В полетах на летательных аппаратах возникают ускорения, изменяющие структуру сенсомоторной координации у пилота. Поэтому в курсе летной подготовки значительное место принадлежит созданию навыков, психологических установок, умений, позволяющих летчику парировать эффекты сенсомоторной дискоординации, возникающие при действии на него ускорений в полете. Навыки, умения "парировать" указанную дискоординацию управляющих движений у летчиков не устойчивы. Не случайно для восстановления системы этих "умений" каждый летчик независимо от его профессионального опыта должен проходить летный тренаж после многодневного перерыва в полетах.
Однако нарушение этой системы навыков и умений может происходить и без длительного перерыва в полетах, например при изменении функционального состояния летчика вследствие усталости, лишения сна, эмоционального потрясения, фармакологического воздействия и т. п.
Таким образом, в системе инженерно-психологической адаптации технических устройств летательного аппарата как бы существует иногда открывающаяся брешь. Система защиты летчика от стрессогенных факторов гравитоинерционной среды может оказаться неуспешной в важнейшем ее звене – в звене ввода управляющих усилий человека в систему управления летательным аппаратом.
Различия эмоционально-двигательного реагирования в невесомости (активного или пассивного) проявлялись не только в поведении людей, но и в показателях операторской деятельности в этих условиях. Это было установлено в экспериментах с участием 38 человек, адаптированных к невесомости в ходе многократного ее повторения. При первых пребываниях в этих условиях одни из них отличались активным, другие пассивным реагированием.
После наступления невесомости в подавляющем большинстве случаев возрастало время "отработки" цифрового сигнала, причем в большей мере у лиц, отличавшихся ранее пассивным эмоционально-двигательным реагированием в невесомости.
Обращает на себя внимание тот факт, что 32 из 38 испытуемых независимо друг от друга с уверенностью сообщили, что в невесомости движения выполняются быстрее, а при перегрузке медленнее, чем во время горизонтального полета или в наземных условиях. Остальные шесть человек не отметили различия работоспособности в режимах полета. Таким образом, у большинства испытуемых имела место субъективная "переоценка" показателя успешности собственных действий в невесомости.
После адаптации к невесомости испытуемые "отрабатывали" цифровые сигналы в этих условиях быстрее, чем в горизонтальном полете, не замечая этого. По мере адаптации к гравитационному стрессору уменьшалась его субъективная экстремальность, при этом динамика изменений скорости действий испытуемых соответствовала закону Йеркса – Додсона. Стрессогенный фактор (невесомость) "провоцировал" возникновение различий показателя операторской деятельности у испытуемых, склонных либо к активному, либо к пассивному реагированию при стрессе (см. рис. 12).
Рис. 12. Различия времени реакций в невесомости у малоадаптированных испытуемых (А) и у них же после многократного адаптирования в этих условиях (Б): 1 – активно реагировавшие на невесомость; 2 – пассивно реагировавшие на невесомость. Э – субъективная экстремальность
Исследования двигательной активности человека-оператора в режимах кратковременной невесомости были призваны решить ряд проблем организации управления космическими кораблями. На основании теоретических выкладок Габер и Гератеволь [402] предположили, что после исчезновения действия силы тяжести вытянутая вперед рука будет непроизвольно подниматься вверх и что эта тенденция должна проявиться также при целенаправленных перемещениях руки. Специальные исследования координации точных движений рукой показали правильность указанного прогноза. При прицельной стрельбе из пистолета в невесомости попадания смещались вверх, а при перегрузке – вниз относительно места попаданий при естественной силе тяжести [390]. Вопреки субъективному впечатлению стрелков качество стрельбы больше ухудшалось при перегрузке, превышающей силу тяжести на 0,5 ед., чем при невесомости, отличающейся от земной силы тяжести на 1 ед.; центр кучности попаданий смещался в невесомости не только вверх, но и вправо; дифференциация мастерства стрелков сохранялась при изменениях силы тяжести в полете и т. д. [116]. Было показано, что поступательные реакции при уменьшении действия силы тяжести проявляются неодинаково в проксимальных и дистальных отделах конечностей. Таким образом, при изменении действия силы тяжести, несмотря на наличие визуального контроля за положением пистолета относительно мишени, возникают субъективно незаметные изменения этого положения руки. Выявлению закономерностей указанной дискоординации должны были способствовать исключение визуальной ориентировки в пространстве, а также наличие целенаправленных перемещений руки, усложняющих картину сенсомоторных отношений. Видимо, руководствуясь этими соображениями, Бек Г. [310] использовал в невесомости методику "диагонального письма". Испытуемый должен был в процессе многократной тренировки научиться рисовать сначала с открытыми, а затем с закрытыми глазами крестики, размещая их в маленьких квадратных рамках, образующих цепочку, идущую из верхнего левого угла в нижний правый угол на листе бумаги, вертикально укрепленном перед испытуемым. В полетах было обнаружено, что испытуемый, рисовавший с закрытыми глазами при естественной силе тяжести крестики согласно заданию цепочкой по диагонали вертикально укрепленного листа слева вниз направо, в невесомости, продолжавшейся 15 сек., начинал рисовать цепочку крестиков, идущую по диагонали вверх направо. Было сделано предположение, что тенденция к подъему руки вверх будет проявляться на протяжении всего пребывания человека в невесомости, и это следует учитывать при конструировании органов управления космических аппаратов. Однако обнаружение фазности развития поведенческих реакций в невесомости показало неубедительность предложения Г. Бека [111, 114, 116, 314, 566].
Данные, противоположные результатам Бека, были получены Уайтсайдом [566], не выключавшим у испытуемых зрения в невесомости. В его исследованиях испытуемый должен был многократно касаться пальцем центра мишени. При этом он не видел своей руки, заслоненной косо поставленным зеркалом, в котором он видел другую мишень, аналогичную первой. При такой постановке эксперимента в невесомости рука смещалась вниз, а не вверх; при перегрузке – вверх, а не вниз. Противоречие между данными Бека и Уайтсайда вызвано различием методов исследования, использованных авторами. Это было доказано экспериментами в полетах по параболе, во время которых испытуемый находился то с выключенным, то с интактным зрением, но при условии, что он ни в том, ни в другом случае не мог видеть руку, которой рисовал. При отсутствии зрительной информации об оптической среде рука поднималась в невесомости; при наличии визуальной информации о "стабильном" пространстве кабины в невесомости преобладали тенденции к опусканию руки [114, 116].
В параболических полетах исследовались траекторные характеристики движения руки к цели под контролем зрения. Эти исследования показали, что при измененном действии силы тяжести возрастает число колебаний руки во время прицельного движения, причем в невесомости преобладают колебания вверх, а при перегрузке – вниз по сравнению с траекторией движения при естественной силе тяжести. По мере адаптации в многократных полетах число колебаний руки при движении ею в невесомости становилось меньшим, чем до полетов. Обнаружено снижение точности движений в невесомости при отсутствии визуального контроля за движущейся рукой [77].
Нами были повторены эксперименты с "диагональным письмом" в параболических полетах. При большей продолжительности невесомости (28–30 сек.) было обнаружено, что возникавшее с исчезновением силы тяжести ошибочное движение руки вверх – направо (вместо заданного вниз – направо) сохранялось не до конца действия невесомости, а лишь 2–4 сек. Затем цепочка крестиков, которые один за другим рисовал испытуемый, вновь принимала направление, близкое к заданному. В начале невесомости часто происходило "распадение" крестовидных фигур, вместо прямых штрихов испытуемые рисовали пики, дуги, запятые, петли и т. д. Это свидетельствовало о временной невозможности выполнить заданное движение руки. Петлевидные поисковые движения рукой, видимо, направлены на восстановление, во-первых, перцептивного образа положения руки и, во-вторых, его соответствия концептуальной модели заданного движения. В ряде случаев в начале невесомости возникали петлевидные движения рукой без касания карандашом бумаги. Испытуемые сообщили, что в начале невесомости "теряли чувство положения руки" или, напротив, что им "удается точно по диагонали рисовать кресты" (тогда как этого не было). "Петлевидные" движения, возникавшие в невесомости, сопоставимы с "поисковыми" движениями, выделенными Б.Ф. Ломовым в структуре сознательного восприятия [1801: и те и другие направлены на поиск объекта восприятия и отличаются относительно большой скоростью и непрерывностью.
Чем вызвано изменение в невесомости заданного направления движения руки? Возрастание усилий мышц, поднимавших руку, – это, во-первых, проявление вестибулярной тонической "лифтной" реакции. Во-вторых, подниманию руки способствовало "остаточное" усилие мышц, поддерживавших руку ранее, при действии на нее силы тяжести. Это усилие должно сохраняться некоторое время после исчезновения силы тяжести. Таким образом, с самого начала действия невесомости происходила "балансировка" усилий мышц, поднимавших руку и опускавших ее. Дискоординацию движений вследствие недостаточной "сбалансированности" мышц – антагонистов к невесомости назовем "рефлекторно-балансировочной дискоординацией". После ее окончания спустя 3–4 сек. восстанавливалось перемещение руки в заданном направлении.
По продолжительности рефлекторно-балансировочная дискоординация сходна с некоторыми другими реакциями, возникающими в невесомости: "последовательный отолитовый образ" сохраняется 3–4 сек.; фаза защитных движений при активном эмоционально-двигательном реагировании в невесомости в большинстве случаев длится 3–5 сек. [116, 118]. Анализ микроструктуры рефлекторно-балансировочной дискоординации в невесомости был предпринят нами с использованием методики "горизонтального письма" (ГП). Испытуемый, фиксированный привязными ремнями в кресле, должен был вытян