回旋、俯沖、翻跟頭……人在天空,身不由己!除了忍受失去方向感的極速旋轉(zhuǎn),大腦一會兒缺血一會兒充血,還要爭分奪秒地進攻目標(biāo),最好一打一個準(zhǔn)—不然,等敵機回過神來,一場“天旋地轉(zhuǎn)”的空中纏斗才剛剛開始……
但請放心,飛行員不會因為暈眩而昏厥,使飛機變成無頭蒼蠅;也不會因為惡心而吐一機艙,增加落地維護時的清潔難度!因為在他們?nèi)粘5木⒂?xùn)練中,早被“天旋地轉(zhuǎn)”的回轉(zhuǎn)儀折磨了千百遍,哪里還會有感覺呢?
模擬天旋地轉(zhuǎn),包你頭暈?zāi)垦?/p>
這不,一臺很酷的回轉(zhuǎn)儀被科學(xué)家安裝在實驗室里,用來模擬戰(zhàn)斗機駕駛室的真實感受。受試者會被綁縛固定在中央座椅上,呆9分鐘,在回轉(zhuǎn)儀天旋地轉(zhuǎn)的快速變化中保持方向感,不準(zhǔn)暈不準(zhǔn)吐,回答一些必須思考的問題,并按要求在前方鍵盤上做出精細的操作動作。
夠刺激吧!這如同讓你在過山車上算算數(shù),海盜船里寫作業(yè)。在受試者飽經(jīng)折磨,生理和心理極限遭受挑戰(zhàn)的同時,科學(xué)家會用生理信號傳輸器,測量其心率和呼吸頻率,并得出心電圖,來為受試者打分。
“我來!”一位沒開過戰(zhàn)機但是威風(fēng)凜凜的壯漢,神氣地接受挑戰(zhàn),4分鐘后……“停,快停下!”壯漢表示頭暈?zāi)垦?、很想嘔吐,心跳和呼吸快到了極限—成人平靜時的呼吸頻率約為每分鐘12?20次,他已經(jīng)上升到30次,超過40次就會因過度換氣而昏厥!盡管旁人不斷提醒他把精力集中到鍵盤上,他卻根本做不到!回轉(zhuǎn)儀停下后,他幾乎是爬著離開了座位……
忘掉一切,專注于中央視野
皮戈特是F16戰(zhàn)斗機的老牌飛行員,他坐上了回轉(zhuǎn)儀。
“3,2,1,開始!”回轉(zhuǎn)儀開始提速,“八角形有幾條邊?”“8條!”見皮戈特面不改色,科學(xué)家將速度調(diào)快到每分鐘60轉(zhuǎn),即每秒旋轉(zhuǎn)360°!皮戈特的心率有所上升,看來他明顯感到了壓力?!皩懗鲆粋€以字母A開頭的美國的州”—皮戈特在鍵盤上“啪嗒啪嗒”地快速敲擊,搞定!“美國空軍的口號是什么?”—皮戈特繼續(xù)對答如流。
時間到!皮戈特神情自若地走下回轉(zhuǎn)儀,面對贊嘆,他表示:“當(dāng)我看向我的控制范圍之外時,同樣會感到方向錯亂,所以我會立刻把注意力集中到駕駛儀器(鍵盤)上,把身體感受到的其他事物拋諸腦后(比如重力的變化),以找回方向感,正常地思考與操作!”
空間定向障礙—器官被耍惹的禍
為何普通人會在旋轉(zhuǎn)中頭昏眼花、汗流不止甚至嘔吐呢?
耳朵最里面的內(nèi)耳,是人的平衡器官,它的纖毛是一種運動感應(yīng)器。當(dāng)人體旋轉(zhuǎn)時,纖毛就把頭部轉(zhuǎn)動的信號傳給大腦,但是,回轉(zhuǎn)儀的方向和速度一直都在改變,而纖毛的運轉(zhuǎn)速度跟不上人體旋轉(zhuǎn)的速度—這導(dǎo)致它向大腦“謊報軍情”,傳遞錯誤的身體位置信息。
另外,眼睛也能幫助人體維持平衡,但旋轉(zhuǎn)中的眼睛找不到一個固定的焦點,視神經(jīng)就會告訴大腦:“身體失去平衡啦!”即使回轉(zhuǎn)儀停了下來,被刺激過多的感官系統(tǒng),也會在接下來幾分鐘里,繼續(xù)向大腦傳達不正確的信息—誰讓你玩了它半天呢!
看來不經(jīng)過長期訓(xùn)練,即便面對戰(zhàn)機飛行員的一個訓(xùn)練科目,也是很難通過的喲。
小哥白尼·趣味科學(xué)畫報2016年2期