Articulo de referencia

Ilusiones sensoriales en la aviación

Vuelo a ciegas. El piloto lleva gafas que bloquean los colores, transparentes a través de la lámina de plástico naranja que tiene delante. El instructor no lleva gafas y, por lo...

Vuelo a ciegas. El piloto lleva gafas que bloquean los colores, transparentes a través de la lámina de plástico naranja que tiene delante. El instructor no lleva gafas y, por lo tanto, ve el exterior con un tinte naranja.

Los sentidos humanos no están naturalmente adaptados al entorno del vuelo. Los pilotos pueden experimentar desorientación y pérdida de perspectiva, lo que crea ilusiones que van desde horizontes falsos hasta conflictos sensoriales con las lecturas de los instrumentos o errores en el cálculo de la altitud sobre el agua. [ 1 ]

Sistema vestibular

Animación que demuestra cómo los pelos del canal semicircular detectan el movimiento angular, el retardo de entrada y la eventual adaptación al movimiento angular.

El sistema vestibular , responsable del sentido del equilibrio en los humanos, consta de los órganos otolíticos y los canales semicirculares . Las ilusiones en la aviación se producen cuando el cerebro no puede conciliar las señales del sistema vestibular y del sistema visual . Los tres canales semicirculares, que reconocen las aceleraciones de cabeceo , guiñada y alabeo , se estimulan mediante aceleraciones angulares ; mientras que los órganos otolíticos, el sáculo y el utrículo , se estimulan mediante aceleraciones lineales. La estimulación de los canales semicirculares se produce cuando el movimiento de la endolinfa dentro de los canales provoca el movimiento de la cresta ampular y las células ciliadas en su interior. La estimulación de los órganos otolíticos se produce cuando las fuerzas gravitacionales o las aceleraciones lineales provocan el movimiento de la membrana otolítica, los otolitos o las células ciliadas de la mácula . [ 2 ]

Las ilusiones somatogiras se producen como resultado de aceleraciones angulares que estimulan los canales semicirculares. Por otro lado, las ilusiones somatogravitacionales se producen como resultado de aceleraciones lineales que estimulan los órganos otolíticos. [ 3 ]

Vestibular/somatogiral

Las ilusiones que involucran los canales semicirculares y somatogiros del sistema vestibular del oído ocurren principalmente en condiciones de referencias visuales externas poco fiables o inexistentes y dan lugar a falsas sensaciones de rotación. Estas incluyen la inclinación , el giro y la espiral del cementerio y la ilusión de Coriolis .

Las inclinaciones

Esta es la ilusión más común durante el vuelo, y puede ser causada por un retorno repentino al vuelo nivelado después de una entrada gradual y una aplicación prolongada de alabeo que había pasado desapercibida para el piloto. [ 4 ] [ 5 ] : 4 La razón por la que un piloto puede no ser consciente de tal cambio de actitud en primer lugar es que la exposición humana a una aceleración rotacional de ~1 grados por segundo² [ 6 ] o menos está por debajo del umbral de detección de los canales semicirculares . [ 7 ] El alabeo nivelado desde tal actitud puede causar la ilusión de que la aeronave está alabeando en la dirección opuesta. En respuesta a tal ilusión, un piloto tenderá a alabear de nuevo en la dirección del alabeo original en un intento correctivo de recuperar la percepción de una actitud nivelada .

Giro de cementerio

Giro de cementerio (arriba a la derecha), espiral de cementerio (izquierda)

El giro del cementerio es una ilusión que puede ocurrirle a un piloto que entra en un giro , y se caracteriza porque el piloto se vuelve menos consciente de la sensación de rotación inducida por el giro a medida que este continúa. [ 5 ] : 4 A medida que el piloto se vuelve menos consciente del giro, cualquier corrección del mismo puede hacer que sienta que está girando en la dirección opuesta. [ 8 ] Por ejemplo, si el avión está girando hacia la izquierda pero pasa desapercibido durante un tiempo suficiente para que el piloto se desensibilice a la magnitud del giro, un pequeño ajuste al timón de dirección derecho puede dejar al piloto con la sensación de girar hacia la derecha. Como resultado, el piloto aplicará el timón de dirección izquierdo y, sin saberlo, volverá a entrar en el giro original hacia la izquierda. Al revisar los instrumentos de vuelo del avión , se vería que el avión todavía está girando, lo que causa un conflicto sensorial para el piloto. Si el piloto no corrige el giro, el avión seguirá perdiendo altitud hasta estrellarse contra el suelo.

Espiral del cementerio

La espiral del cementerio se caracteriza por la creencia errónea del piloto de que está en vuelo nivelado cuando, en realidad, la aeronave está realizando un viraje inclinado, y el piloto observa que el altímetro indica una caída continua de altitud. [ 9 ] La desorientación sensorial de regresar de un viraje inclinado prolongado al vuelo nivelado puede hacer que el piloto vuelva a entrar en el viraje inclinado, como en la ilusión de la espiral del cementerio. Mientras el avión continúa en el viraje y comienza a indicar una pérdida de altitud, el piloto intentará corregir la pérdida de altitud "tirando hacia arriba" de los controles del avión. [ 5 ] : 5 Intentar ajustar los controles de esta manera tendrá el efecto de cerrar el radio del viraje y, finalmente, acelerar la velocidad de descenso hasta que el piloto sea alertado visualmente de la naturaleza del error o se produzca el contacto con el terreno. Dos de los casos más famosos de accidentes aéreos causados ​​por esta forma de desorientación espacial son el accidente de 1963 que mató a la cantante Patsy Cline cerca de Camden, Tennessee , y el accidente de 1999 que mató a John F. Kennedy Jr. cerca de Martha's Vineyard . [ 10 ]

ilusión de Coriolis

Esto implica la estimulación simultánea de dos canales semicirculares y se asocia con una inclinación repentina (hacia adelante o hacia atrás) de la cabeza del piloto mientras la aeronave está girando. [ 11 ] Esto puede ocurrir al inclinar la cabeza hacia abajo (para mirar una carta de aproximación o escribir en la rodillera), hacia arriba (para mirar un instrumento superior o un interruptor) o hacia los lados. Esto puede producir una sensación abrumadora de que la aeronave está balanceándose, cabeceando y guiñando al mismo tiempo, lo que puede compararse con la sensación de rodar cuesta abajo. [ 12 ] Esta ilusión puede hacer que el piloto se desoriente rápidamente y pierda el control de la aeronave. [ 5 ] : 5 [ 13 ]

Vestibular/somatogravitacional

Las ilusiones somatogravitatorias son causadas por aceleraciones lineales. Estas ilusiones, que involucran el utrículo y el sáculo del sistema vestibular, tienen mayor probabilidad de ocurrir en condiciones con referencias visuales externas poco fiables o inexistentes.

Inversión

Un cambio brusco de ascenso a vuelo recto y nivelado puede estimular los órganos otolíticos lo suficiente como para crear la ilusión de caer hacia atrás, o ilusión de inversión. El piloto desorientado puede inclinar bruscamente la aeronave hacia abajo, intensificando posiblemente esta ilusión. [ 5 ] : 7

Atención

La ilusión de cabeza hacia arriba implica una aceleración lineal repentina hacia adelante durante el vuelo nivelado, donde el piloto percibe la ilusión de que la nariz de la aeronave se está elevando. La respuesta del piloto a esta ilusión sería empujar el volante o la palanca hacia adelante para inclinar la nariz de la aeronave hacia abajo. Un despegue nocturno desde un aeropuerto bien iluminado hacia un cielo totalmente oscuro ( agujero negro ) o un despegue con catapulta desde un portaaviones también pueden provocar esta ilusión y podrían resultar en un accidente. [ 5 ] : 7

Cabeza abajo

La ilusión de cabeceo hacia abajo implica una desaceleración lineal repentina ( frenado aerodinámico , descenso de flaps , disminución de la potencia del motor) durante el vuelo nivelado, donde el piloto percibe la ilusión de que la nariz de la aeronave se inclina hacia abajo. La respuesta del piloto a esta ilusión sería inclinar la nariz de la aeronave hacia arriba. Si esta ilusión ocurre durante una aproximación final a baja velocidad, el piloto podría entrar en pérdida . [ 5 ] : 7

Visual

Las ilusiones visuales son algo familiar para la mayoría de las personas. Incluso en condiciones de buena visibilidad, se pueden experimentar ilusiones visuales.

Perspectiva lineal

Esta ilusión puede hacer que un piloto cambie (aumente o disminuya) la pendiente de su aproximación final. Se debe a pistas con diferentes anchos, pistas con pendiente ascendente o descendente, y terrenos de aproximación final con pendiente ascendente o descendente. Los pilotos aprenden a reconocer una aproximación final normal desarrollando y recordando una imagen mental de la relación esperada entre la longitud y el ancho de una pista promedio. Un ejemplo sería un piloto acostumbrado a pequeños aeródromos de aviación general que visita un gran aeropuerto internacional. La pista mucho más ancha le daría al piloto la imagen mental del punto donde normalmente comenzaría el aterrizaje, cuando está mucho más alto de lo que debería. Un piloto que vuela una aeronave donde la altura de la cabina con respecto al suelo es mucho mayor o menor de lo que está acostumbrado puede causar una ilusión similar en la última parte de la aproximación. [ 14 ] : 2

Terreno en pendiente ascendente o pista estrecha o larga

Una aproximación final sobre un terreno en pendiente ascendente con una pista plana, o a una pista inusualmente estrecha o larga, puede producir la ilusión visual de estar demasiado alto en la aproximación final. El piloto puede entonces aumentar su velocidad de descenso, posicionando la aeronave inusualmente baja en la trayectoria de aproximación. [ 14 ] : 2, 3

Terreno en pendiente descendente o pista ancha

Una aproximación final sobre un terreno en pendiente descendente con una pista plana, o a una pista inusualmente ancha, puede producir la ilusión visual de estar demasiado bajo en la aproximación final. El piloto puede entonces elevar el morro de la aeronave para aumentar la altitud, lo que puede resultar en una pérdida a baja altitud o una aproximación frustrada. [ 14 ] : 2, 3

Otro

Enfoque de agujero negro

Una ilusión de aproximación de agujero negro puede ocurrir durante una aproximación final nocturna (sin estrellas ni luz de luna) sobre agua o terreno sin iluminación hacia una pista iluminada, en la que el horizonte no es visible. [ 5 ] Como su nombre lo indica, implica una aproximación para aterrizar durante la noche donde no hay nada que ver entre la aeronave y la pista prevista, solo hay un "agujero negro" visual. [ 15 ] Los pilotos con demasiada frecuencia proceden con confianza con una aproximación visual en lugar de confiar en los instrumentos durante los aterrizajes nocturnos. Como resultado, esto puede llevar al piloto a experimentar una sobreestimación de la senda de planeo (GPO) debido a la falta de señales visuales periféricas, especialmente, debajo de la aeronave. [ 16 ] Además, sin señales visuales periféricas que permitan una orientación relativa a la tierra, puede haber una ilusión de que el piloto está erguido y la pista está inclinada y en pendiente. Como resultado, el piloto inicia un descenso agresivo y se ajusta erróneamente a una senda de planeo insegura por debajo de la senda de planeo deseada de tres grados. [ 14 ] : 3

Autocinesis

La ilusión autocinética se produce de noche o en condiciones con escasas señales visuales y da al piloto la impresión de que una fuente de luz estacionaria se dirige directamente hacia la aeronave. Esta ilusión es causada por movimientos muy pequeños de los ojos al fijar la mirada en un único punto de luz fijo (luz del suelo o una estrella) sobre un fondo totalmente oscuro o sin rasgos distintivos. En tales condiciones, estos movimientos oculares, que de otro modo serían inofensivos, son interpretados por el cerebro como movimiento del objeto que se observa (debido a la falta de puntos de referencia). [ 5 ] [ 14 ] : 4

Los planetas o las estrellas en el cielo nocturno suelen causar esta ilusión, al confundirse con las luces de aterrizaje de aeronaves, satélites o incluso ovnis. Un ejemplo de estrella que comúnmente provoca esta ilusión es Sirio, la más brillante del cielo nocturno, que en invierno se ve en todo el territorio continental de Estados Unidos a una altura de entre uno y tres puños sobre el horizonte. Al anochecer, el planeta Venus puede provocar esta ilusión, y muchos pilotos la han confundido con luces de otras aeronaves. [ 17 ]

Referencia visual falsa

Las falsas ilusiones de referencia visual pueden hacer que el piloto oriente la aeronave en relación con un horizonte falso; estas ilusiones pueden ser causadas por volar sobre una nube inclinada, volar de noche sobre un terreno sin rasgos distintivos con luces terrestres indistinguibles de un cielo oscuro con estrellas, o volar de noche sobre un terreno sin rasgos distintivos con un patrón claramente definido de luces terrestres y un cielo oscuro sin estrellas.

Aterrizajes en aguas tranquilas con hidroaviones

Las aguas tranquilas y cristalinas representan un peligro para los pilotos de hidroaviones , ya que la ausencia de olas dificulta la estimación precisa de la altitud de la aeronave sobre la superficie del agua durante el aterrizaje. Si el piloto sobreestima la altitud y no realiza la maniobra de planeo, las puntas de los flotadores pueden hundirse en el agua, provocando el vuelco del hidroavión; de manera similar, si el piloto subestima la altitud, realiza un planeo demasiado alto y entra en pérdida, la aeronave descenderá bruscamente con el mismo resultado potencial. Las aguas cristalinas también pueden generar una visión inusualmente clara del fondo del lago o del mar y reflejos anormalmente brillantes de las nubes o las formaciones costeras; estas señales visuales externas pueden desorientar aún más al piloto. Estos peligros pueden mitigarse realizando la aproximación final sobre tierra o en paralelo a una costa cercana, lo que permite al piloto usar la tierra como referencia visual; sin embargo, el piloto debe asegurarse de que la zona de aterrizaje, presumiblemente poco profunda, esté libre de obstáculos. En ausencia de una zona de aterrizaje adecuada cerca de la costa, el procedimiento recomendado es realizar una aproximación larga y poco profunda a una velocidad de descenso lenta y constante, y no intentar realizar un planeo; sin embargo, el piloto debe tener en cuenta el aumento de la distancia de planeo y aterrizaje al utilizar esta técnica. [ 18 ]

Vección

Esto ocurre cuando el cerebro percibe el movimiento periférico, sin suficientes señales externas, como si se aplicara a sí mismo. Consideremos el ejemplo de estar en un coche en medio del tráfico, cuando los coches del carril contiguo empiezan a avanzar lentamente. Esto puede generar la percepción de retroceder, sobre todo si las ruedas de los demás coches no son visibles. Una ilusión similar puede ocurrir al rodar un avión por la pista.

Patrón repetitivo

Esto ocurre cuando una aeronave vuela a muy baja altitud sobre una superficie con un patrón regular y repetitivo, como las ondulaciones del agua. Los ojos del piloto pueden interpretar erróneamente la altitud si cada ojo se fija en partes diferentes del patrón, en lugar de que ambos se fijen en la misma. Esto provoca un gran error en la percepción de la altitud, y cualquier descenso puede resultar en un impacto contra la superficie. Esta ilusión es particularmente peligrosa para los pilotos de helicópteros que operan a pocos metros de altitud sobre aguas tranquilas.

Ejemplos

Véase también

Referencias

  1. "Sistema Vestibular e Ilusiones (OGHFA BN)" . skybrary.aero . 2007.{{cite web}}: CS1 mantenimiento: estado de la URL ( enlace )
  2. Saladin, Kenneth (2012). Anatomía y fisiología: la unidad de forma y función . Nueva York, NY: McGraw-Hill. págs. 605–608 . ISBN  978-0-07-337825-1.
  3. Woodrow, Andrew; Webb, James (2011). Manual de fisiología aeroespacial y operacional . Biblioteca de investigación de la Fuerza Aérea. págs. 7–37 , 7–42 . 
  4. "Desorientación espacial: confusión que mata" (PDF) . Asesor de seguridad aérea . Fundación AOPA para la seguridad aérea. Archivado del original (PDF) el 25 de junio de 2018. Consultado el 25 de junio de 2018 .
  5. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Antuñano, Melchor J. "Datos médicos para pilotos: desorientación espacial, folleto de seguridad AM-400-03/1" (PDF) . Administración Federal de Aviación . Consultado el 9 de febrero de 2021 .
  6. Peters, RA (abril de 1969). "Dinámica del sistema vestibular y su relación con la percepción del movimiento, la desorientación espacial y las ilusiones" (PDF) .
  7. Shaw, Roger. "Desorientación espacial: Confía en tus instrumentos" . Consultado el 25 de junio de 2018 .
  8. Cómo convertirse en piloto : la guía paso a paso para volar . Estados Unidos. Administración Federal de Aviación. ( Ed. revisada). Nueva York: Sterling Pub. Co. 1987. ISBN   0806983868OCLC 15808804 {{cite book}}: CS1 mantenimiento: otros ( enlace )
  9. Administración Federal de Aviación (2016). "Manual del piloto sobre conocimientos aeronáuticos" (PDF) . Factores aeromédicos vía FAA.
  10. Informe sobre el accidente aéreo: NYC99MA178 (Informe). Junta Nacional de Seguridad del Transporte.
  11. Kritzinger, Duane (12 de septiembre de 2016). Seguridad de los sistemas de aeronaves: Evaluaciones para la certificación inicial de aeronavegabilidad . Woodhead Publishing. ISBN 978-0-08-100932-1.
  12. Kowalczuk, Krzysztof P.; Gazdzinski, Stefan P.; Janewicz, Michał; Gąsik, Marek; Lewkowicz, Rafael; Wyleżoł, Mariusz (febrero de 2016). "Hipoxia e ilusión de Coriolis en pilotos durante un vuelo simulado" . Medicina Aeroespacial y Desempeño Humano . 87 (2): 108– 113. doi : 10.3357/AMHP.4412.2016 . PMID 26802375 . Consultado el 18 de marzo de 2020 . 
  13. "Desorientación espacial" . www.aopa.org . 7 de agosto de 2019. Consultado el 18 de marzo de 2020 .
  14. 1 2 3 4 5 Antuñano, Melchor J. "Datos médicos para pilotos: desorientación espacial, ilusiones visuales; folleto de seguridad AM-400-00/1" (PDF) . Administración Federal de Aviación . Consultado el 9 de febrero de 2021 .
  15. Newman, DG (2007). Una visión general de la desorientación espacial como factor en accidentes e incidentes de aviación (No. B2007/0063). Oficina Australiana de Seguridad del Transporte.
  16. Gibb, RW (2007). Desorientación espacial visual: una revisión de la ilusión del agujero negro. Aviation, Space, and Environmental Medicine, 78(8), 801–808.
  17. Rossier, RN (2004). Las lecciones que olvidamos : distracción, desorientación e ilusiones. Business and Commercial Aviation, 95(3), 50–55. 
  18. Manual de vuelo de hidroaviones, aviones con esquís y helicópteros equipados con flotadores/esquís (PDF) . Administración Federal de Aviación . 2004. págs. 6-5 a 6-7. 
  • Folletos de seguridad para pilotos de la FAA: Desorientación espacial (pdf)
  • Folletos de seguridad para pilotos de la FAA: Desorientación espacial - Ilusiones visuales (pdf)
  • Manual del piloto de conocimientos aeronáuticos, Capítulo 17: Factores aeromédicos