Приворот: физиология, психология и техника выполнения

Приворот, это один из самых насыщенных физическими ощущениями и когнитивной нагрузкой элементов пилотажа. В зависимости от контекста (пилотируемая авиация, БПЛА, авиационное моделирование или работа оператора БВС), понятие «оператор» и характер ощущений кардинально меняются. В данной статье мы подробно разберем физиологию, психологию и технику выполнения приворота с точки зрения человека, находящегося в цикле управления.

Что такое приворот: определение и физика процесса

Приворот — это фигура высшего пилотажа (или боевой маневр), представляющая собой поворот на 180° с одновременным набором высоты (или ее потерей, в вариациях), выполненный за счет склона и шага. В отличие от обычного виража в горизонтальной плоскости, приворот — это трехмерный маневр в вертикальной плоскости.

Ключевые параметры маневра:

• Входная скорость: Обычно максимальная или близкая к максимальной разрешенной для маневрирования (V_man).
• Перегрузка (n_y): Вход в маневр требует создания поперечной перегрузки 3–5G (на боевых/спортивных машинах до 8–9G).
• Траектория: Полукруг в вертикальной плоскости с радиусом, зависящим от скорости и перегрузки.
• Вершина (ключ): Момент минимальной скорости (часто близкой к стalling speed) при максимальном угле тангажа (до 90° и более).
• Выход: Нос вниз, набор скорости, выравнивание.

Кто такой «Оператор» в контексте приворота?

Термин «оператор» не является стандартным для пилота ВПС (воздушного судна пилотируемого). Однако в современной авиации он применим к трем категориям:

1. Пилот-командир / Пилот (Pilot Flying): Основной «оператор» управления в пилотируемом самолете. Ощущает все физические факторы (G-силы, вестибулярную нагрузку, вибрацию).
2. Оператор БПЛА (UAV Operator / Sensor Operator): Находится в наземном пункте управления (НПУ). Физических перегрузок не ощущает, но испытывает экстремальную когнитивную нагрузку, задержку связи (latency) и потерю ситуационной осведомленности (SA).
3. Оператор bortового оборудования / Навигатор-оператор (WSO/Navigator): Находится в кабине второго пилота (Su-30, Su-34, Tu-160). Ощущает те же G-силы, что и пилот, но его задача — работа с радаром/ОЛС/РЭБ во время маневра.

Физиологические ощущения пилота (Оператора в кабине)

Это самый насыщенный сенсорный опыт. Приворот делится на фазы, каждая из которых дает уникальный комплекс ощущений.

Фаза 1: Вход в маневр (Pull-up / Кабрование)

Пилот резко отклоняет руль высоты на себя (или джойстик назад).

• Продольная перегрузка (Gx): Небольшая, от ускорения/торможения.
• Поперечная перегрузка (Gz — «глаза в пол»): Главный фактор. Кровь оттекает от головы к ногам.
  • 4–5G: Ощущение тяжести в теле, затрудненное дыхание, начало «туннельного зрения» (сужение периферии).
  • 6–9G: Боли в позвоночнике, тяжесть рук (руль становится «железным»), риск G-LOC (G-induced Loss Of Consciousness — потеря сознания от перегрузки).
• Анти-G комплект (ППК/ПГС): Ощущение сильного сжатия ног и живота надувающимися штоками, это спасает от обморока.
• Дыхание: Принудительная техника «AGSM» (Anti-G Straining Maneuver) — резкий вдох, задержка, натуживание с закрытой глоткой («крюк»/hook maneuver). Говорить в этот момент невозможно.

Фаза 2: Прохождение вершины (The Top / Ключ)

Скорость падает до критических значений (часто 150–200 км/ч на реактивных, ниже на поршневых). Угол атаки максимален.

• Нулевая/минимальная перегрузка (0–1G): Резкое облегчение. Тело «всплывает» в ремнях парашютной системы. Кровь возвращается в голову — возможен «красный тунель» (переливание крови к глазам) или головокружение.
• Вестибулярный хаос: Органы равновесия (полукруглые каналы) получают противоречивые сигналы: визуально горизонт перевернулся/наклонился, но отягощение исчезло. Высокий риск пространственной дезориентации (иллюзия «перевернутого полета» или ложного виража).
• Контрольность: Рудла становятся «мягкими», неэффективными. Требуется работа ногами (педали) для координации (подавление скрена/проскока). Ощущение «вязкости» воздуха.
• Звук: Рев двигателей меняется на вой/свист, вибрация от турбулентности на крыльях (предсталлинговое дрожание — buffet).

Фаза 3: Выход (Push-over / Нос вниз)

Пилот переводит руль от себя.

• Отрицательная перегрузка (–Gz — «глаза в лоб»): Кровь бросается к голове. Ощущение распирания глаз, красноты в поле зрения (красный тунель), боли в висках. Допуски по –Gz значительно ниже (обычно –2…–3G), чем по +Gz.
• Резкий набор скорости: Ускорение, прижимание в кресло спиной (Gx).
• Восстановление зрения и дыхания: Нормализация за 2–5 секунд.

Психологическое состояние и когнитивная нагрузка

Помимо физиологии, оператор решает сложные задачи за доли секунд.

У пилота ВПС (Manned Aircraft):

• Ситуационная осведомленность (SA) Уровень 3 (Прогноз): «Где я буду через 3 секунды? Не упрется ли нос в землю? Не свалится ли крыло?»
• Мониторинг приборов: Контроль скорости (ИУС), высоты (ВВ), угла атаки (УАА), перегрузки (перегрузомер), координации (шарик/индикатор скольжения).
• Страх/Адреналин: На тренировках — контролируемое напряжение. В бою — стресс выживания, тунельное мышление.
• Мышечная память: Идеальный приворот выполняется «на автомате», без сознательного контроля каждого движения руля.

У оператора БПЛА (UAV Operator):

Физиологии нет, но когнитивная нагрузка выше в некоторых аспектах:

• Задержка связи (Latency): 0.5–2 секунды (спутник) или 100–300 мс (LOS). Оператор управляет прошлым состоянием аппарата. Приворот требует предвосхищения.
• Потеря глубины и G-ощущения: Нет вестибуляра, нет «сиденья штанов». Оценка угла атаки и перегрузки — только по цифрам на экране (HUD/OSD) и видеопотоку.
• Сенсорная депривация: Узкое поле зрения камеры (soda straw effect). Приворот часто выводит цель/горизонт за край экрана.
• Автоматизация: Часто приворот выполняется автопилотом по команде «Fly to Waypoint / Orbit». Оператор лишь подтверждает. Но в ручном режиме (Manual/ACRO) — это экстремальный навык.

Специфика для Навигатора-Оператора (WSO) в двухместнике

В самолетах типа Su-30SM, Su-34, F-15E второй экипаж выполняет приворот как пассажир-участник.

• Физически ощущения идентичны пилоту (те же Gz, те же анти-G меры).
• Задача: удержание цели на прицеле/радаре во время маневра. Антенна радара должна «смотреть» в нужную сторону, пока самолет переворачивается.
• Риск: Кинетос (авиаморе). Взгляд вниз на экраны МФИ при перегрузках 5–7G и вращающемся горизонте вызывает тошноту быстрее, чем у пилота, смотрящего наружу.

Типичные ошибки и связанные с ними ощущения

Тренировка и адаптация: как оператор учится это переносить

1. Центрифуга (ЦФ-18, ЦФ-7 и др;): Тренировка анти-G маневра (AGSM), привыкание к тунельному зрению, определение личного порога толерантности.
2. Тренажеры (ФТД/ФТС): Отработка моторики руля/педалей, сканирования приборов, процедур аварийного выхода.
3. Полеты с инструктором: Постепенное нарастание углов тангажа и перегрузок. Инструктор дает тактильные подсказки (рука на руле ученика).
4. Физическая подготовка: Силовая тренировка шеи (противоударная), пресса, ног, база для удержания позы под G.
5. Для операторов БПЛА: Симуляторы с задержкой сигнала (Lag training), тренировка полета «по приборам» без горизонта.

Резюме: Комплексный портрет ощущений

Если обобщить, то приворот для оператора в кабине — это 15–25 секунд экстремального многозадачности:

«Резкий удар в спину и ноги → борьба за сознание дыханием «крюк» → мир сужается в точку → внезапная невесомость и тишина на вершине, горизонт где-то вбок → удар крови в голову при выходе, краснота перед глазами → резкий набор скорости, прижимание в кресло → выдох, проверка приборов: «Норма, высота зафиксирована, курс обратный»».

Для оператора БПЛА это выглядит иначе:

«Команда «Приворот на курс 270». Наблюдаю за вектором скорости на HUD. Жду 1.5 секунды отклика. Угол атаки 22 градуса — норма. Перегрузка 4.2G — в пределах. Камера ушла в небо, цель потеряна. Жду выхода на курс. Восстановлен видеоконтакт. Маневр завершен».

Понимание того, что чувствует оператор во время приворота, критически важно для:

• Проектирования кабины/НПУ: Эргономика рулей, расположение индикаторов перегрузки, тактильная обратная связь (force feedback) для БПЛА.
• Медицинского отбора и допуска: Проверка толерантности к +Gz и –Gz, вестибулярной устойчивости.
• Разработки алгоритмов автопилота: Ограничение скорости набора угла атаки, защита от сваливания (Alpha Limiter), сглаживание выходов на вершине для снижения пиковых нагрузок на экипаж/структуру.
• Обучения: Формирование правильных мышечных стереотипов и когнитивных моделей маневра.

Приворот остается эталоном мастерства пилота/оператора — моментом, где физика, физиология и тактика сходятся в одной точке пространства и времени.