. На сетке графика по горизонтали отложены высоты тонов в герцах, а по вертикали — громкость этих тонов в децибелах. В нормальных условиях наименьшая сила звука, которая еще ощущается на так называемом нижнем пороге слышимости, различна для тонов разной высоты. На нашем рисунке эти пороги изображены сплошной черной кривой, которую называют нормальной аудиограммой. Звуки, громкость которых лежит ниже этой черты, нормальным ухом уже не воспринимаются. Однако у различных лиц имеются большие или меньшие отклонения слышимости различных тонов. Эти отклонения могут быть установлены с помощью специального прибора — аудиометра, который дает чистый тон нужной частоты и строго определенной силы. Получаемая на этом приборе кривая является индивидуальной аудиограммой. Она нанесена на рис. 175 в виде кривой из сдвоенных линий (до полета). Как видно на рис. 175, у испытуемого она несколько отклоняется в ту или другую сторону от нормальной аудиограммы. Но
— 237 —
обратите внимание, насколько ухудшилась слышимость после длительного полета на самолете. Заметьте, что больше всего она ухудшилась именно в том участке аудио-граммы, который нужен для восприятия речи, т. е. для восприятия звуков частотой от 500 до 2000 герц.
Влияние шума на орган слуха может быть доказано не только с помощью описанного метода, называемого аудиометрией, но и чисто анатомически. Кортиев орган внутреннего уха морских свинок, длительное время подвергавшихся действию шума самолета, оказывается значительно измененным по сравнению с кортиевым органом морских свинок, не подвергавшихся такому воздействию. Эти анатомические изменения подтверждают два практически очень важных вывода. Во-первых, они доказывают, что сильный шум при длительном воздействии усиливает свое вредное влияние, иначе эти изменения либо наступили бы при однократном воздействии шума (чего не бывает), либо не наступили бы совсем. Во-вторых, они сигнализируют о том, что если здоровое ухо человека еще может противостоять вредному воздействию шума, то при наличии какого-либо ушного заболевания шум будет способствовать развитию последнего. Отсюда понятно значение, которое придается при отборе в авиацию нормальному состоянию не только вестибулярного аппарата, но и звуковоспринимающей части уха.
Кроме непосредственного влияния на орган слуха, сильный, длительный и главное монотонный шум угнетающе действует на центральную нервную систему. Он может вызвать сонливость, вялость, а иногда и головные боли. В этом случае здоровая нервная система значительно лучше справляется с воздействием шума, чем ослабленная тем или иным, даже относительно легким нервно-психическим заболеванием или переутомлением.
Борьба с действием самолетного шума на организм может идти по двум путям.
Первый путь — это соответствующие конструктивные изменения. Этот путь привел в ряде областей техники, например, в конструкции трамваев, к неплохим результатам. Как известно, трамваи стали практически почти бесшумными. Многого удалось добиться этим путем и в автомобилестроении. Однако в авиации этот путь затруднен, так как борьба с шумом часто сталкивается с интересами технического порядка и последним приходится отдавать предпочтение. Ведь применение различных глушителей шума, установка звуконепроницаемых перегородок и т. д. ведет обычно к понижению мощности двигателя, уменьшению прочности или увеличению веса самолета, что для боевого самолета недопустимо.
— 238 --
Образцы противошумов, вставляемых :	. в наружный слуховой проход
Второй путь — применение индивидуальных мер защиты летчиков от шума — противошумов. Противо-шумы должны предохранять ухо от воздействия самолетного шума, но не должны мешать летчику воспринимать речь, передаваемую по переговорной аппаратуре. Кроме того, противошумы не должны нарушать барофункцию уха, т. е. затруднять выравнивание перепадов атмосферного давления. Наконец, противошумы не должны раздражать ушной раковины или наружного слухового прохода при длительном пользовании ими.
Существует много различных противошумов. Все они могут быть объединены в два основных типа: противошумы-втулки, вставляемые в наружный слуховой проход, и противо-шумы-накладки, закрывающие ухо снаружи.
На рис. 176 изображены различные образцы про-тивошумов-втулок. У них есть один общий недостаток — при длительном пользовании ими они раздражают слуховой проход.
Образец противошумов-накладок показан на рис. 177. Изображенный на этом
F Лётный шлем ? с противошумами из L губчатой резины щ
— 239 —
рисунке шлем очень удобен как для спортивных самолетов, не имеющих радиосвязи и переговорной аппаратуры, так и для наземного технического состава, находящегося около работающих двигателей.
В настоящее время наиболее распространены шлемофоны, один из которых изображен на рис. 178. Шлемофон объединяет переговорную аппаратуру с противошумами-накладками.
Характеристика заглушающих свойств различных противошумов ==-	110г I пгт-1---г-т-т-г-гттп-1----II II .....ГТ-1
Высота тона в г ер цах
. 1 --------без противошумов и без шлема
=^=	2----------В лётном шлеме без противошулюв
з----------с противошумами Калмыкова
=	4----------  в	шлеме с противошумами Попова	=
5 —-------- В	противошуме и подшлемнике	.:==
— ,.z= z Куликовского	г —
- 240 -
Для борьбы с шумом можно наметить и другой путь — путь полной изоляции ушной раковины от каких бы то ни было звуков и использование для переговоров костной проводимости путем прикладывания телефонов непосредственно к черепу.
Часто спрашивают, какой же из противошумов лучше? Чтобы ответить на этот вопрос, каждый новый предлагаемый противошум надо исследовать методом аудиометрии. У человека исследуют сначала его индивидуальную аудио-грамму без противошумов, а потом аудиограммы с различными противошумами, как показано на рис. 179.
Понятно, что разные условия летной работы предъявляют различные требования к противошумам. Но в целом вопрос борьбы с шумами в авиации еще нельзя считать решенным.
VI.	В НОЧНОМ ПОЛЕТЕ
очь испокон веков была излюбленным временем для неожиданных вылазок и нападений. Для авиации ночь также имеет ряд преимуществ. Ночью можно более скрытно и неожиданно подойти к цели, меньше опасаться зенитной артиллерии и истребителей противника. Так, под прикрытием ночи в Великую Отечественную войну очень эффективно действовали легкомоторные бомбардировщики.
Освоение полетов по приборам и использование радиолокации для перехвата воздушного противника и бомбардирования невидимых целей способствует все более и более широкому переходу современной военной авиации на ночные полеты.
Но и гражданская авиация не может работать только днем. Имеется ряд обстоятельств, требующих полетов ночью. Ведь торопящийся попасть домой пассажир не хочет ночевать в аэропорту, а больной зимовщик не может ждать, когда окончится полярная ночь.
Ночной полет предъявляет ряд специфических требований к человеку.
Человек унаследовал от своих предков особый суточный ритм: днем — работа, ночью — отдых. Этот ритм, конечно, может быть нарушен. Не только летчики, но и очень большие группы людей на целом ряде производств работают посменно днем и ночью или даже исключительно ночью. Однако поскольку многие физиологические процессы ночью протекают иначе, чем днем, переход на ночную работу и, в частности, на ночные полеты с непривычки оказывает влияние на состояние организма и, следовательно, на самочувствие летчика.
— 242 —
Но и в этом случае, как и во всех других, уже разобранных нами, организм может приспособиться к новому режиму. Человек, попавший впервые в условия полярного дня или ночи, также некоторое время страдает от необычных условий, но в конце концов привыкает к ним.
Значительно сильнее, чем сами ночные полеты, на организм летчика влияет нарушение суточного режима, когда после полетов не уделяется достаточно времени (6— 8 часов) сну, не используется по назначению время, отводимое для отдыха. Ночь превращается в день полностью, а день иногда продолжает оставаться «днем».
Вторым фактором, действующим на организм летчика в ночном полете, является недостаточное освещение земных ориентиров, большая разница в яркости их по сравнению с яркостью освещения кабины самолета. Поэтому ночной полет предъявляет особо высокие требования к зрению летчика, которому мы в основном и посвятим эту главу. Однако, разбирая роль зрения в ночном полете, надо помнить, что все сказанное выше о полете в сложных метеорологических условиях и о роли в нем вестибулярного аппарата относится и к ночному полету.
Как известно, мы видим потому, что в наш глаз попадают прямые или отраженные лучи света (рис. 181). Преломившись в средах глаза, как в объективе фотоаппарата, эти лучи дают уменьшенное и обратное изображение предмета на сетчатой оболочке, выстилающей внутреннюю поверхность глаза. Сетчатая оболочка глаза играет роль, подобную роли фотографической светочувствительной пластинки. Особые нервные окончания, связанные с разветвлениями зрительного нерва в сетчатке, раздражаются световыми лучами, попадающими в них. Эти раздражения, дойдя по зрительному нерву до коры головного мозга, вызывают в сознании ощущение степени освещенности, цвета,
16*
— 243 —
формы, величины, скорости и направления движения предмета и расстояния до него. Все эти ощущения объединяются в целостное восприятие предмета.
Для понимания ряда особенностей зрения в ночном полете надо знать, что сетчатая оболочка имеет два типа светочувствительных элементов — палочки и колбочки (рис. 182). Палочек в каждом нашем глазу около 130 миллионов, колбочек же намного меньше — только около 7 миллионов. У человека на 1 мм2 сетчатки приходится около 2 миллионов палочек.
Как раз напротив центра зрачка по зрительной оси на сетчатке глаза расположено так называемое желтое пятно с небольшим углублением в середине — ц е н-тральной ямкой, состоящей исключительно из колбочек. Когда мы смотрим на какой-либо предмет, то непроизвольно устанавливаем оси глаз так, чтобы изображение этого предмета падало на желтые пятна обоих глаз. От желтого пятна к периферии сетчатки число колбочек постепенно убывает, а на периферии сетчатки расположены уже исключительно одни палочки.
— 244 —
Попробуйте, смотря на какую-либо букву на этой странице, различить слово, напечатанное в нескольких сантиметрах сбоку от нее. Это вам вряд ли удастся. Однако направление строчки вы будете видеть. Смотря на верх книги и перелистывая ее, вы сможете узнать ряд уже известных вам рисунков. Так и летчик, смотря на один прибор периферическим зрением, очень плохо видя ряд других приборов, все же читает по положению стрелок хорошо знакомые ему приборы. Водя глазами по строчкам книги, хорошо грамотный человек периферическим зрением подготавливает себе понимание слова, на которое он несколько погодя переведет центральную ось зрения. Летчик, хорошо умеющий читать отдельные приборы, обобщает в сознании показание прибора, более отчетливо воспринимаемого центральным зрением, с показаниями приборов, менее отчетливо воспринимаемых периферическим зрением, но узнаваемых летчиком.
Сделайте еще один опыт: посмотрите на какой-либо ярко окрашенный предмет и потом начните постепенно отводить глаза в сторону от него, все время удерживая предмет в сфере внимания. Вы убедитесь, что яркий цвет этого предмета начнет блекнуть, сереть. Все это происходит потому, что цвет предметов воспринимается колбочками, которые способны функционировать только при достаточной освещенности. В полутемной комнате, например, трудно разобрать контуры предметов и все кажется серым. Недаром говорится, что «ночью все кошки серы».
Различение цветов для летчика очень важно, особенно в ночном полете. Аэронавигационные огни, устанавливаемые на крыльях и хвосте самолета, аэродромные сигнальные огни, различение которых обеспечивает благополучную ночную посадку, обычно бывают трех цветов: белые, красные и зеленые. На высоких мачтах и шпилях в районах, где летают ночные самолеты, устанавливаются красные предупреждающие огни. Но летчик может их увидеть только тогда, когда хорошо различает цвета. Вместе с тем примерно у 10 процентов мужчин (и примерно у 0,8 процента женщин) имеются врожденные отклонения в цветном зрении и чаще всего в неразличении именно красного и зеленого цвета. Вот почему при приеме в летные школы наряду с исследованием остроты и других функций зрения большое внимание уделяется исследованию и цветного зрения. Вот почему и сам летчик должен знать, насколько хорошо он различает цвета.
Мы можем видеть и в полутьме: различать свет, воспринимать контуры предметов, напоминающие в этих условиях серые бесцветные пятна. Это так называемое «ночное зрение» осуществляется с помощью палочек сет-
- 245 —
чатки. Поэтому ночью мы лучше различаем предметы, расположенные на 10—15 градусов в сторону от той точки, на которую мы смотрим.
Освещенность предметов измеряется единицами освещенности — люксами (рис. 183).
Люкс — это освещенность площади в один квадратный метр световым потоком в один люмен.
Люмен — это световой поток, излучаемый источником света силой в одну международную свечу (условная мера силы источника света) внутри угла в один с т е р р а-д и а н.
А стеррадианом в математике называется угол при вершине такого конуса, который вырезает площадь в один квадратный метр на поверхности шара радиусом в один метр с центром в вершине конуса.
Освещенность земли при различных условиях освещения, выраженная в люксах, показана на рис. 184.
На производстве освещенность рабочих поверхностей должна быть 25—50, а для очень тонких и точных работ — около 100 люксов.
При освещенности свыше 30 люксов функционирует только аппарат дневного зрения — колбочки. При освещенности ниже 0,01 люкса функционирует исключительно аппарат ночного зрения — палочки. При освещенности же в пределах от 0,01 до 30 люксов функционируют одновременно и палочки и колбочки сетчатки.
Освещенность приборов самолета измеряется в люксах и должна быть равной в разных условиях 1—10 люксам.
— 246 —
Острота зрения
В безлунную ночь
Днём
При луне
— 247 —
Но светящийся прибор, например, экран радиолокатора, сам является источником света, яркость которого измеряется стильбами. Стильб — яркость равномерно светящейся плоскости, когда каждый квадратный сантиметр ее площади создает силу света в одну свечу.
Яркость светящихся цифр самолетных приборов должна быть не менее 0,003 стильба.
Способность различать детали предметов, т. е. острота зрения, заметно понижается при уменьшении освещенности (см. рис. 184).
При понижении освещенности ухудшается так называемое глубинное зрение.
Глубинное зрение, или, как иногда говорят, глубинный глазомер, необходимо летчику для выполнения посадки и взлета самолета, и на нем надо остановиться несколько подробнее. Определение расстояния до земли на посадке — очень сложный психический процесс, опирающийся на ряд функций глаза и вместе с тем являющийся навыком, т. е. действием, автоматизующимся при упражнении.
В восприятии глубины важную роль играет то, что изображения предметов, находящихся на различном расстоянии, падают на так называемые диспарантные (по-латыни — разлученные) точки сетчатой оболочки глаза. Смотря на какой-либо предмет, мы непроизвольно устанавливаем оси глаз так, что изображение той части предмета, на которую мы смотрим, попадает на центральные ямки желтого пятна сетчатой оболочки. Представим себе сетчатки глаз, наложенные одна на другую так, что у них совпадают центральные ямки и вертикальные и горизонтальные меридианы, которые мысленно можно провести на внутренней поверхности глаза. Тогда все совпадающие точки обеих сетчатых оболочек будут идентичными. Изображения, падающие на эти идентичные точки обоих глаз, будут восприниматься одиночно. Все другие точки будут неидентичными, или диспарантными. Если диспарантность изображения предмета в двух глазах велика, предмет начинает. двоиться; если же диспарантность не превышает определенной величины,— появляется ощущение глубины. Это явление хорошо можно наблюдать при помощи стереоскопа. Если мы в стереоскопе поставим специально снятую двойную фотографию слишком далеко или слишком близко, то она двоится. Однако на определенном для каждого человека расстоянии изображения сливаются, и создается отчетливое восприятие глубины рисунка. Этот механизм глубинного зрения играет большую роль в нашей жизни и, в частности, в полете, но он не является единственным.
- 248 -
Немалое значение в восприятии расстояния до земли имеют и так называемые проприоцептивные ощущения, идущие от мышц глаза, приспосабливающих глаз к наилучшему восприятию предметов.
Попробуйте смотреть на свой палец, сначала отставив его подальше, а затем постепенно приближая к носу и вновь отодвигая его. Вы сможете отчетливо отметить у себя характерные проприоцептивные ощущения, которые возникают в результате напряжения мышц глаз, сближающих или раздвигающих оси глаз, т. е., как говорят, обеспечивающих конвергенцию и дивергенцию и изменяющих выпуклость хрусталика, т. е. обеспечивающих аккомодацию.
Подобные же, хотя и значительно более слабые ощущения входят и в целостное восприятие расстояния до земли. Дивергенция и расслабление аккомодации воспринимаются как удаление объекта, а конвергенция и напряжение аккомодации — как приближение его. Этот механизм глубинного зрения, объединяясь с остальными, играет существенную роль в восприятиях, на которых строятся расчет на посадку, воздушный бой, полет строем и восприятие расстояния до земли.
На взлете и посадке к проприоцептивным ощущениям, идущим от мышц, обеспечивающих конвергенцию, дивергенцию и аккомодацию, присоединяются еще и ощущения, идущие от мышц глаза, устанавливающих его на определенный угол между плоскостью земли и направлением взгляда. Взгляд летчика на учебных самолетах при посадке должен быть постоянно направлен на 15—30 м вперед и на 20—25° в сторону от продольной оси самолета. Достаточно бывает перенести взгляд ближе или дальше привычного расстояния или изменить наклон головы, чтобы оценка высоты изменилась. Вот почему для летчика имеет огромное значение умение «бежать взглядом по земле», не задерживая его на отдельных предметах и не меняя угла направления взгляда. Скажем здесь же, что начинающие курсанты могут тренировать этот навык с успехом во время переезда на автомашинах на аэродром и обратно.
На качество глубинного глазомера, в особенности при больших расстояниях, например при расчете на посадку, большую роль оказывает и так называемая воздушная перспектива. Лучи света, отражаемые более близкими предметами, поглощаются воздухом в меньшей степени, чем лучи, отражаемые более отдаленными предметами. Это также способствует восприятию глубины. Известно, что в ясную погоду, когда воздух прозрачен, отдаленные предметы кажутся более близкими, в то время как
— 249 —
в туманную — более далекими. Воздушная перспектива играет известную роль и при определении расстояния до земли на выдерживании. По мере приближения какого-либо предмета, расположенного на земле, величина его изображения на сетчатке увеличивается. Это также играет важную роль в оценке расстояния до земли.
Несомненное влияние на восприятие высоты оказывает и скорость мелькания земли. Известно, что при посадке в штиль, когда истинная скорость самолета на выдерживании больше, чем обычно при умеренном ветре, и, следовательно, земля мелькает быстрее, у курсантов возникает иллюзия более быстрого приближения самолета к земле. В этих случаях обычной ошибкой курсанта бывает высокое выравнивание, хотя иногда он, несколько раз выровнив самолет высоко, начинает, наоборот, «прижимать» самолет к земле и в результате сажает его, не доведя до посадочного положения. Эта же ошибка может повторяться и при переходе на скоростные машины, например при переходе с учебного на реактивный самолет. То же самое повторяется и при посадке по ветру. Поэтому определение высоты только по скорости «бега земли», что делают некоторые курсанты, следует считать вредным навыком.
Кроме того, ясность различения отдельных предметов и рельефа земли также является элементом целостного восприятия высоты. Именно поэтому посадка на гладкую поверхность воды и на свежевыпавший снег бывает затруднительной, и при обучении курсантов приходится иногда протаптывать снег или разбрасывать по посадочной полосе солому.
Наконец, нельзя забывать, что восприятие высоты на посадке тесно связано с рядом других ощущений и восприятий, входящих в целостное восприятие всей посадки. Значение этих ощущений и восприятий неодинаково для различных лиц, в различных условиях и, в частности, на различных этапах обучения. При этом роль отдельных ощущений и восприятий не всегда даже осознается и правильно оценивается. Сюда относятся восприятие времени выдерживания, суставно-мышечное восприятие положения «добираемой» ручки, величины и темпа изменения давления на нее, а также восприятие потери скорости по слуховым (изменение свиста ветра), тактильным, а на открытом самолете и термическим (обдувание) ощущениям и т. д. Все эти дополнительные восприятия начинают играть особо важную роль при посадке ночью, когда земля видна очень плохо. Так, например, в период Великой Отечественной войны можно было наблюдать посадки, которые производились в условиях полного отсутствия видимости земли —
— 250 —
по силуэтам деревьев, вырисовывавшихся на ночном небе.
Но вернемся к ночному зрению. Палочки сетчатки при переходе от более яркого света к более слабому не сразу способны полностью функционировать; им нужно некоторое время, чтобы приспособиться (адаптироваться) к новым условиям. В палочках имеется особое вещество — зрительный пурпур, который на свету разлагается, а в темноте опять восстанавливается. Зрительный пурпур можно уподобить светочувствительной эмульсии фотографической пластинки. От фотопластинки сетчатая оболочка отличается тем, что зрительный пурпур не только разлагается, но и восстанавливается, так что сетчатая оболочка всегда готова к восприятию падающих на нее изображений. Считается, что именно разложение зрительного пурпура вызывает раздражение соответствующих нервных окончаний, и это раздражение доходит до нашего сознания как зрительное ощущение.
В темноте зрительный пурпур не только быстро восстанавливается, но и определенным образом перемещается вдоль палочек, чем обеспечивается повышение чувствительности сетчатки к свету. Кроме того, в темноте расширяется зрачок, играющий в глазу ту же роль, что и диафрагма фотоаппарата (рис. 185). Это расширение обеспечивает прохождение в глаз большего светового потока. Наконец, немалую роль в приспособлении зрения к темноте
- 251 —
играет и необходимая перестройка деятельности коры головного мозга. Процесс приспособления зрительного анализатора к темноте называется темновой адаптацией. Адаптация глаза к темноте чрезвычайно сильна. Так, за час пребывания в темноте световая чувствительность может стать в 200 000 раз больше первоначальной.
Чувствительность глаза в темноте после яркого света вначале быстро повышается, затем этот процесс замедляется. Ход темновой адаптации наглядно показан на рис. 186. Считается, что для достаточно хорошего восстановления ряда отдельных функций глаза после засвета необходимо около 18—25 минут. Однако даже после того как летчик с относительно небольшой высоты посмотрит прямо в зеркало светящегося прожектора, он уже через 3—6 секунд может прочитать в кабине показания хорошо знакомых ему приборов на приборной доске (рис. 187). Не зная этого, летчик нередко, попав в луч прожектора и думая, что он ослеплен надолго, вместо того чтобы стараться сразу же разобрать показания приборов, теряется и допускает ошибочные действия, иногда приводящие к плохим последствиям. Но, конечно, лучше все-таки не попадать в луч прожектора.
Мало беречь глаза от ослепления в полете, их надо еще подготовить к ночному полету, чтобы осуществлять его не с минимальной, а с максимальной световой чувствитель-
— 252 —
ностью глаза. Для этого летчик перед полетом не только не должен смотреть на ярко освещенные предметы, но и около получаса находиться в помещении с красным светом или надеть рубиново-красные очки, улучшающие ночное зрение.
Можно рекомендовать опыт некоторых летчиков, которые перед особо ответственными полетами длительное время находились в темноте, коротая время игрой на специальном бильярде со слабосветящимися лузами, бортами, шарами и киями. Вообще любые спортивные игры, систематически проводимые в сумерках и постепенно наступающей темноте, так же, как и охота на «вечерней зорьке», улучшают ночное зрение.
В понятие «ночное зрение» входит не только световая чувствительность, о которой мы сейчас говорили, но и острота зрения в условиях пониженной освещенности (см. рис. 91 и 184) и умение различать предметы.
Летчик должен знать, под влиянием каких факторов ухудшается ночное зрение, снижается и без того неболь
— 253 —
шая острота его и замедляются процессы адаптации (рис. 188).
Он должен знать и те мероприятия, с помощью которых можно не только бороться с этими отрицательными воздействиями, но и в известной мере улучшить свое ночное зрение.
На ночное зрение больше всего влияет чередование яркости освещения. Между тем такое чередование в ночном полете неизбежно. Летчику необходимо следить и за земными ориентирами и за освещенными приборами. Поэтому приборы надо освещать так, чтобы не ослеплять летчика. Чем ярче освещены приборы в кабине, тем больше времени потом понадобится ему для того, чтобы различить слабо освещенные земные ориентиры. Поэтому приборы
— 254 —
освещаются отраженным светом силой примерно до 2 люксов (см. рис. 180), не слепящим летчика. Обычно на самолетах имеется устройство, позволяющее регулировать освещение приборов. Разумеется, что летчик должен уметь правильно пользоваться освещением приборной доски и грамотно регулировать ее освещенность. Для освещения приборов применяется красный или ультрафиолетовый подсвет, улучшающий адаптацию.
Слепить летчика могут не только освещенные приборы; он всегда может попасть в луч прожектора; наконец, рядом с ним может вспыхнуть яркая ракета. Для предохранения от слепящего действия луча прожектора существуют специальные противопрожекторные очки с затемненными стеклами — светофильтрами (рис. 189). Чтобы летчик мог, не снимая этих очков, смотреть и в темноту, часть стекол делается незатемненной. В таких очках летчик обычно смотрит мимо светофильтра, но, попадая в луч прожектора, изменяет положение головы и направление взгляда и смотрит через участки стекла со светофильтрами.
Если летчик попадает в луч прожектора, не имея очков со светофильтрами, он должен немедленно заслонить глаза левой ладонью, каким-либо выступом кабины самолета, а еще лучше — специальным защитным козырьком со светофильтром. Кроме того, он должен остерегаться лучей прожектора, отраженных от какого-нибудь блестящего предмета, находящегося в кабине, которые могут попасть в поле его зрения.
ОЧКИ - ПОЛЯРОИДЫ
позволяют
— 255 —
Многие современные самолеты снабжены различного типа специальными козырьками, крепящимися обычно в верхней передней части кабины и подобными козырькам над ветровым стеклом автомобиля. Летчик может, быстро опустив этот козырек, смотреть через него, защищая тем самым глаза от слепящего действия лучей солнца или прожектора. Наконец, для целей защиты от слепящего действия лучей солнца или прожектора имеются и специальные очки-поляроиды (рис. 190), позволяющие одним поворотом рычажка менять положение поляроидных пленок и тем самым изменять пропускную способность стекол в пределах от 70 до 99 процентов.
Однако, как уже было сказано, даже прямой луч прожектора не может полностью ослепить летчика и летчик должен его остерегаться, но не бояться.
После выхода из сферы действия луча прожектора, чтобы не потерять пространственной ориентировки и не сорваться в штопор, надо не сразу начинать искать естественный горизонт, а некоторое время продолжать вести самолет по приборам.
Здесь уместно заметить, что особенно опасным в смысле слепящего воздействия на глаза является ярко освещенный солнцем снег в условиях Крайнего Севера. В летние месяцы снег настолько слепит, что попытка полета без специальных светофильтров приводит к тяжелому заболеванию глаз, так называемой снежной офтальмии.
Из последнего примера видно, что яркий свет может слепить летчика не только в ночном полете, но и днем.
Этот вопрос приобретает большое значение в условиях воздушной атомной войны, угроза которой полностью не устранена. Мощный поток светового излучения является одним из трех факторов воздействия взрыва атомной бомбы на организм человека. Двумя другими, как известно, являются ударная волна и проникающая радиация, состоящая из гамма-лучей.
Понятно, что никакие очки не смогут одновременно обеспечить видимость через них до атомного взрыва и уберечь глаза летчика в момент атомного взрыва. Очевидно, единственным выходом в условиях атомной воздушной войны будет полет по приборам в закрытой кабине.
При полете на больших высотах (18 км и выше) летчик сталкивается со слепящим действием солнца. Ниже 18 км лучи солнца оказываются в какой-то мере уже рассеянными из-за поглощения их частицами пыли, капельками
— 256 —
воды, всегда присутствующими в воздухе, и молекулами более плотного воздуха. Выше 18 км молекулярное строение крайне разреженного воздуха изменяет особенности рассеивания лучей солнца. Прямые лучи солнца, попадая в кабину, на этих высотах сильно слепят летчика, а части кабины (например, приборной доски), не освещенные прямыми лучами, кажутся совсем темными. Напомним, что и небо на таких высотах почти черное. Такой контраст в освещении кабины ставит перед конструкторами и авиационными врачами новую задачу — создать матовые экраны, рассеивающие прямые лучи солнца. Полеты в еще более высокие слои стратосферы и в ионосферу, очевидно, должны будут проводиться по приборам в закрытых затемненных кабинах.
В заключение отметим, что на ночное зрение, помимо слепящего полета, влияет недостаток кислорода, утомление, неправильное питание, раздражение вестибулярного аппарата, шум (см. рис. 188).
Недостаток кислорода заметно ослабляет ночное зрение (рис. 191). Однако кислородное питание быстро восстанавливает его, как и все прочие функции организма, расстроившиеся в результате кислородного голодания. Вот почему в ночных полетах, особенно дальних, кислородом желательно пользоваться начиная с 1500—2000 м.
Перед ночным полетом желательно хорошо выспаться, для того чтобы восстановить силы, и избегать излишнего утомления, поскольку оно так же, как и общая слабость
— 257 —
ФАКТОРЫ, ВЛИЯЮЩИЕ НА ОРГАН ЗРЕНИЯ В ПОЛЁТЕ
Ветер
вызывает слезотечение
I Солнечные лучи, прожектор, ракеты ^Недостаток'^ш^ - кислорода,
Охлаждение
Щ ПЫЛЬ, ' чШь^брызги масла}
Отработанныегам
влияют на
^^^^етчатни^^^^ ^вызывает ослабление мышц глаз, понижение остроты зрение, ночного и цвет-
ного^зрения ^вли^пГнаТтжиГеен1р^^ ^^^^^азницыр^^^ г^Г^заболева^е ве^ ^^ нонгюннтиеы. >
раздражают НОНЗЮНКтиву,
Ускорение
^можёт вызвать ^unu^uil^uou
^внонъюншиву
192
организма и недомогание, отрицательно сказывается на ночном зрении. Особенно снижает ночное зрение заболевание гриппом и некоторые хронические болезни печени.
Так как некоторого утомления, связанного с подготовкой к ночному полету (особенно в боевых условиях), избежать нельзя, то особое внимание нужно уделять соблюдению правильного режима, закаливанию и общему укреплению организма.
Особенно резко ухудшается ночное зрение при «куриной слепоте». Эта болезнь вызывается неправильным питанием (главным образом при длительном питании одними консервами) и отсутствием в пище витамина А. Поэтому в пищевой рацион Четного состава обязательно должны входить продукты, содержащие этот витамин в достаточном количестве (см. рис. 198).
Неблагоприятное влияние раздражения вестибулярного аппарата на ночное зрение может быть уменьшено или устранено, уже нам известной тренировкой. Действие шума, под влиянием которого также несколько снижается острота ночного зрения, может быть уменьшено или устранено уже известными нам противошумами.
Понятно, что и все прочие факторы полета, которые без применения соответствующих мер защиты отрицательно влияют на зрение человека в полете (рис. 192), могут снижать и ночное зрение. Но, как мы уже видели, нет ни одного вредного фактора, от влияния которого нельзя
— 258 —
было бы избавиться при внимательном отношении летчика к своему здоровью. Кроме того, человек, отчетливо сознающий высокую цель, ради которой он совершает свой полет, почти всегда может компенсировать отдельные нарушения различных физиологических функций организма с помощью своей воли.
VII.	РЕЖИМ ЛЕТНОГО ТРУДА
|^ак ни велики различные, теперь уже достаточно знакомые нам влияния внешней среды на человека в полете, их нельзя переоценивать. Мы видели, что каждое из отрицательных действий, свойственных тому или иному виду полета, встречает со стороны организма определенные биологически целесообразные противодействия. В помощь последним и техника и медицина достаточно успешно оберегают человека от вредных воздействий полета.
Переоценка неизбежности вредных влияний полета была свойственна на заре авиации не только людям «в науке мало сведущим», но и прогрессивным врачам, не имевшим другого пути защиты летного состава от тяжелого гнета эксплуатации. В этих условиях родилась так называемая теория излета, согласно которой каждый летчик обязательно и довольно быстро должен «вылетаться». Одна из первых медицинских работ, основанная на изучении состояния здоровья французских летчиков, написанная в 1911 г., носила пессимистическое название «Болезнь авиаторов». В 1919 г. в Англии было придумано даже название для этой, якобы новой болезни,— «аэроневроз». Средняя продолжительность летной работы в те времена, по мнению ряда лиц, составляла от 2 до 10 лет.
- 260 —
Работами советских авиаврачей доказана порочность «теории излета», как исходящей из фатальной обусловленности заболеваний, без оценки роли конкретных причин, порождающих эти заболевания, и без учета роли активных профилактических мероприятий.
«Излет», действительно наблюдавшийся зарубежными авиационными врачами, вызывался не условиями полета, а условиями капиталистической эксплуатации летчиков. Наблюдаются отдельные случаи «излета» и у советских летчиков, но они есть результат их личной невнимательности к своему здоровью или невнимательности того или иного командира к здоровью своих подчиненных.
Летная работа бесспорно требует значительно большего внимания к состоянию здоровья и выполнению ряда профилактических правил, чем другие виды работ, протекающих в более спокойных и легких условиях (рис. 193).
Мы уже описали и обосновали ряд таких правил. В этой главе мы остановимся на важнейших условиях сохранения работоспособности летчиков, правильном питании и борьбе с утомлением.
ПИТАНИЕ ЛЕТЧИКА
Особенности питания летного состава и то внимание, которое этому делу уделяется, определяются двумя обстоятельствами: во-первых, тем, что правильное, регулярное питание есть основа здоровья летчика, как и всякого человека, а летчику здоровье особенно необходимо, во-вторых, влиянием перепадов давления, недостатка кислорода в крови и перегрузок на желудочно-кишечный тракт. В зависимости от характера питания создаются те или иные условия для деятельности ряда органов человека, из которых важнейшее значение имеет центральная нервная система, как наиболее чувствительная к изменениям обмена веществ в организме.
Как известно, в состав пищи человека входят белки, жиры, углеводы, вода, минеральные вещества, витамины. Большинство пищевых продуктов является сложными смесями органических и неорганических веществ и воды.
Органические питательные вещества, претерпевая в организме человека ряд сложных биохимических изменений, выделяют различное количество энергии, которая обычно выражается в единицах тепловой энергии — больших калориях (рис. 194). Различные питательные ве-
— 261 —
щества дают разное количество больших калорий (рис. 195). Следовательно, различные пищевые продукты неодинаковы с точки зрения их калорийности. Однако белки, жиры и углеводы различаются не только по своей калорийности, но и по своим качественным особенностям. Белки используются в организме преимущественно для пополнения распавшегося в процессе жизнедеятельности белка тканей организма. Жиры и углеводы используются главным образом в качестве источника энергии, согревающей организм и дающей ему воз-
можность двигаться.
Нормальное соотношение белков, жиров и углеводов или, как говорят, нормальный суточный пищевой баланс для человека, выполняющего работу средней тяжести, показан на рис. 196. Пищевой рацион летчика должен быть несколько больше.
Пища человека должна состоять не только из белков, жиров и углеводов. Она должна содержать и воду.
— 262 —
I СРЕДНЯЯ СУТОЧНАЯ ГИГИЕНИЧЕСКАЯ НОРМА п==* ПИТАНИЯ ЧЕЛОВЕКА ~
В самом деле, вода участвует почти во всех физических и химических процессах, происходящих в организме. Она входит в состав всех его органов и тканей. Тело человека в среднем на 66% состоит из воды.
Кроме белков, жиров, углеводов и воды, пища должна содержать минеральные вещества, играющие
g В суточной птце человека должно содержаться
'= ’ в среднем (в граммах): Углеводов 415 г
За
12,5лг^1;
белков 105г Жиров^г
е й
витаминов А-0,005 В,-0,003
Вг-0,002
РР-0,025 0-0,100
Всего 0,135?
W1IU ^7кг Ж. тридцать д н
— 263 —
огромную роль в физико-химических процессах, происходящих в тканях и органах человеческого тела, а также чрезвычайно важные для правильной работы организма витами-н ы. Хотя суточные дозы витаминов измеряются тысячными долями грамма (рис. 197), отсутствие их вызывает в организме резкие и часто очень тяжелые нарушения. По современным данным витамины являются не только необхо-
димой составной частью нашей пищи, но и обязательной составной частью нашего организма. Известно уже около пятидесяти различных видов витаминов. Но с точки зрения летного питания наибольшее значение имеют витамины A, Bi, В2, РР и С.
Витамин А в наибольших количествах содержится в рыбьем жире, печени, в овощах, особенно в моркови и капусте, в животных жирах, молоке (рис. 198). Он довольно устойчив, и кулинарная обработка почти не отражается на содержании его в пище. Хотя суточная потребность организма в витамине А равна только 0,005 г, недостаточное его содержание в пище вызывает заболевание глаз, в частности так называемую куриную слепоту, исключающую возможность ночных полетов.
Витамин Bi в наибольших количествах содержится в пивных дрожжах, печени, ржаном хлебе грубого помола, яйцах, бобах и горохе. Его недостаток тяжело сказывается на нервной системе, ослабляя ее.
Недостаток витамина В2 приводит к кожным заболеваниям, светобоязни, ухудшению зрения. В наибольших количествах этот витамин содержится в дрожжах, печени и почках, молочных продуктах, яйцах, капусте и салате.
Витамин РР содержится в дрожжах, печени и мясных продуктах и ржаной муке простого помола. Его недостаток вызывает особое заболевание — пеллагру, которое проявляется в поражении кожи, кишечника и нервной системы.
Даже незначительное уменьшение содержания витамина С в организме человека снижает устойчивость последнего к действию утомления, инфекций и гипоксемии, а отсутствие в организме витамина С вызывает цынгу. Вита-
— 264 —
мин С в наибольших количествах содержится во всех свежих фруктах и овощах. Особенно много его в шиповнике, лимонах, черной смородине, рябине, картофеле, свежей капусте и хрене. Много витамина С в хвое ели и сосны.
Очень важно знать, что при неумелой кулинарной обработке может теряться до 90% витамина С, содержащегося в свежих продуктах (рис. 199). Так, при хранении сваренного картофеля при температуре 60—80° Ц количество витамина С уменьшается за 3 часа на 70—80%, за 6 часов на 98—100%. Чтобы овощи при варке не теряли витамина С, надо опускать их не в холодную воду, а в кипяток и обязательно использовать воду, в которой они варились, для приготовления супов, так как витамины легко растворяются в воде. При кипячении, например, капусты в отвар переходит через час свыше 65% витамина С. Варить овощи надо в закрытой кастрюле или в котле (лучше в эмалированном, а не в чугунном), доверху наполненном водой, чтобы ограничить доступ к овощам кислорода, способствующего разрушению витамина С. Поэтому же квашеную капусту нельзя долго хранить без рассола: через 6 часов она потеряет до 50%, а через сутки до 75% имевшегося в ней витамина С.
Витамины A, Bi, В2 и РР при обычной кулинарной обработке сохраняются.
В последнее время найдены методы получения витаминов в чистом виде в форме препаратов. Ряд витаминов
— 265 —
научились приготовлять искусственно — синтетическим путем. Поэтому в тех случаях, когда в рацион летчика по тем или иным условиям не могут входить продукты, содержащие в достаточном количестве нужные витамины, летчик должен получать их в виде препаратов или в виде приготовляемых на месте настоев. Особое практическое значение имеет употребление настоев из хвои в весенние месяцы, когда содержание витамина С в овощах, хранившихся в течение зимы, значительно уменьшается. В 100 г правильно приготовленного настоя хвои содержится более 40 мг витамина С.
О качественном составе пищи уже частично говорилось при разборе влияния на организм перепадов давления. Именно из-за этого фактора в предвысотном рационе летчика не должно содержаться много пищевых продуктов, вызывающих брожение и повышенное газообразование в кишечнике. К таким продуктам относятся: жирная свинина, горох, фасоль, чечевица, ржаной хлеб (очень свежий и в большом количестве), пиво, газированная вода, квас и т. д.
Существенным вопросом питания летного состава является разнообразие пищи и ее индивидуальный выбор. Необходимость ограничивать разнообразие питания летчика в дни высотных полетов усиливает необходимость разнообразить ее в остальные дни. Эмоциональные переживания, связанные с летной деятельностью, иногда приводят к потере аппетита или к обостренной избирательности в пище. Это усиливает требования к разнообразию пищи среди летного состава.
В различные времена года и в условиях различных климатов питание летного состава должно варьироваться, при этом иногда приходится нарушать, казалось бы, незыблемые каноны. Так, например, летчика, летающего в герметической кабине, в жаркий летний день лучше в обед накормить холодной и хорошо переносимой (это должно быть заранее, конечно, известно врачу) им окрошкой, чем выпускать в полет голодным после отказа от горячего жирного борща, с аппетитом съедаемого зимой.
Плохо сказывается на здоровье и работоспособности летного состава не только недостаток, но и излишек калорийности пищи. Нередко летчику достаточно бывает немного запустить занятия спортом, чтобы он быстро «набрал излишний вес», от которого избавиться бывает значительно труднее, чем накопить его. Избавиться же от него лучше всего можно правильным комбинированием четырех мероприятий: усилением занятий физкультурой и
— 266 -
спортом, умеренностью в пище, правильным подбором ее и главное правильным режимом питания.
Для организма небезразлично, как будут употребляться нужные ему питательные вещества: в один, в два или в несколько приемов и с какими промежутками. Наш организм весьма привыкает к определенным жизненным ритмам. На нарушение ритма приема пищи, в частности в период ночных полетов, он отвечает нарушением нормальной деятельности всего пищеварительного тракта: изменяются сокоотделение и моторная функция желудка и кишечника, резко снижается аппетит и усвояемость пищи. Большинство так называемых хронических заболеваний желудочно-кишечного тракта вызывается не столько неправильным составом пищи, сколько именно нарушением режима питания. Поэтому питание летного состава, как правило, находится под контролем врача.
Некоторые считают, что многие советы и мероприятия, относящиеся к питанию летчиков, хороши в мирное время, а на фронте невыполнимы. Действительно, в боевой обста
— 267 —
новке не всегда можно принимать пищу за IV2—2 часа до высотного полета (рис. 200) и соблюдать в течение 24 часов все требования предполетного питания. Подчас не приходится отказываться и от еды, изображенной на верхней части рис. 201. Но ведь очень часто режим и качество питания нарушаются тогда, когда их можно соблюдать. Трудности соблюдения режима порой преувеличивают, прикрывая этим нежелание или неумение обеспечить летчикам нужную пищу. Всегда можно, например, летчикам не давать горохового супа, не поить их квасом перед высотным полетом и т. д. Нужно помнить, что несоблюдение пищевого режима перед высотными полетами может привести к тяжелым последствиям, а иногда грозит и невыполнением задания. Перед высотным полетом рекомендуется принимать пищу, показанную на рис. 201, внизу.
Однако независимо от того, имеются ли необходимые условия для соблюдения описываемых здесь правил питания или нет, летчик должен знать, насколько тяжелыми могут быть последствия вынужденного их нарушения. Так, выпив квасу за неимением воды и отправившись в высотный полет, летчик, внимательно прочитавший эту книгу, будет знать, почему у него на высоте появилась боль в животе, и не прекратит полета из-за якобы начинающегося аппендицита.
Современные самолеты-бомбардировщики способны совершать столь длительные полеты, что их экипаж должен питаться не только на земле, перед полетом, но и во время полета. На самолете примуса не разведешь, а горячая пища не только лучше усваивается, но и лучше согревает организм, что в условиях полета, особенно высотного, чрезвычайно важно. Поэтому бортовой паек должен храниться в специальных электрообогреваемых сумках. Чтобы температура в таких сумках не повышалась слишком сильно, в сеть электроподогрева включаются специальные терморегуляторы (рис. 202).
На высоте 8 000—10 000 м уже известный нам «резерв времени» (см. рис. 51) чрезвычайно мал. Поэтому при полете в негерметической кабине на этой высоте нельзя снимать кислородную маску, чтобы принимать пищу. Нельзя этого делать и в герметических кабинах на больших высотах, когда внутрикабинное давление соответствует 8 000—10 000 м. Поэтому на таких высотах человек может питаться только жидкими питательными смесями через трубку, пропущенную под кислородную маску, из специально приспособленных термосов (рис. 203) или непосредственно из консервных банок, пробиваемых острым наконечником трубки.
— 268 —
^должен быть через каждые 3-5 часов ===
— 269 —
Как уже говорилось, на большой высоте у летчика извращается вкус. Вот что по этому поводу рассказывает Герой Советского Союза Беляков, описывая завтрак на борту самолета во время полета в 1937 г. по маршруту Москва — остров Удд. «Раскрыв первый мешок, я выбрал из него кусок курицы, а Чкалову дал бутерброд с икрой. Затем он попросил лимон... Какао начало приобретать неприятный вкус...» Хотя этот полет выполнялся на сравнительно небольшой высоте и гипоксемия была еще умеренной, однако изменение вкуса уже сказалось: сладкое становилось противным, захотелось кислого.
Поэтому состав и вкусовые данные жидких питательных смесей для питания
членов экипажа, совершающих полет на высоте, должны быть особыми.
Интересно отметить, что тяготение к кислой пище на высоте отмечено еще в глубокой древности. Так, еще у Аристотеля (IV век до нашей эры), есть указание на то, что при подъеме на высокие горы необходимо сосать губку, смоченную уксусом. Подобные же указания содержатся в работе Френсиса Бэкона (1620г) «Новый Органон».
Г ерметические кабины современных самолетов
* — 270 —
обычно дают все возможности удобно поесть без каких-либо специальных приспособлений и в очень длительном полете. Однако, как мы видели выше, и герметические кабины не предохраняют летчика от умеренных степеней гипоксемии. Следовательно, сказанное об изменении вкуса пищи на высоте относится и к полету в герметических кабинах.
При длительных перелетах может произойти вынужденная посадка самолета в условиях, не позволяющих экипажу быстро добраться до населенных пунктов. Поэтому на борту самолета следует иметь компактный, но высокопитательный неприкосновенный запас продовольствия на каждого летчика. Помимо него, каждый член экипажа должен иметь в карманах 1—2 перевязочных пакета и ампулу йода в небьющемся патроне. Часть этих продуктов должна быть уложена в специальных пакетах, укладках, карманах или поясах на случай вынужденного покидания самолета с парашютом. Понятно, что этот неприкосновенный запас не может быть одинаковым у летчиков, летающих над песками Средней Азии или над снегами Заполярья (рис. 204).
В «Записках штурмана» Герой Советского Союза Марина Раскова красноречиво описала, в какое тяжелое положение попадает человек, покинувший самолет без ава-
РР Нй БОЛЬШИХ ВЫ СОШ г ЛЕТЧИКУ БЕЗРАЗЛИЧНО, ГДЕ ОН ЛЕТИТ НЯ ЮГЕ
ИЛИ
НЛ СЕВЕРЕ
Но ЕМУ НЕ БЕЗРАЗЛИЧНО, ГДЕ ОН СОВЕРШИТ^
ВЫНУЖДЕННУЮ ПОСЛДНУ.
1 его аварийное снаряжение и бортпаек должны § Ц быть различными в разных климатах /О
— 271 —
рийного запаса продовольствия даже в мирных условиях. Особенно же необходим такой запас в случае вынужденного оставления самолета над территорией противника в боевых условиях.
Когда речь идет об аварийном пайке, то вопросы питания очень тесно переплетаются как с вопросами оказания самопомощи и взаимопомощи при различного рода ранениях и повреждениях, так и с вопросами сигнализации о своем местонахождении. Все эти вопросы вместе объединяются понятием «средства спасения». Поэтому и мы заканчиваем обсуждение вопроса о питании летного состава разбором этих очень сложных вопросов. Действительно, если аварийная укладка должна поместиться в сумке парашюта, то что же лучше в нее положить — несколько лишних плиток шоколада или несколько дымовых шашек для обозначения места своего нахождения и облегчения поисков? А может быть лучше всего иметь с собой маленькую радиостанцию, дающую позывной и пеленг, по которому самолет или вертолет легко и быстро найдет потерпевшего аварию? Все эти вопросы должны решаться творчески, применительно к конкретным условиям возможного аварийного приземления и существующей организации «службы спасения».
Вполне понятно, что каждый летчик должен хорошо знать правила пользования всеми средствами спасения, имеющимися в его аварийной укладке, и вообще правила оказания взаимопомощи и самопомощи. Штурманы и стрелки многоместных самолетов, имеющие доступ к другим членам экипажа, должны быть обучены оказанию помощи в воздухе. Известно много случаев, когда экипажи и самолеты были спасены штурманами, сумевшими в воздухе остановить кровотечение у раненого летчика.
БОРЬБА С УТОМЛЕНИЕМ
Выполняет ли летчик учебный или боевой полет, учит ли в полете курсанта, дежурит ли в самолете, будучи готовым взлететь по сигналу тревоги,— он всегда утомляется и через некоторое время чувствует усталость.
Попробуйте возможно быстрее сгибать и разгибать указательный палец, сжав остальные пальцы в кулак и держа всю руку неподвижно. Через несколько десятков сгибаний темп сгибания начнет снижаться, сгибать палец станет все труднее и труднее, появится сначала неприятное, а потом и болезненное ощущение. В конце концов сгибание станет невозможным. Если в работу включено больше мышц и движения совершаются не в максимальном темпе?
— 272 —
а в медленном или среднем, как, например, при ходьбе, пилке дров или управлении самолетом, утомление наступает не так быстро, но зато проявляется более отчетливо, так как охватывает весь организм в целом.
Различают утомление местное и общее. Это деление условное, так как при любой работе утомляется не только и даже не столько сам работающий орган, сколько соответствующие участки коры головного мозга. Об этом говорил еще И. М. Сеченов: «Источник ощущения усталости помещают обыкновенно в работающие мышцы; я же помещаю его... исключительно в центральную нервную систему».
Утомление есть закономерный физиологический процесс временного снижения работоспособности организма в целом или отдельного органа, наступающего в результате их деятельности. Утомление представляет собой нормальную реакцию на любую деятельность.
Утомление, даже если оно достигает высоких степеней, не является фактором, отрицательно влияющим на здоровье, если после утомления бывает соответствующий отдых. Наоборот, при отсутствии утомления, в результате длительной бездеятельности в организме наступает ряд нежелательных изменений и прежде всего расстройство сна.
Вредным для здоровья является и нарушение правильного соотношения (баланса) между утомлением и отдыхом, в результате чего наступает переутомление. Переутомление это качественно новое состояние организма, являющееся следствием накопления (кумуляции) утомления в результате несоответствия между утомлением и отдыхом.
Для летчика летный труд является основным фактором утомления и переутомления. Но, кроме него, может быть ряд дополнительных и способствующих факторов, вызывающих утомление и переутомление.
Дополнительными факторами, вызывающими утомление и переутомление, чаще всего являются: нарушение режима сна, усиленная дополнительная умственная или физическая деятельность, сильные или частые переживания бытового характера. Эти факторы называются дополнительными потому, что каждый из них сам по себе и без летной деятельности может вызвать у летчика и утомление и переутомление.
Способствующие факторы сами по себе не могут вызывать утомления, но облегчают переход его в переутомление и утяжеляют его проявление. К ним относятся: недостатки в режиме и качестве питания, перегрев в организме, слабая физическая натренированность, наличие временных или хронических заболеваний и т. д.
— 273 —
Различные виды утомления п
И ФИЗИЧЕСКОЕ УМСТВЕННОЕ ЭМОЦИОНАЛЬНОЕ ]
ТРЕБУЮТ РАЗЛИЧНОГО ОТДЫХА _ЦИ
Борьба с утомлением летного состава — это прежде всего борьба за устранение дополнительных и способствующих факторов утомления.
Различают три вида утомления и переутомления: ф и-зическое, умственное и эмоциональное. Такое деление также условно, потому что любое утомление — это утомление коры головного мозга и всегда содержит в большей или меньшей степени все три вида утомления. Но все же утомление, вызванное длительной работой по расчистке аэродрома — в основном физическое, длительной шифровальной работой — в основном умственное, а воздушным боем — в основном эмоциональное. Различать их надо потому, что каждый из этих видов утомления требует различного отдыха (рис. 205).
Наиболее общим и полноценным видом отдыха является сон. Мы уже говорили, что согласно учению И. П. Павлова сон есть разлитое по коре головного мозга торможение.
Для нормального отдыха летчик должен спать 6—8 часов в сутки в зависимости от степени и характера утомле
— 274 —
ния в течение дня. Чтобы сон был наиболее полноценным, необходимо выполнять ряд гигиенических требований, из которых укажем основные. Спать надо в хорошо проветренном помещении, без верхней одежды, не укрываясь одеялом с головой; перед сном помыться, почистить зубы и весьма желательно 10—30 минут прогуляться; спать лучше не на спине, а на правом боку; к жаркой печке ложиться ногами, а не головой.
Понятно, что не всегда можно выполнить все эти условия, но без уважительных причин нарушать их не следует. Особенно же важно не нарушать их, если в силу начинающегося переутомления сон уже нарушен.
Сон является обязательной, но не единственной формой отдыха. Второй формой отдыха является смена деятельности или активный отдых, который иногда является лучшим отдыхом, чем пассивный покой.
Это было доказано в точных физиологических опытах И. М. Сеченовым (рис. 206), являющимся основоположником учения об активном отдыхе. Сеченов изучал утомление руки при длительных «пилящих» движениях. Рис. 206 воспроизводит одну из записей этих движений, сделанную
— 275 —
Сеченовым. Из этой записи видно, что правая рука лучше отдыхала во время работы левой руки, чем во время полного покоя.
Вот почему отдых летного состава должен быть активным, заполненным спортивными играми, прогулками, культурными мероприятиями (рис. 207). Это относится и к ежедневному отдыху, и к отдыху в выходной день, и к проведению отпуска. Здоровому, но несколько переутомившемуся летчику, отпуск лучше проводить в туристском путешествии, в альпинистских лагерях, в поездке на пароходе, на охоте, чем в санатории.
Утомление, еще не перешедшее в переутомление, не влияя на здоровье летчика, все же может отрицательно сказываться на его работоспособности. При этом одним из существенных для летчика факторов утомления является длительное пребывание в постоянной позе в полете или при дежурстве в самолете. Это утомление будет вызываться «статической работой» (длительным напряжением определенных групп мышц) и застоем крови. Лучшим способом борьбы с этим видом утомления является гимнастика типа «разминки», которую можно проводить в самолете, не вставая с сиденья. Она заключается в последовательном произвольном сокращении ранее расслабленных групп мышц и расслаблении ранее сокращенных.
Если возможно, то надо выполнять и более сложные упражнения: повороты, наклоны, вращение туловища и головы, прогибание в пояснице, сгибание и разгибание верхних и нижних конечностей и т. д. При длительных полетах на современных бомбардировщиках такая разминка необходима уж никак не реже, чем через каждые 2—3 часа, хотя бы по 2—3 минуты.
О борьбе с утомлением зрения мы уже говорили в предыдущей главе. Необходимо кратко остановиться еще на одном своеобразном и часто недооцениваемом факторе утомления в полете — на монотонном действии раздражителей (звук двигателя, мелькание облаков за стеклом кабины, вибрации), падающих на бездействующую кору головного мозга. Этот фактор иногда проявляется в длительном, но обязательно спокойном полете в облаках с включенным автопилотом. «Если приходящее в клетку больших полушарий раздражение совпадает с каким-либо другим обширным раздражением больших полушарий, а, конечно, также и какого-либо нижележащего отдела головного мозга, оно хронически остается положительным раздражением; при противоположном условии оно рано или поздно сделается отрицательным, тормозным»,— писал И. П. Павлов, и это, открытое им правило, которое он сам назвал
— 276 —
— 277 —
«фундаментальным», сказывается и в разбираемых случаях полета. Конечно, автопилот во многом облегчает работу летчика, но надо, чтобы при включенном автопилоте летчик переходил на другой, более легкий, но обязательно активный род деятельности. Иначе неизбежно наступление сонливости, аналогичной сонливости шофера, едущего по автостраде и не встречающего идущих навстречу ему автомобилей.
Одной из замечательных форм борьбы с переутомлением летного состава является система так называемых «профилакториев», принятая в Гражданском воздушном флоте и заключающаяся в том, что после рейса летчик отдыхает в чужом аэропорту в специальном доме отдыха под наблюдением врачей до следующего рейса. В «профилактории» имеются все условия для полноценного активного отдыха.
Четкое выполнение распорядка дня (см. рис. 193), культурная организация досуга (см. рис. 207), высокая автоматизация летных навыков (рис. 208), грамотное и внимательное выполнение всех гигиенических правил, о которых рассказано в этой книге — вот путь борьбы с утомлением летного состава.
VIII. КАЧЕСТВА ЛЕТЧИКА
|^акими же качествами надо обладать, чтобы стать летчиком? Этот вопрос, естественно, возникает у нашего читателя. Этот вопрос с первых дней авиации волновал и поныне волнует многих молодых людей, желающих стать летчиками. Но не все и не всегда одинаково отвечали и отвечают на этот вопрос. На заре существования авиации никаких особых требований к здоровью и к личным качествам летного состава не предъявлялось. Отбора поступающих в авиацию не было, и летчиком мог стать всякий желающий.
Однако уже первая мировая война 1914—1918 гг. показала необходимость тщательного отбора поступающих в авиацию. Так, у союзников — англичан и французов — в начале военных действий только 2 % выбывших из строя летчиков были сбиты противником, 8% выбыли из-за отказов авиационной техники в полете и 90% аварий произошло ‘по вине самих летчиков вследствие непригодности их к летной работе. Тогда у них был введен медицинский отбор, и сразу процент аварий по вине летного состава снизился до 40. К концу второго года войны этот процент снизился до 12.
Русская авиация таких потерь по вине летного состава не имела, так как медицинский отбор в ней был введен с 1911 г. Отдельные работы передовых врачей-одиночек
— 279 —
царской России по авиационной медицине, описанные в начале этой книги, были развиты и дополнены работами советских авиационных врачей. Так была создана отрасль авиационной медицины: в р а ч е б н о-л е т н а я экспертиза, построенная на строго научном анализе полетов и направленная на решение вопроса, который поставлен в начале этой главы.
Летать выше, быстрее и дальше всех, летать в любых метеорологических условиях — эта разобранная в предыдущих главах формула прогресса советской авиации определяет и требования, предъявляемые к качествам летчика.
Но летать выше — это значит подвергаться воздействию низких давлений, недостатка кислорода, а иногда и низких температур. Для этого летчику нужно иметь здоровые легкие, здоровые сердечно-сосудистую и нервную системы и нормально функционирующий желудочно-кишечный тракт.
Значит ли это, что летчик должен обладать какими-то особенными легкими, сердцем, желудочно-кишечным трактом и нервами? Конечно, нет! Но это значит, что у него не должно быть никаких заболеваний, которые снижали бы его «высотную устойчивость».
Летать быстрее — это значит подвергаться воздействию перегрузок и воздействию быстрых перепадов давления; наконец, это значит работать при чрезвычайно быстро меняющихся условиях полета, которые должны быть восприняты и которые требуют немедленных ответных действий.
Воздействия перегрузок еще более повышают требования к сердечно-сосудистой и нервной системе летчика. Быстрые перепады давления действуют также на ряд органов и в первую очередь требуют здоровых ушей, придаточных пазух носа и желудочно-кишечного тракта. Здоровые уши (вестибулярный аппарат внутреннего уха) и здоровая нервная система необходимы также и для противодействия влиянию небольших, но длительных и повторно действующих ускорений, вызывающих укачивание в полете. Повышение быстроты смены условий полета требует здоровых органов чувств, крепкой нервно-психической сферы, хорошего внимания, быстрых и точных реакций и эмоциональной устойчивости.
Наконец, летать дальше и в любых метеорологических условиях — это значит подвергаться всем этим воздействиям в полете не кратковременно, а длительно и в условиях эмоционального напряжения. Это значит, что все органы и весь организм летчика в целом должны обладать большой выносливостью, сопротивляемостью длительной нагрузке на них. Дальние перелеты экипажей героев-лет
— 280 —
чиков — В. П. Чкалова, М. М. Громова, В. С. Гризодубовой, В. К. Коккинаки и других — в мирных условиях и огромное число военных эпизодов наглядно показывают, насколько сильными и выносливыми должны быть современные летчики.
Какой же вывод можно сделать из сказанного? Выходит как будто, что летчик действительно должен обладать каким-то геркулесовым здоровьем и сверхчеловеческой выносливостью. Да ничего подобного! Тщательные исследования показали, что обычный здоровый организм справляется без всякого для себя вреда с воздействием всех перечисленных нагрузок.
Поэтому-то специальные врачебно-летные комиссии проводят освидетельствование кандидатов, поступающих в летные школы с целью определения их здоровья.
Систематические медицинские осмотры курсантов и летчиков и наблюдение за ними в течение всей их летной работы позволяют следить за состоянием здоровья летчиков и курсантов и, кроме того, дают материал для дальнейшего изучения летного труда. Эти комиссии эпизодически проводят освидетельствование отдельных летчиков и обязательно осматривают их после заболеваний, аварий, а иногда и просто по заявлению самого летчика, отмечающего какие-либо изменения в состоянии своего здоровья. Причем надо с врачами быть искренним и правдивым. Эта мысль очень хорошо выражена в индусской поговорке: «С врачом надо быть или до конца искренним или к нему вовсе не стоит обращаться».
Все результаты лечения и медицинских осмотров записываются в медицинскую книжку летчика, являющуюся как бы его «медицинским личным делом» или «медицинским паспортом». Чем тщательнее ведутся записи и чем большее число лет охвачено ими, тем легче будет каждому новому врачу разобраться в физическом состоянии, особенностях здоровья и индивидуально-психологических качествах данного летчика.
Летчиков с пошатнувшимся по тем или иным причинам здоровьем врачебно-летные комиссии временно или вовсе отстраняют от летной работы или переводят в невысотную и нескоростную авиацию, предъявляющую к здоровью летчика не такие высокие требования.
Так осуществляется систематический контроль за здоровьем летного состава, и понятно, что этот контроль неразрывно связан с осуществлением всех необходимых лечебно-профилактических мероприятий.
У здоровых летчиков, соблюдающих положенный режим труда и отдыха и правильный распорядок дня, а также подвергающихся систематическому медицинскому
— 281 —
наблюдению, не может быть никакого «излета», о котором так много писалось в зарубежной литературе. «Излеты-ваются», т. е. быстро истощаются и приобретают ряд хронических заболеваний только те летчики, которые попали в авиацию или были оставлены в ней по грубому недосмотру врачебно-летной комиссии, или те, которые сами являются злейшими врагами своего здоровья. Но ведь такие люди могут «излетаться» и на любой наземной работе.
Итак, на заданный в начале этой главы вопрос можно дать такой ответ: любой здоровый человек может стать летчиком.
Однако молодой советский человек, стремящийся в авиацию, хочет стать хорошим, отличным летчиком и стать таким в кратчайший, практически возможный срок. Но для того чтобы стать отличным летчиком, одного здоровья мало. Для этого нужны еще любовь к летному делу и определенные психологические качества, так называемые летные качества.
Два одинаково здоровых человека могут быть различными по качеству летчиками. Нередко и менее крепкий физически человек оказывается способным выдержать значительно большие нагрузки, чем другой, более крепкий. И в бою побеждает не только более крепкий физически. Ярким доказательством этому служит образ А. П. Маресьева.
Летные качества человека определяются не одним или несколькими изолированными психологическими качествами, а всем складом или, как говорят, психологической структурой его личности. Учение И. П. Павлова о типах нервной системы позволяет глубже понять ряд особенностей, определяющих летные качества. Летчик должен быть по типу своей нервной системы сильным, подвижным и уравновешенным. Достаточно отчетливо выраженные черты слабости, инертности и возбудимости или тормозимости снижают его летные качества. Но свести все особенности личности, определяющие успех летного обучения и летной деятельности, только к типу его нервной системы нельзя.
Личность человека определяется сложным взаимодействием ряда ее сторон:
—	идейно-политическими качествами;
—	типом нервной системы;
—	знаниями и навыками;
—	психологическими качествами.
Так, напрЦмер, неосмотрительность курсанта как черта его личности может определяться недисциплинированностью, инертностью нервных процессов, неумением осматриваться и плохо развитым произвольным вниманием.
— 282 —
Из всех качеств личности для летчика наиболее важно то, которое В. И. Ленин называл морально-воспитанной волей.
Как известно, сильная воля наиболее ярко проявляется в тех качествах характера, которые называют решительностью й настойчивостью. Нерешительность, склонность колебаться, долго выбирать, излишняя осторожность часто перерастают в потерю инициативы. Все это несовместимо с понятием «хороший летчик». Но еще более ценным качеством характера летчика является настойчивость, обеспечивающая доведение дела до конца, несмотря ни на какие трудности. Настойчивость же всегда связана с идеологией человека, особенно с ясностью той цели, ради Достижения которой предпринимается начатое дело.
Беззаветная преданность социалистической Родине, войсковое товарищество, любовь к своей части, к своему оружию, верность присяге и полковому знамени — вот те славные традиции Советской Армии, которые ярко выражают высокий моральный дух советских летчиков и советской молодежи, стремящейся стать летчиками, определяют их пламенный патриотизм и воспитывают их волю. Становясь целями деятельности, они помогают советскому летчику совершенствовать свое мастерство.
Чтобы быть хорошим летчиком, нужно непрерывно совершенствовать свое мастерство не только в условиях полета, но и в процессе наземной подготовки (рис. 209, 210). Летчик должен неустанно повышать свое общее развитие, вырабатывать умение быстро и точно действовать, улучшать свое внимание, глубинный глазомер, память.
Постоянная работа над собой есть одно из проявлений воли, настойчивости летчика и одновременно лучший метод воспитания воли. Воля может и должна воспитываться и укрепляться повседневно. Человек не может быть волевым в больших делах и безвольным в мелочах.
Требования воинской дисциплины являются лучшей школой воспитания воли. Именно поэтому курсанту-летчику особенно необходимо постоянно воспитывать в себе высокую воинскую дисциплинированность как на земле, так и в воздухе, организованность, культуру в работе и в быту, постоянную внимательность даже к мелочам, аккуратность, точность, быстроту в действиях и разумную инициативу при выполнении поставленной задачи.
Нет возможности описать здесь все те методы и способы, которыми летчик может и должен развивать и укреплять свои летные качества. Мы уже видели, что нет ни одного качества, ни одной функции организма, которые не могли бы быть развиты и улучшены. Самый процесс отра
— 283 —
ботки летных навыков развивает и укрепляет организм и воспитывает характер летчика, но дополнительная целенаправленная тренировка тех или иных нужных летчику качеств всегда может их значительно улучшить. Все, что закаляет и укрепляет организм, все, что способствует развитию волевых качеств, скорости реакции, координации и соразмерности движений, развитию внимания, эмоциональной устойчивости — все это может и должно рассматриваться как тренировка летных качеств. На первом месте здесь стоят все виды физкультуры, спорта, туризм, альпинизм, охота и ряд игр. Вот почему летчику необходимо настойчиво и постоянно заниматься физической подготовкой и спортом, особенно теми видами спорта, которые развивают смелость, отвагу, решительность, выносливость и сообразительность.
Понятно, что все сказанное о летчике полностью относится и к ученику средней школы, готовящемуся стать летчиком, и к курсанту аэроклуба или летного училища.
— 284 —
Более того, чем раньше и чем лучше они поймут, какими качествами должен обладать летчик, и чем активнее начнут развивать у себя эти качества, тем успешнее будет у них идти обучение и тем лучшими летчиками они станут.
Вот почему на вопрос, какими качествами надо обладать, чтобы стать летчиком, в наших условиях может быть дан только один ответ — для того чтобы стать летчиком, надо хотеть этого и обладать основным качеством — здоровьем ; но чтобы стать хорошим летчиком, надо воспитать в себе ряд летных качеств и прежде всего свою волю и профессиональное чувство любви к своему делу, приучиться быть готовым в любую минуту отдать свои знания, умение, а если потребуется, то и жизнь за нашу социалистическую Родину,
СОДЕРЖАНИЕ
Введение....................................................... 3
I. Из прошлого отечественной авиационной медицины ...	5
Первые полеты............................................. —
Создание теории.......................................... 11
На аппаратах тяжелее воздуха .......................
Начало медицинского отбора..........................
Советская авиационная медицина......................
II.	На высоте..........................................
Холод ..............................................
Как организм борется с холодом?..................
Защита от холода в полете........................
Перепады давления...................................
Кислородное голодание ..............................
Высотная болезнь ................................
Существует ли «личный потолок летчика»? . . . .
Высотная тренировка .............................
Кислородное питание..............................
В стратосфере.......................................
Герметическая кабина.............................
Высотный скафандр ...............................
В космическом полете................................
III.	Скорость............................................
Темп работы.........................................
Встречный поток...........................  .	. . .
Летные очки......................................
Большие ускорения...................................
Катапультирование ...............................
Малые ускорения.....................................
Воздушная болезнь................................
IV.	Полет в сложных метеорологических условиях..........
V.	Вибрации и шум на самолете.........................
VI.	В ночном полете.....................................
VII.	Режим летного труда.................................
Питание летчика..................................
Борьба с утомлением..............................
VIII.	Качества летчика...................................
СО Ь-	СО	Ю О СО	СО CM 00 О Ю Ci 00	I СМ Ь-	00 тр 00 СО гЧ СО	Ci	СМ ОНО]	о
ННН	СМ	СМ СО СО Ю СО 00 00 Ci тН	I CM	CM CM	CM TH Tf	Ю 00 Ci	О TH	CM СО CD b-	b-