Помоги проекту - поделись книгой:
Как известно, память — это сложный процесс отражения действительности, сохранения запечатленного и воспроизведения или узнавания того, что было ранее воспринято, пережито или совершено. Память бывает оперативной, или кратковременной, и долговременной. О ценности последней говорить не приходится: она составляет фундамент человеческой эрудиции. Развитию этой памяти помогает систематичное накопление знаний. По словам Суворова, «память есть кладовая ума, но в этой кладовой много перегородок и поэтому надобно скорее все укладывать, куда следует». Наполеон же говорил, что все знания содержатся в его голове, как в комоде, и ему достаточно открыть определенный ящик, чтобы извлечь нужные сведения.
Но не менее важна оператору и кратковременная память: она регистрирует происходящие события, связывая их в одну «цепочку» с событиями, только что прошедшими, и подготавливая их связь с непосредственно надвигающимися.
Оператор обязан постоянно помнить, в каком состоянии находился управляемый объект некоторое время назад, что происходит с ним сейчас и что может произойти через определенный промежуток времени.
Когда человек отыскал, например, на таблице черную цифру 18, он должен не забыть, что перед этим назвал красную семерку, а теперь ему предстоит найти красную шестерку. Любопытно, что наибольший процент ошибок приходится на средний этап работы, когда после черной цифры 12 и красной 13 следует назвать 13 черную и 12 красную.
Фактор непрерывности действует во многих операциях, связанных с определенной программой: на производстве, на транспорте, в спорте. В условиях жесткого лимита времени значение оперативной памяти еще более возрастает.
Взять хотя бы создание так называемых «схем предвидения». Прежде чем совершить какое-нибудь действие, человек мысленно представляет, что именно он сделает и каков будет результат. Выполнив задачу, он затем «сличает» этот реальный, конкретный результат с «запроектированным». Дальнейшая деятельность зависит от итогов этого сличения; и если обнаружится «рассогласование», можно будет внести определенные поправки, уточнения.
«Схемы предвидения», механизм возникновения которых полностью еще не изучен, — обязательное «внутреннее» условие всякой операторской, даже не только операторской, деятельности. Однако «схемы» эти оказываются очень чувствительными к помехам — например, к подсказкам.
Вот ученик, хорошо выучивший стихотворение, без запинки декламирует его перед классом. Но попробуйте одновременно с ним произносить те же стихи, но в другом ритме — и он быстро собьется, начнет ошибаться.
Точно так же влияют на летчика неумело подаваемые подсказывающие команды с Земли; пилот путается, когда одновременно нескольким абонентам передаются близкие по значению сообщения и он должен выбрать нужную ему информацию из многих сигналов, большинство которых являются для него лишь помехами.
Чтобы определить, насколько оператор устойчив по отношению к таким помехам, прибегали все к той же черно-красной таблице. Как только оператор подходил к самому трудному участку — к середине таблицы, — диктор начинал читать те же цифры, но в несколько измененном темпе. И те, кто недостаточно «помехоустойчив», сбивались, а то и вовсе прекращали эксперимент.
О том, как может действовать подсказка, говорил еще К. С. Станиславский: «По-моему, тот суфлер хорош, который умеет весь вечер молчать, а в критический момент сказать только одно слово, которое вдруг выпало из памяти артиста; но наш суфлер шипит все время без остановки и ужасно мешает, не знаешь, куда деваться и как избавиться от этого не в меру усердного помощника, который точно влезает через ухо в самую душу. В конце концов он победил меня, я сбился, остановился и попросил его не мешать мне». Но трудности работы в системе «человек — машина» этим отнюдь не исчерпываются.
«Робот СПД-13 был уже близко, и его можно было рассмотреть во всех деталях. Его грациозное обтекаемое тело, отбрасывавшее слепящие блики, четко и быстро передвигалось по неровной поверхности Меркурия. Его имя — „Спиди“, „Проворный“ — было, конечно, образовано из букв, составлявших его марку, но оно очень подходило ему. Модель СПД была одним из самых быстрых роботов, которые выпускались фирмой „Ю. С. Роботс“.
— Эй, Спиди! — завопил Донован, отчаянно махая руками.
— Спиди! — закричал Пауэлл. — Иди сюда!
Расстояние между людьми и свихнувшимся роботом быстро уменьшалось… Они уже были достаточно близко, чтобы заметить, что походка Спиди была какой-то неровной — робот заметно пошатывался на ходу из стороны в сторону. Пауэлл замахал рукой и увеличил до предела усиление в своем компактном, встроенном в шлем радиопередатчике, готовясь крикнуть еще раз. В этот момент Спиди заметил их.
Он остановился как вкопанный и стоял некоторое время, чуть покачиваясь, как будто от легкого ветерка.
Пауэлл закричал:
— Все в порядке, Спиди! Иди сюда!
В наушниках впервые послышался голос робота:
— Вот здорово! Давайте поиграем. Вы ловите меня, а я буду ловить вас. Никакая любовь нас не разлучит. Я — маленький цветочек, милый маленький цветочек. Ур-ра!
Повернувшись кругом, он помчался обратно с такой скоростью, что из-под его ног взлетали комки спекшейся пыли. Последние слова, которые он произнес, удаляясь, были: „Растет цветочек маленький под дубом вековым“. За этим последовали странные металлические щелчки, которые, возможно, у робота соответствовали икоте».
Этот отрывок взят из научно-фантастического рассказа американского писателя, профессора-биохимика А. Азимова «Я — Робот». Роботы у Азимова нередко действуют как разумные, не только мыслящие, но и чувствующие существа. И это отнюдь не такая уж чистая фантазия. Сейчас в специальной литературе все чаще, характеризуя то или иное электронное устройство, употребляют такие вполне человеческие термины, как «усталость», «тренировка», «поведение». Подобные понятия — вовсе не образные выражения, свидетельствующие о своего рода «машинном анимизме», — они отражают существо явления. Исследовав особенности процессов, ученые установили, что в деятельности «машин» возможны любые непредвиденные случайности, резко меняющие их «поведение». Иногда достаточно небольшого внешнего возмущения, толчка, чтобы через некоторое время в работе автоматического устройства возникло неожиданное, казалось бы, беспричинное отклонение. Эти отклонения, возникающие «сами собой», иногда даже вопреки воздействиям, и позволяют говорить о «поведении» автоматических устройств.
У одного штурмана в полете стал отказывать прибор слепого бомбометания. На земле он казался абсолютно исправным, но едва самолет набирал определенную высоту, прибор «объявлял забастовку». Штурман нервничал, раздражался. Особенно досадно было то, что, когда самолет снижался до какого-то уровня, прибор вновь начинал работать, и, приземлившись, штурман бессилен был доказать его «виновность». Поведение штурмана показалось настолько необычным, что его поместили в госпиталь и дважды показывали психиатру. Неисправность устранили лишь тогда, когда прибор «поймали с поличным на месте преступления», сфотографировав его в тот момент, когда он отказывался работать. А штурман признан здоровым и годным к летной работе.
Возможность неожиданных реакций приборов и автоматических систем приходится особенно учитывать в космических полетах. Ведь межпланетные корабли будут насыщены электронными самонастраивающимися системами, то есть системами, которые, получив информацию, станут искать оптимальный режим работы с учетом изменяющихся внешних и внутренних условий. Такие системы не предполагают раз и навсегда заданных жестких программ. А следовательно, появится больше шансов, что аппараты будут преподносить сюрпризы. Поэтому космонавты должны знать о возможностях неустойчивого «поведения» электронных устройств и уметь своевременно «диагносцировать» работу прибора или устройства, «сошедшего с ума».
Незнание этих особенностей автоматической техники может обойтись дорого. Оператор перестанет доверять приборам, его нервы подвергнутся опасному испытанию.
Штурмана З., опытного специалиста, направили в госпиталь в связи с неврозом: он стал раздражителен, потерял сон, уставал в полетах. Причем особенно утомляло его учебное бомбометание, которое раньше он выполнял с удовольствием. Выяснилось, что прежде он производил бомбометание на самолетах, не оборудованных автопилотами. К бомбометанию же при включенном автопилоте он относился резко отрицательно, считая, что автопилоты недостаточно надежны и при «плохом поведении» могут завести самолет в такое место, где сбрасывать бомбы невозможно. Сначала штурман не пользовался автопилотом, но затем вынужден был подчиниться дисциплине. Тут-то он и почувствовал огромное нервное напряжение, усталость, начал жаловаться на головную боль и раздражительность. К автопилоту он по-прежнему обращался, но выключал его гораздо раньше, чем это требовалось. Он напоминал мастера, которому дали нежелательного подручного. Сначала тот стремится избавиться от него, но потом, видя что это бесполезно, уходит, хлопает дверью и оставляет все дело на помощника.
Очень часто у летчиков показания приборов вступают в конфликт с их личными ощущениями. Хотя все знают, что приборы обычно не врут, все же бывает нелегко признать свои ощущения ложными.
На Земле человек обычно не задумывается над тем, как отыскать «верх» или «низ». Это вещи само собой разумеющиеся. А в космосе? Уже К. Э. Циолковский предполагал, что состояние невесомости изменит восприятие окружающего пространства. В 1911 году он писал: «Верха и низа в ракете, собственно, нет, потому что нет относительной тяжести, и оставленное без опоры тело ни к какой стенке ракеты не стремится, но субъективные ощущения верха и низа все-таки останутся. Мы чувствуем верх и низ, только места их меняются с переменою направления нашего тела в пространстве. В стороне, где наша голова, мы видим верх, а где ноги — низ. Так, если мы обращены головой к нашей планете, она нам представляется в высоте; обращаемся к ней ногами, мы погружаем ее в бездну, потому что она кажется нам внизу. Картина грандиозная и на первый раз страшная; потом привыкаешь и на самом деле теряешь понятие о верхе и низе».
Чтобы понять, как будет ориентироваться космонавт в состоянии невесомости (хотя и кратковременной), ставили такой эксперимент. Космонавт сидел в задней кабине двухместного реактивного самолета, пристегнувшись ремнями к креслу. На участке полета, когда возникала невесомость, летчик накренял машину на 60–65 градусов, а космонавт по радиопереговорному устройству сообщал о своих впечатлениях. И оказалось, что, если глаза открыты, космонавты ориентируются безошибочно; при закрытых же глазах у всех возникали иллюзии: никто не мог точно определить, какой маневр выполнял самолет. Владимир Комаров, например, отмечал: «Пространственная ориентировка затруднялась при выполнении летчиком „горки“ с креном; мне казалось, что мы летим вертикально вверх».
Почему же это происходит?
О положении тела относительно плоскости Земли и о том, как располагаются различные предметы по отношению друг к другу и к самому человеку, сообщают органы чувств — «воспринимающие приборы», направленные как во внешний мир (экстерорецепторы), так и внутрь организма (интерорецепторы).
Зрение, мышцы, суставы, кожа, вестибулярный аппарат — все они передают информацию в мозг, который благодаря этому и позволяет правильно воспринимать пространство.
Одним из основных органов чувств, участвующих в ориентации, является вестибулярный анализатор. Это единая система, состоящая из периферийного воспринимающего аппарата, проводящих нервов и центральной части с ядрами в стволовом отделе мозга и участком клеток в коре полушарий. Воспринимающий аппарат, в свою очередь, подразделяется на полукружные каналы и отолитовый прибор, размещающиеся в височной кости. Три полукружных канала расположены в трех взаимно перпендикулярных плоскостях и заполнены жидкостью — эндолимфой. У начала каждого канальца имеются «кисточки» чувствительных окончаний вестибулярного нерва.
В 1878 году известный петербургский физиолог Е. П. Цион впервые объяснил значение полукружных каналов в формировании человеческих представлений о пространстве.
«Полукружные каналы, — писал он, — суть периферические органы пространственного чувства, то есть ощущения, вызываемые раздражением нервных окончаний в ампулах, служат для образования наших понятий о трех измерениях пространства».
Механизм этих раздражений связан с законами инерции. Когда голова неподвижна или вместе с телом перемещается прямолинейно и равномерно, эндолимфа остается относительно нее неподвижной. Но если голову повернуть или наклонить, жидкость в соответствующих канальцах начинает давить в сторону, противоположную повороту или наклону. Это вызывает раздражение окончаний вестибулярного нерва, и определенная информация поступает в мозг в виде нервных импульсов.
Отолитовый прибор — это, по существу, гравиторецептор, приспособленный для передачи в мозг информации в основном при изменении силы тяжести. Принцип его действия довольно прост. Дно небольшого мешочка покрыто нервными чувствительными клетками, снабженными волосками, на которых в студенистой жидкости как бы лежат кристаллики солей кальция — отолиты. Под действием силы тяжести они давят на окончания вестибулярного нерва. Естественно, при быстром подъеме или спуске давление это меняется. Какие при этом ощущения — хорошо известно людям, пользующимся скоростными лифтами.
Как отолитовый прибор помогает ориентироваться животным, когда меняется направление силы тяжести, показали следующие опыты. Из полости отолитового прибора маленького речного рачка извлекались песчинки — отолиты и заменялись железными опилками. Животное после этого сохраняло правильную ориентацию в пространстве и плавало, как всегда, спинкой вверх. Но стоило экспериментатору поднести магнит, моментально рачок изменял «позу» — в зависимости от силовых линий магнитного поля. Если магнит подносился сверху, рачок переворачивался спинкой вниз, а если сбоку — переворачивался на бок.
Вестибулярный анализатор тесно связан с органами зрения. Если долго кружиться на одном месте, а затем остановиться, человеку покажется в течение какого-то времени, что мир вращается вокруг него. В свою очередь, органы зрения тоже влияют на вестибулярный анализатор.
Однажды летчику предложили посмотреть панорамный кинофильм. Но усадили его в кресло с неустойчивой опорой, на котором до начала сеанса он свободно балансировал, не теряя равновесия. Начался просмотр, и «зритель» чувствовал себя уверенно и спокойно, когда появившийся на экране самолет летел в горизонтальном полете. Но едва самолет накренился и стал выполнять сложные маневры, равновесие летчика быстро нарушилось, и он «завалился» вместе с креслом. Известно также, что некоторые люди, увидев на киноэкране, как раскачивается корабль на волнах, начинают испытывать чувство укачивания, вплоть до тошноты.
Чтобы узнать, изменяется ли информация от полукружных каналов при невесомости, в самолете-лаборатории тоже установили вращающееся кресло. При горизонтальном полете космонавту завязывали глаза и предлагали определить, на сколько градусов повернется кресло, в котором он сидит. То же повторялось и при невесомости. В последнем случае ошибок было гораздо больше.
Сила земного притяжения сыграла определенную роль не только в формировании опорного скелета и мускулатуры живых существ, но и в развитии так называемого «мышечно-суставного чувства» (проприоцептивной чувствительности). Как показал И. М. Сеченов, выполнение любого строго направленного двигательного акта было бы невозможно при закрытых глазах без мышечно-суставных ощущений, или, говоря языком кибернетики, без обратной связи. Информация, поступающая от мышечно-суставного аппарата, который поддерживает тело в определенной позе, дает возможность человеку представить свое положение относительно плоскости Земли.
Немаловажную информацию дает и осязание. В вертикальном положении соответствующие сигналы идут от кожи ступней, в горизонтальном — от кожи спины, и т. д.
«Указателем» направления силы тяжести также являются рецепторы, находящиеся в стенках кровеносных сосудов и воспринимающие давление крови. Если, скажем, человек стоит, то кровь, стремясь вниз, вызывает большее напряжение стенок сосудов нижних конечностей. И тут же в мозг поступают соответствующие сведения.
В условиях невесомости ни один из органов чувств, кроме зрения, не дает полной и точной информации о положении тела в пространстве. Это и понятно: ведь все известные нам рецепторы формировались под воздействием лишь земных факторов, и только глаз развился под прямым влиянием космоса. С. И. Вавилов образно назвал человеческий глаз «солнечным» в том смысле, что он создан, помимо всего прочего, благодаря приспособлению организма к жизненно важным для него световым лучам, идущим из космоса. Именно зрительные ощущения и восприятия стали опорой теоретического мышления в исследованиях вселенной задолго до космических полетов.
Становится понятным, почему космонавты, закрывая глаза, неправильно представляли себе положение самолета. В условиях невесомости отолитовый аппарат либо вообще переставал давать нужную информацию, либо, что еще хуже, снабжал мозг ошибочными сведениями. И тогда у человека появлялись пространственные иллюзии.
В слепом полете, то есть ночью или в облаках, пилот не может полагаться на свое зрение, каким бы острым оно ни было, и вынужден обращаться к приборам.
Очутившись в сложных метеорологических условиях, летчик может спутать звезду с навигационным огнем или принять наземные огни за звезды, наклонные линии кромки облаков часто напоминают ему горизонт и т. д.
Но еще чаще возникают иллюзии кренов, вращения, планирования; пилоту нередко кажется, что самолет продолжает лететь, но в перевернутом виде.
В подобных ситуациях, когда собственные ощущения начинают вызывать сомнение, летчикам ничего другого не остается, как следовать совету Козьмы Пруткова и не верить глазам своим. Чему же тогда доверять?
Разумеется, приборам — и только им одним. А это не так уж легко — пилот должен прибегнуть буквально к самовнушению и убедить себя в том, что летит правильно. Он как бы говорит себе: «Самолет явно накренился. Но этого не может быть — ведь приборы показывают, что никакого отклонения нет. Значит, я ошибаюсь и полет проходит нормально».
Немалую пищу для иллюзий дает и космос. Когда Герман Титов очутился в состоянии невесомости, он почувствовал, что висит вверх ногами; ему показалось, что приборная доска сместилась и заняла не свойственное ей место в кабине — над головой. Правда, вскоре она возвратилась на свое место — иллюзия исчезла. Нечто подобное испытал с наступлением невесомости и американский космонавт Купер. Ему чудилось, будто сумка с инструментами около правой руки повернулась на 90 градусов. Но и здесь ощущение развеялось, когда космонавт привык к новому состоянию.
С чем же связаны такого рода иллюзии? Как известно, невесомости предшествуют перегрузки. Растет ускорение, увеличивается вес человека, которого неотвратимая сила прижимает к спинке кресла. Но организм сопротивляется этой силе, и возникает мышечная противоопора спинке. Потом наступает невесомость. А мышцы «по инерции» все еще напряжены. Тут-то и рождается закономерное, хотя и ложное, представление о том, что космонавт летит на спине или вниз головой. Если же мышцы спины расслабляются равномерно, переход к невесомости таких иллюзий не вызывает.
Представление о «верхе» и «низе» вырабатывается еще во время тренировок на учебном космическом корабле. Оно позволяет космонавтам свободно ориентироваться и тогда, когда иллюминаторы закрыты шторками, и тогда, когда глаза закрыты. В кабине корабля человек не только зрительно «опирается» на окружающие его предметы, но и добывает информацию с помощью обычного осязания — от кресла, от привязной системы, от приборов и т. д. Благодаря этому он способен «справиться» с извращенной информацией, полученной от отолитового прибора, и правильно ориентироваться в окружающей обстановке.
При открытых глазах у большинства космонавтов представление о «верхе» и «низе» — в соответствии с геометрией кабины корабля — нарушалось только в том случае, если в иллюминаторе они видели звездное небо «внизу», а поверхность нашей планеты — «вверху». Эту закономерность подтвердил следующий эксперимент.
В самолете-лаборатории на стенке укрепили дорожку из специального материала, по которой, не отрываясь от нее, можно было ходить в состоянии невесомости. Если по стенке такого «бассейна» идти, то быстро возникает ощущение, что это не стена, а пол, и, следовательно, «низ» находится под ногами. Но, оказывается, достаточно взглянуть в иллюминатор и увидеть поверхность Земли, параллельно которой располагается тело, как такое впечатление разрушается.
Однако если нервная система человека не в состоянии подавить извращенную информацию от отолитового прибора, то ложные пространственные представления могут существовать довольно долго.
Осуществляя различные маневры, космонавт должен четко представлять себе, какое положение занимает корабль относительно горизонта Земли или другого объекта в пространстве и в каком направлении движется летательный аппарат. Вот как ориентировался на орбите Валерий Быковский:
«После включения ручной ориентации я стал искать Землю. Посмотрел в иллюминаторы и во „Взор“. Во „Взоре“ сбоку виднелся краешек горизонта. Я быстро сообразил, что правый иллюминатор находится вверху, в зените. Я дал ручку вправо и до загорания стрелки отпустил ее. Противоположная стрелка не загоралась. Сразу было заметно движение корабля. Корабль шел вперед на остаточных скоростях. Думаю: „Хорошо, так экономично будет“, — и стал ждать. Движение Земли было еле-еле заметно. Так я работал по всем трем осям на остаточных скоростях. При загорании стрелок угловых скоростей я отпускал ручку, и противоположная стрелка у меня не загоралась. Что интересно было в этой ориентации — корабль отлично слушался рулей. Я даже обрадовался, как все хорошо получается. Определяя бег Земли по „Взору“, я сориентировал корабль „по посадочному“ и израсходовал всего 5 атмосфер».
Естественно, пространственные иллюзии затрудняют маневрирование и могут даже привести к катастрофе. Летчик одной авиачасти выполнял ночной полет. Набрав высоту, он вошел в облачность и сразу же ощутил крен в левую сторону. Не поддавшись этому чувству, он не изменил режима полета. Но лететь ему было в тягость: ощущение крена не исчезало. Когда он зашел на посадку, ему вдруг почудилось, что самолет движется вверх колесами, хотя уже виден был аэродром. Пилота охватил ужас. Ценой невероятных усилий он все же приземлился и вышел из самолета в состоянии крайнего нервного напряжения: дрожали руки и ноги, трудно было идти.
Его отправили в госпиталь, и диагноз оказался весьма печальным. Разумеется, о продолжении летной работы больше не могло быть и речи.
Особые трудности ожидают человека, когда ему придется переходить из одного космического корабля в другой, находящийся на значительном расстоянии, а также во время монтажных работ на орбите. Чтобы проверить, как можно ориентироваться в безопорном состоянии, в самолете-лаборатории проводились специальные эксперименты.
Перед космонавтами ставилась задача: начать перемещение по «бассейну невесомости», на некоторое время (5–10 секунд) закрыть глаза и при «выключенном» зрении продолжать определять свое положение в пространстве, затем открыть глаза и сравнить, насколько сложившееся представление соответствует действительной ситуации. Оказалось, что в первые 2–5 секунд движения с закрытыми глазами испытуемые, учитывая скорость перемещения и собственное вращение, еще могут дать себе отчет о происходящем, правда, иногда с большими ошибками. Но чем дальше, тем труднее. Николаев писал в отчете: «После начала движения и закрытия глаз в первой „горке“ оценивал в невесомости по памяти свое положение в пространстве. При этом ощущал, что, помимо передвижения вдоль „бассейна“, у меня происходило вращение тела вправо. По моему представлению, я должен был находиться примерно в середине „бассейна“ и развернуться на 75–90 градусов. Когда я открыл глаза, то увидел, что фактически оказался около правого борта самолета и развернулся на 180 градусов, то есть находился лицом к потолку.
Во второй „горке“ глаза я не открывал примерно в течение 10 секунд. После 4–6 секунд я не мог мысленно представить свое положение в „бассейне“. Я потерял ориентировку. Когда открыл глаза, то оказался в хвосте самолета, „подвешенным“ вниз головой».
Точно так же нелегко было определить с закрытыми глазами положение тела во время орбитального полета, когда, освободившись от привязной системы, оно вращалось вокруг продольной оси. Чтобы правильно ориентироваться, Попович, например, использовал звук включенного вентилятора.
При выходе в открытый космос уже нельзя рассчитывать на тактильные и мышечные ощущения, возникающие благодаря прикосновению к отдельным деталям и площадям опоры в кабине. С кораблем космонавта связывает только гибкий фал, который, собственно, и является его единственной опорой. Но нервные импульсы, идущие от мышечно-суставного аппарата и рецепторов кожи, не позволяют человеку составить представление о его положении в пространстве, они дают лишь информацию о взаимоотношениях между отдельными частями тела. Следовательно, в этой ситуации приходится полагаться прежде всего на зрительные восприятия. А видно, оказывается, многое. Вот что рассказывает о своих впечатлениях Алексей Леонов:
«При открывании наружной крышки шлюза космического корабля „Восход-2“ необъятный космос предстал перед взором во всей своей неописуемой красоте. Земля величественно проплывала перед глазами и казалась плоской, и только кривизна по краям напоминала о том, что она все-таки шар. Несмотря на достаточно плотный светофильтр иллюминатора гермошлема, были видны облака, гладь Черного моря, кромка побережья, Кавказский хребет, Новороссийская бухта. После выхода из шлюза и легкого отталкивания произошло отделение от корабля. Фал, посредством которого осуществлялось крепление к космическому кораблю и связь с командиром, медленно растянулся во всю длину. Небольшое усилие при отталкивании от корабля привело к незначительному угловому перемещению последнего. Мчавшийся над Землей космический аппарат был залит лучами Солнца. Резких контрастов света и тени не наблюдалось, так как находящиеся в тени части корабля достаточно хорошо освещались отраженными от Земли солнечными лучами. Проплывали величавые зеленые массивы, реки, горы. Ощущение было примерно таким же, как и в самолете, когда летишь на большой высоте. Но из-за значительного расстояния невозможно было определить города и детали рельефа, а это создавало впечатление, что как будто проплываешь над огромной красочной картой.
Двигаться приходилось около корабля, летящего с космической скоростью над вращающейся Землей. Отходы от космического аппарата осуществлялись спиной с углом наклона тела в 45 градусов к продольной оси шлюза, а подходы — головой вперед с вытянутыми руками для предупреждения удара иллюминатора гермошлема о корабль (или „распластавшись“ над кораблем, как в свободном падении над землей при парашютном прыжке). При движении ориентироваться в пространстве приходилось на движущийся корабль и „стоящее“ Солнце, которое было над головой и за спиной.
Еще на Земле для ориентации вне корабля была выработана система координат, в которой „низом“ являлся корабль. Такое представление „вынашивалось“ в период подготовки к полету. Было нарисовано несколько десятков схем, на которых отрабатывались всевозможные варианты положения космонавта в безопорном пространстве, а также при полетах на невесомость в самолете-лаборатории с макетом космического корабля уточнялось и закреплялось психологическое представление о том, что „низом“ является корабль. Оно сохранилось и во время выхода из реального космического аппарата.
При одном из отходов в результате отталкивания от корабля произошла сложная закрутка вокруг поперечной и продольной оси тела. Перед глазами стали проплывать немигающие звезды на фоне темно-фиолетового с переходом в бархатную черноту бездонного неба. В некоторых случаях в поле зрения попадали только по две звезды. Вид звезд сменился видом Земли и Солнца. Солнце было очень ярким и представлялось как бы вколоченным в черноту неба. Остановить вращение каким бы то ни было движением невозможно. Угловая скорость снизилась за счет скручивания фала. Во время вращения, хотя корабля и не было видно, представление о его местоположении сохранилось полностью, и дезориентации не наблюдалось. О своем положении в пространстве по отношению к кораблю можно было судить по перемещающимся в поле зрения звездам, Солнцу и Земле. Хорошим ориентиром являлся также фал, когда он был полностью натянутым».
Итак, орбитальные полеты и выход человека в открытый космос показали, что и в столь необычных условиях можно правильно ориентироваться в пространстве, полагаясь при этом главным образом на зрение.
Но когда космические аппараты отправятся к другим планетам, а человек с помощью реактивных средств сможет все больше отдаляться в безопорном пространстве от своего корабля, не исключено, что вновь возникнут пространственные иллюзии. Поэтому уже сейчас космонавтов приучают к сложной операторской деятельности и тренируют в условиях, близких к тем, в которых они окажутся во время космического полета.
Не отрываясь от земли
Что самое главное в подготовке летчика? Любой человек, знакомый с авиацией, ответит: «Полет». Конечно, это вовсе не умаляет значения специальных тренировок и теоретической подготовки. И все же, как говорят музыканты, чтобы как следует научиться слушать музыку, надо ее больше слушать.
По-настоящему овладевать своей профессией курсант начинает в учебном самолете, где предусмотрено двойное управление и рядом находится инструктор, готовый в любой момент прийти на помощь новичку.
Увы, учебных кораблей, которые «вывозили бы» космонавтов в космическое пространство, пока не существует. И потому решающую роль в системе обучения играют тренажеры; на многих из них имитируются условия, с которыми придется столкнуться в космосе.
В век кибернетики появилось немало «машин», которые способны обучать даже студентов. С подобными устройствами космонавты пока дела не имеют. Но их тренажеры ничуть не менее сложны и насыщены электронным и другим оборудованием. Это и понятно: ведь они должны как бы воссоздавать картину космического полета, движение летательного аппарата, работу отдельных систем, аварийные ситуации — в общем все то, что необходимо для выработки профессиональных навыков по управлению кораблем.
В чем преимущество навыков? Прежде всего в том, что они позволяют действовать быстро, автоматически: человек не обдумывает заранее, что надо сделать, не намечает предварительно, в какой последовательности осуществлять операции и как выполнить каждую из них. В полете летчик, например, не размышляет над тем, что нужно сделать для того, чтобы самолет набрал высоту или совершил какой-либо маневр, — все это он выполнял уже много раз раньше, и у него выработался определенный автоматизм, позволяющий работать четко и безошибочно.
Однако даже самый прочный навык все-таки остается под контролем сознания, а вовсе не является непроизвольным действием. Выполняя привычные операции, человек обычно сразу же замечает изменения в режиме работы, отклонения от цели, нарушения, ошибки и т. п.
Овладевая новой профессией, люди опираются на предшествующий опыт: они сравнивают, ищут аналогии, вспоминают сходные ситуации, применяют, так сказать, проверенные методы. И нередко прежние привычки успешно служат в изменившихся обстоятельствах. Но часто навыки приходится менять. Тут-то и выступают на первый план тренажеры.
По своему значению они весьма разнообразны. Их можно разделить на две группы: динамические и статические. Каков принцип этого деления, ясно из названий: одни перемещаются в пространстве, другие же остаются неподвижными. Например, динамическим является тренажер, размещенный в кабине центрифуги и предназначенный для отработки навыков управления в условиях перегрузок. Но тренажеры различаются и по другому признаку — в зависимости от того, какие навыки они развивают.
Функциональные тренажеры предназначены для того, чтобы человек научился использовать отдельные приборы или системы корабля (например, умение вести наблюдение, поддерживать радиосвязь и т. п.). Благодаря этим тренажерам космонавт овладевает каким-то определенным навыком.
На специализированных тренажерах космонавты могут тренироваться в выполнении конкретных задач, предусмотренных программой полета: например, выход в космическое пространство, переход с одной орбиты на другую, проведение стыковки с другим кораблем или с орбитальной станцией. Поэтому на таких тренажерах моделируются только системы и источники информации, которые понадобятся космонавту для решения этих задач.
Но все навыки, приобретенные космонавтами при тренировках на функциональных и специализированных тренажерах, как бы объединяются в упражнениях на комплексных тренажерах.
Первым таким комплексным тренажером послужил учебный корабль «Восток». Это был натуральный спускаемый аппарат с приспособлением для имитации движущейся Земли и звездного неба, с пультом инструктора и электрофизиологическим оборудованием.
В кабине монтировались все приборы и системы (приборная доска, пульт пилота, ручка управления, система кондиционирования, радиосредства и т. д.), которые располагались точно так же, как и на подлинном корабле «Восток».
Электронно-вычислительная машина во время тренировок космонавтов по показаниям приборов позволяла имитировать все участки полета: взлет ракеты, движение по орбите и посадка корабля на Землю.
Тренируясь на учебном корабле, космонавты овладевали навыками ручной ориентации, ведения радиосвязи, работы с системами жизнеобеспечения, проведения научных экспериментов, заполнения бортжурнала и т. д. Кроме того, их обучали действовать в особых, аварийных случаях (выход из строя различных систем, отказ связи, разгерметизация, изменение химического состава воздуха и температуры, спуск по ручному циклу).
Заключительным этапом подготовки являлась комплексная тренировка. Полетное задание «проигрывалось» в реальном масштабе времени, с действием всех систем жизнеобеспечения, то есть создавалась обстановка, максимально близкая к реальному полету (за исключением перегрузок и невесомости).
Как же шли тренировки? Сначала космонавты знакомились с кабиной корабля, расположением приборов и оборудования. Они изучали нормальные показания приборов и их возможные отклонения, уясняли, что происходит в той или другой системе при включении и выключении тумблеров и других органов управления. Затем они на практике осваивали действия при взлете, в орбитальном полете и спуске.
Каждая тренировка проводилась в таком порядке. Ставилась общая задача, потом уточнялось задание и заполнялся бортжурнал. Затем космонавт надевал скафандр. Завершив подготовку к выполнению упражнения, он докладывал о готовности и садился в корабль. Разместившись в кабине, он устанавливал радиосвязь и проверял оборудование. Закончив осмотр, он докладывал о его результатах, о своем самочувствии и готовности к старту. Кроме докладов, форма которых была стандартной, космонавты вели еще репортажи во время «полета» с записью на магнитофон.
Далее имитировался старт ракеты-носителя, работа ступеней сопровождалась шумом реактивных двигателей, который воспроизводился с помощью магнитофонов и мощных динамиков.
«Выйдя на орбиту и отделившись от последней ступени», космонавты действовали по инструкции и в соответствии с полетным заданием.
Задание это постепенно усложнялось. Вначале происходил одновитковый «полет». Затем вводились упражнения, предусматривающие отработку действий в аварийной обстановке и посадку корабля вручную.
Выполнив то или иное упражнение, космонавт докладывал о замеченных им самим ошибках. Затем замечания делали инструктор и руководитель бригады. Окончательная оценка зависела от количества и характера ошибок в процессе тренировок. Космонавт, хорошо справившийся с заданием, мог получить оценку «неудовлетворительно», если он допустил лишь одну ошибку, но такую, которая в реальных условиях могла бы привести к катастрофе: например, если бы тормозная двигательная установка была включена тогда, когда корабль неправильно ориентирован.
Чтобы вынести заключительное суждение о деятельности космонавта, приходилось учитывать многие факторы: темп работы космонавта, его эмоциональность, характер ошибок, его самокритичность, способность осознавать допущенные неточности и промахи, качество его доклада о проделанной работе. Оценка была предельно объективной: ее давали после совместного обсуждения методисты и врачи.
Тренажеры позволили непосредственно подготовить космонавтов к реальным полетам. Они выявили также и общие закономерности в развитии профессиональных навыков. Кроме того, отмечались индивидуальные особенности космонавтов, которые следует учитывать в процессе тренировок.
Поделиться книгой: