空軍上校飛官蔣正志駕駛F-16戰機自17日失聯迄今,空軍目前初判肇因為「空間迷向」;F-16戰機服役22年至今,已有3架戰機因此失事。(軍聞社提供)
空軍上校飛官蔣正志駕駛F-16戰機自17日失聯迄今,空軍目前初判肇因為「空間迷向」;F-16戰機服役22年至今,已有2架戰機因此失事,另2001年也曾有F-5F戰機疑因「空間迷向」在台東外海失聯。
但是,到底什麼是空間迷向?若目視情況不佳,飛機上理當還有儀錶板可供參考,為何不少資深的飛行員,卻有無法判斷周遭環境而發生意外的情況?
飛行員在駕駛飛機時,主要會依照2種天氣狀況,決定操作飛機的方式。第1種情況是目視天氣(VFR Weather),天空萬里無雲,飛行員可目視飛機外部狀況來飛行,看窗外的時間比看儀錶還多;第2種是儀表天氣(IFR Weather),因為大霧瀰漫,飛行員完全看不到外界,一定要使用飛機儀錶來判別飛機姿態和位置,大型客機為了安全及定時飛航,也較常採用儀表飛行,仰賴管制員設定,維持飛行上的安全和隔離。
不過,還有一種介於目視天氣及儀錶天氣之間的情況,就是邊際天氣(Marginal Weather),這種一下看的到,一下看不到的邊際天氣,比完全看不到的儀錶天氣還更糟糕,很容易會讓飛行員無法把注意力從外界目視轉移到儀錶上,並因為機外的雲霧、夜航的環境而產生錯覺,進而發生「空間迷向」的情形。
空間迷向,指的是當飛行員進入雲層、大霧或全黑的環境後,沒有明顯的地形地物或雲層當參考點時,容易將海面船隻的燈光與天上星光上下顛倒,產生海面是天空、天空是海的錯覺。此時,若飛行員不以戰機上儀錶的數據來做判斷,目視以為的戰機爬升,實際上卻是往海面衝去,釀成憾事。過去海上夜航失事的記錄,空間迷向多為造成失事的因素之一。
而空間迷向的最大主因,其實來自人體對「視覺感知」的過於信任。
人類,是靈長類中大腦發展最為完善的生物;但有一好就沒兩好,高動物一截的智商外,人體器官仍存在不少缺陷,例如人對平衡和空間的感知,就比其他生物還差得多。人類是直立行走的動物,天生不會飛、深潛,也不會有大幅度的跳躍,只需要維持行走時的平衡即可,因此,雖然人體擁有主管空間感知的眼睛及「三半規管」,大腦對空間感知的能力,還是在演化過程中漸漸退化。
而在人類空間感知的器官中,最重要的就是眼睛,當人類身體實際所感受到的,和眼睛所看的空間不同彼此衝突時,大腦將會以視覺感知的空間作為優先。
美軍曾使用「巴倫尼旋轉椅 註更多巴倫尼旋轉椅的實驗,需找一張旋轉椅,將受試者戴上眼罩和耳罩,將椅子向一個方向旋轉,受試者用手指指出旋轉的方向,在椅子旋轉速度變慢時,受試者會感覺到旋轉停止,在椅子真正停止時,受試者反而會覺得椅子向另一個方向旋轉。 坐過巴倫尼旋轉椅的人,都會十分驚訝,原來自己的平衡感官是這麼不可靠的。且巴倫尼旋轉椅只是模擬一個維度的平衡感,人體就已經吃不消了。而飛行是「上下左右前後」的三維運動。即使自誇有超強平衡感的人,只要跳上飛機,不一會兒就能發現,若沒有外界的目視參考,飛行員的空間感知能力其實薄弱的很。 」的實驗,讓飛行員知道被剝奪視覺後,自己的平衡感官原來並不可靠。在藍天上,若沒有外界目視的參考,人類對平衡及空間的感知能力將大幅降低,在飛行剛剛發展不久的一戰時期,人們都是「目視飛行」,據統計,協約國戰鬥機飛行員死於空間迷向的機率,還大於被敵軍擊落的機率。
而後,工程師致力於飛行儀錶板的發明,以數據輔助飛行員薄弱的空間感知。不過,在儀錶板已然進化完整的今天,仍有不少空間迷向的事故發生,就是因為不少飛行員依然太過相信「眼前所看到的」,對於所見沒有全然反映在空間數據上時,第一時間的想法,往往都是覺得儀錶板出了問題。
人體對空間感知是內建在大腦中的「潛意識」,儀錶板上的數據則是「顯意識」;當飛機飛行的姿態「怪怪的」時,缺乏儀錶飛行訓練的飛行員、或過度依賴經驗和直覺的資深飛官,都有可能在短時間中以潛意識的視覺感知作為決定,不以儀錶作為判讀依據。便造成了在夜航時,將海面天空顛倒,落海造成意外的飛行事故。
截至目前,中華民國空軍疑因「空間迷向」釀成的戰機失事目前共4起,第一起發生於1999年6月1日晚上8點多,空軍嘉義基地編號6813的F-16A戰機在東部外海進行夜航訓練時失聯,飛官許君威少校下落不明,失蹤半年後宣告殉職。
2008年3月4日,空軍花蓮基地一架編號6706的F-16戰機,進行夜航訓練時,疑似因空間迷向墜海,飛官丁世寶少校下落不明。空軍第401聯隊政戰主任楊鳳生指出,對比通聯紀錄後,發現出現異常狀況是在最後的13秒,當時戰機從1萬3000呎的高度急速左彎下降,於8000呎左右入雲,3500呎出雲,丁世寶曾試圖將戰機拉起,卻為時已晚。
楊鳳生說,據通聯紀錄研判,當時丁世寶已完成夜間攔截訓練,卻在最後原應相當簡單的左彎脫離動作,出現離奇的高速下降情況。楊鳳生表示,入雲時出現空間迷向是很平常的狀況,不少飛行員都碰到過,根據美軍教範要求,也應都要在該狀況下相信儀器,但當時情況緊急,是否有時間分心查看高度和速度,也是令調查小組納悶之處。
另外,2001年10月5日,編號5356的F-5F戰機,疑似因「空間迷向」於台東東北方60浬,進雲後失聯,飛官李致民少校、康宏州上尉失蹤,半年後宣告殉職。
而上校飛官蔣正志駕駛F-16戰機,於17日傍晚6點5分執行表定夜航訓練時,起飛2分鐘後即失聯,至今尚未尋獲。
根據空軍公布的雷達軌跡圖,蔣的飛機在該日晚間6點6分07秒高度還在7000呎(約2133.6公尺),卻在20秒過後,高度直接降至0呎,不排除有「空間迷向」的可能。
飛行員如何抵抗潛意識的空間感知,預防落入目視錯覺的圈套,降低空間迷向的意外?重點在於,飛官必須全然相信儀錶板給你的空間數據,從心理上信賴飛行儀錶,把「顯意識」的儀錶數據內化成大腦內的潛意識,「儀錶飛行訓練」也就蘊育而生。
1929年,紐約一位熱愛飛行,以製造風琴為業的商人林克(Ed Link),運用製作風琴的技術,造出第一架模擬機,稱為林克機(LinkTrainer);美國軍方得知林克機的產生後,馬上發現它在訓練飛行員於儀錶飛行的重大價值。二次大戰期間,林克機共生產出10000架,廣泛用於盟國飛行員的儀器訓練。
一位合格的飛行員,至少要有數十小時的儀錶飛行訓練,是紮好馬步的基本功之一。因此,加強模擬機的儀器飛行訓練,建立對飛行儀錶的信賴,並在發生錯覺後立即改正,具體執行儀器飛行檢定的年度資格認證等標準程序,才是讓國軍免於再度痛失英才,減少憾事發生的直接途徑。(總統府外流密件全文照登)
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