Методика физической подготовки летного состава для формирования психофизиологической устойчивости к воздействию перегрузок маневрирования

Размещено на http://www.allbest.ru/

Методика физической подготовки летного состава для формирования психофизиологической устойчивости к воздействию перегрузок маневрирования

Засядько Константин Иванович, доктор медицинских наук

Фленов Евгений Алексеевич, военный летчик-исследователь

Вонаршенко Александр Павлович, кандидат медицинских наук

Язлюк Максим Николаевич, аспирант

Россия, г. Липецк

Аннотация

Предметом исследования является проблема обеспечения физической подготовленности летного состава к воздействию перегрузок маневрирования в рамках плановых мероприятий психофизиологической подготовки летного состава маневренной авиации как компонента системы обеспечения безопасности полетов. Повышению устойчивости к неблагоприятному воздействию пилотажных перегрузок при выполнении высокоманевренных полетов после перерывов способствуют навыки максимального мышечного напряжения, статической мышечной выносливости, устойчивости физиологических систем организма к максимальным статическим напряжениям, выполнения специального дыхания на фоне мышечных напряжений. Целью исследования являлось исследование возможности совершенствования психофизиологической подготовки пилотов Як?52 к маневренным полетам путем выполнения ими комплекса специальных физических упражнений. При выполнении исследования применялись методы авиационной медицины, физиологии труда, спортивной медицины, восстановительной медицины и, для обработки результатов исследований, методы математической статистики. Основным результатом проведенного исследования является разработанный метод повышения функциональной устойчивости летчиков к пилотажным перегрузкам, который может быть использован в системе психофизиологической подготовки пилотов спортивной авиации восстановления навыков пилотирования с интенсивным маневрированием с целью повышения их функциональных возможностей и как следствие, способствовать повышению безопасности полётов.

Ключевые слова: специальная физическая подготовка, пилотажные перегрузки летчика, динамические мышечные усилия, статические мышечные усилия, статоэргометрическая проба, психофизиологическая подготовка, физическое состояние летчика, переносимость пилотажных перегрузок, физическая активность летчика, психофизиологическая устойчивость летчика

The research subject is the problem of air staff physical training for the impact of aerobatic acceleration forces within the scheduled psychophysical training of air staff of maneuver aviation as a component of the flight safety provision system. Tolerance to the negative effects of acceleration forces during aerobatic flights after long intervals between the flights can be improved with the help of the skills of maximum muscular straining, static conditioning, tolerance of the physiological systems of the body to maximum static straining and special breathing together with muscular straining. The aim of the paper is to study of the possibility to improve psychophysical training of the Yakovlev Yak-52 pilots for aerobatic flights by means of the set of special physical exercises. The authors apply the methods of aviation medicine, occupational physiology, sports medicine, rehabilitation medicine and the methods of mathematical statistics for the analysis of the research results. The authors develop the method of the increase of functional tolerance of pilots to aerobatic acceleration forces, that can be used within the system of psychophysical training of sports aviation pilots for the refreshment of skills of aerobatic pilotage for the purpose of the increase of their functional abilities and thus improve the flight safety.

Keywords: physical condition of a pilot, psychophysiological training, statoergometric test, static muscular effort, dynamic muscular effort, aerobatic acceleration forces, special physical training, tolerability to flight acceleration forces, physical activity of a pilot, psychophysiological pilot tolerance

Безопасное выполнение фигур высшего пилотажа существенно зависит от устойчивости организма пилота к воздействию пилотажных перегрузок (перегрузок маневрирования) ^[1-4]. Влияние пилотажных перегрузок является важным психофизиологическим фактором и при недостаточной подготовленности пилота может проявиться нарушением у него таких психофизиологических функций, как двигательная координация, процессы восприятия, внимания, памяти и мышления не только во время действия перегрузки, но и течение некоторого времени после её прекращения ^[5-10].

Перегрузки на современных спортивных самолётах характеризуются большой величиной (до 9 ед.) и, что особенно важно, высокой скорость нарастания их воздействия (до 5-7 ед./сек), что снижает их переносимость и требует проведения мероприятий по специальной физической подготовке пилотов ^[11-13].

В связи с этим повышается актуальность психофизиологических исследований, направленных на изучение переносимости пилотажных перегрузок летчиками, выполняющими полеты на маневренных самолётах, и разработки методов повышения устойчивости к их воздействию, особенно после перерывов в полетах.

Оценка функциональных возможностей и степень физической подготовленности пилотов к воздействию пилотажных перегрузок в настоящее время осуществляется при выполнении статоэргометрической пробы (СЭП), основанной на создании летчиком статических мышечных усилий ^[14]. перегрузка маневрирование авиация психофизиологический

С целью оценки функциональных возможностей летчиков-спортсменов, выполняющих полеты на высокоманевренных самолетах типа Як_52 с различным перерывами в полетах на пилотаж ("влетанности"), была проведена статоэргометрическая проба. Возраст летчиков, участвующих в экспериментах составил 23-32 года, средний возраст - 27 лет, средний налет у каждого летчика на данном типе самолета - 52 часа.

В результате исследований установлено, что "влётанные" пилоты, летающие без перерывов в полетах, выполняли СЭП с более высокими оценками по сравнению с величиной оценок у летчиков, имеющих перерывы в полетах (р <0,05) (табл. 1).

Таблица 1. Результаты оценки выполнения СЭП летчиками, выполняющими полеты с различным исходным уровнем подготовки (баллы, М±у)

Полученные результаты исследований, представленные в табл. 1, свидетельствуют о том, что пилоты с перерывами в полетах менее подготовлены к переносимости больших величин пилотажных перегрузок по сравнению летчиками, выполняющих полеты регулярно.

Отсутствие в авиационных аэроклубах ДОСААФ (РОСТО) специальных технических средств (статоэргометр, центрифуга), позволяющих осуществлять специальную подготовку к высокоманевренным полетам, определяет поиск новых эффективных методов повышения устойчивости к неблагоприятному воздействию пилотажных перегрузок на организм летчиков в наземных условиях. Одним из них является выполнение комплексов специальной физической подготовки, направленных на повышение мышечной силы и статической мышечной выносливости ^[15-19].

Физическая подготовка лётчиков высокоманевренных самолетов подразделяется на две взаимосвязанные составляющие:

общая физическая подготовка, которая способствует оздоровлению организма и развитию общих физических качеств;

специальная физическая подготовка, которая профессионально ориентирована и направлена, в первую очередь, на повышение устойчивости организма к воздействию пилотажных перегрузок. Специальная физическая подготовка развивает и совершенствует такие профессионально важные для пилотов маневренной авиации физические качества, как мышечная сила и статическая мышечная выносливость.

Основным способом решения задач обеспечения необходимой мышечной силы и статической выносливости мышц, а также управления дыханием является выполнение специальных силовых и сочетающихся с ними дыхательных упражнений, разработанных с учётом специфики воздействия на организм лётчика пилотажных перегрузок. Поэтому, определяющими моментами при разработке комплекса силовой подготовки для лётчиков высокоманевренных самолётов, явилось:

· воспитание способности к максимальному мышечному напряжению;

· воспитание статической мышечной выносливости, т. е. способности длительное время удерживать субмаксимальное и максимальное мышечное напряжение;

· воспитание устойчивости физиологических систем организма к максимальным статическим напряжениям;

· формирование собственно силы в медленных движениях;

· воспитание способности выполнения специального дыхания на фоне мышечных напряжений.

Основными средствами развития силы мышц являются упражнения с повышенным внешним сопротивлением, или силовые упражнения.

Целью исследований явилось изучение возможности совершенствования психофизиологической подготовки пилотов Як_52 к маневренным полетам путем выполнения ими комплекса специальных физических упражнений.

В экспериментах приняли участие 12 летчиков спортсменов - любителей летающих на самолетах Як_52 Грязинского аэроклуба РОСТО. Проведен курс специальной физической подготовки, разработанный для летчиков высокоманевренных самолетов и направленный на повышение их функциональных возможностей при выполнении полетов с большими перегрузками. Занятия проводились совместно со специалистом по физической подготовке пилотов.

В связи с тем, что статические упражнения дают большую эффективность в сочетании с динамическими, основное направление в методике силовой подготовки лётного состава было определено как смешанный способ с использованием статодинамических упражнений с медленной сменой напряжения и ограниченным количеством повторений, а также включением в динамику их выполнения "статических задержек". Исходя из того, что статические упражнения дают максимальную мышечную силу в том положении, в котором они вырабатываются, в структуре комплекса были использованы такие упражнения, которые, с биомеханических позиций, выполнялись в таком же положении звеньев опорно-двигательного аппарата, которое соответствует положению лётчика в кабине самолёта.

Упражнения выполнялись 3-4 раза, с перерывом между ними в одну минуту. В процессе тренировок осуществлялся контроль правильности дыхания, а именно: при выполнении упражнений с мышечным напряжением выполнялась задержка дыхания после вдоха через нос, переход в исходное положение осуществлялся на выдохе через рот. После проведения основных упражнений проводилась медитация при брюшном дыхании через нос, способствующая нормализации общего состояния.

Проведено 10 занятий (одно - вводное и 9 - основных).

Эффективность применения курса специальных физических упражнений оценивали по динамике физиологических показателей (ЧСС, АД) при проведении СЭП, до начала курса и после его завершения. Также оценивалась динамика субъективного состояния летчиков до и после проведения специальных физических упражнений по методике САН ^[4].

Результаты исследований представлены в табл. 2 и на рис. 1.

Таблица 2. Динамика изменения ЧСС и АД при проведении статоэргометрической пробы (СЭП) до и после проведения курса специальной физической подготовки

Примечание: ЧСС - частота сердечных сокращений, уд/мин; АДс - систолическое артериальное давление, мм рт. ст., АДд - диасистолическое артериальное давление, мм рт. ст.; M - математическое ожидание, m - стандартная ошибка, СФП - специальная физическая подготовка, p - статистическая значимость различий показателей ЧСС и АД до и после проведения курса специальной физической подготовки.

Как следует из данных, представленных в табл. 2, все испытуемые выполняли статоэргометрическую пробу с оценкой 3,9±0,8 балла до проведения курса специальной физической подготовки и с оценкой 4,8±0,7 балла после проведения курса занятий. При этом практически на всех этапах выполнения СЭП у летчиков после выполнения курса специальной физической подготовки наблюдалось снижение (р <0,05) величин АД и ЧСС по сравнению с фоновыми значениями, что свидетельствует о повышении их мышечной выносливости, т. е. более высокой способности длительное время удерживать субмаксимальное и максимальное мышечное напряжение, и тем самым улучшает устойчивость физиологических систем организма к максимальным статическим напряжениям, используемыми пилотами при выполнении защитных противоперегрузочных приемов в высокоманевренных полетах ^[20-25].

В восстановительном периоде изменение анализируемых показателей было менее значимым, однако также наблюдалось их снижение по сравнению с фоном.

Результаты оценки субъективного состояния летчиков по методике САН представлены на рис. 1.

Рисунок 1 - Субъективная самооценка состояния летчиков до (левые столбцы) и после (правый столбцы) выполнения специальных занятий (С - самочувствие А - активность Н - настроение).

Как видно из данных, представленных на рис. 1, после проведения курса специальной физической подготовки отмечается повышение (р <0,05) активности и настроения летчиков, с 5,5 до 6,8 и с 5,6 до 6,1 баллов соответственно. Оценка самочувствия выраженных изменений не претерпевала. Полученные результаты свидетельствуют о благоприятном воздействии выполнения специальных физических упражнений и на общее психофизиологическое состояние пилотов ^[26-29].

В результате исследований установлено, что выполнение пилотами, имеющими перерывы в полётах, специального комплекса физических упражнений по предложенной программе, направленной на развитие способности к максимальному мышечному напряжению, статической мышечной выносливости, устойчивости физиологических систем организма к максимальным статическим напряжениям, способности выполнения специального дыхания на фоне мышечных напряжений, способствует повышению устойчивости к неблагоприятному воздействию пилотажных перегрузок при выполнении высокоманевренных полетов после перерывов.

Разработанный метод повышения функциональной устойчивости летчиков к пилотажным перегрузкам в полетах может быть использован в системе психофизиологической подготовки пилотов спортивной авиации восстановления навыков пилотирования с интенсивным маневрированием с целью повышения их функциональных возможностей и как следствие, способствовать повышению безопасности полётов.

Библиография

1. Алешин С.В., Алпатов И.М., Анисимов А.Н., Артемов В.Н. и др. Человек и безопасность полетов: сборник статей. М.: Когито-Центр, 2013. 288 с.

2. Вартбаронов Р.А. Пилотажные перегрузки, их влияние на организм и способы защиты. М.: Воениздат, 1977. 123 с.

3. Малащук Л.С., Филатов В.Н., Маряшин Ю.Е., Рыжов Д.И. Оценка профессионального здоровья и функциональных резервов курсантов летного училища с помощью специальных методов исследования в практике ВЛЭ летчиков высокоманевренных самолетов // Проблемы безопасности полетов. 2013. № 2. С. 3-12.

4. Пономаренко B.A. Теоретические предпосылки развития профилактической военной авиационной медицины // Военно-медицинский журнал. 2005. Т. 326. № 4. С. 40-44.

5. Бухтияров И.В., Кукушкин Ю.А., Богомолов А.В., Васильев А.Ю., Ядов В.В. Оценка кумулятивных эффектов влияния пилотажных перегрузок на шейный отдел позвоночника методом мета-анализа // Авиакосмическая и экологическая медицина. 2001. Т. 35. № 3. С. 18-24.

6. Горелов А.А., Лотоненко А.А. Проблемы физической подготовки летного состава военной авиации: ретроспекции и перспективы // Культура физическая и здоровье. 2008. № 4. С. 3-7.

7. Маряшин Ю.Е., Малащук Л.С., Филатов В.Н. Система рациональной функциональной подготовки для формирования переносимости курсантами летного училища факторов высокоманевренного полета // Проблемы безопасности полетов. 2014. № 9. С. 11-19.

8. Ушаков И.Б., Кукушкин Ю.А., Богомолов А.В. Физиология труда и надежность деятельности человека. М.: Наука, 2008. 318 с.

9. Малащук Л.С., Маряшин Ю.Е., Филатов В.Н. К вопросу о функциональной надёжности человека в экстремальных видах деятельности // Проблемы безопасности полетов. 2012. № 5. С. 21-27.

10. Попов Ф.И., Засядько К.И., Лотоненко А.А. Научно-теоретическое обоснование влияния специальной физической подготовки на показатели профессиональной и психологической готовности летного состава // Культура физическая и здоровье. 2014. № 2 (49). С. 45-48.

11. Бухтияров И.В., Жданько И.М., Филатов В.Н., Шишов А.А., Оленев Н.И. Обоснование облика центра психофизиологической подготовки летного состава Военно-воздушных сил России // Оборонный комплекс-научно-техническому прогрессу России. 2014. № 2 (122). С. 86-91.

12. Никифоров Д.А., Ворона А.А., Богомолов А.В., Кукушкин Ю.А. Методика оценивания потенциальной ненадежности действий летчика // Безопасность жизнедеятельности. 2015. № 7 (175). С. 7-16.

13. Малащук Л.С., Филатов В.Н. Проблемные вопросы исследования переносимости лётным составом радиальных ускорений // Проблемы безопасности полетов. 2013. № 9. С. 6-11.

14. Клишин Г.Ю., Филатов В.Н. Информационно-измерительная система статоэргометрического тестирования лётного состава // Программные системы и вычислительные методы. 2016. № 2. С. 136-149.

15. Гридин Л.А., Ихалайнен А.А., Богомолов А.В., Ковтун А.Л., Кукушкин Ю.А. Методы исследования и фармакологической коррекции физической работоспособности человека. М.: Медицина, 2007. 104 с.

16. Гридин Л.А., Богомолов А.В., Кукушкин Ю.А. Методологические основы исследования физической работоспособности человека // Актуальные проблемы физической и специальной подготовки силовых структур. 2011. № 1. С. 10-19.

17. Маряшин Ю.Е., Малащук Л.С., Филатов В.Н. Повышение устойчивости организма человека к длительным статическим физическим нагрузкам с помощью комплекса специальной силовой подготовки // Вестник восстановительной медицины. 2010. № 4. С. 9-14.

18. Горелов А.А., Засядько К.И., Лотоненко А.А. Организационно-методические аспекты построения физической подготовки лётного состава ВВС в различные периоды профессионального совершенствования // Культура физическая и здоровье. 2009. № 4. С. 15-19.

19. Попов Ф.И., Лотоненко А.А. Поэтапное планирование физической подготовки летного состава в годичном цикле // Культура физическая и здоровье. 2015. № 3 (54). С. 40-44.

20. Ушаков И.Б., Богомолов А.В., Кукушкин Ю.А. Методологические аспекты динамического контроля функциональных состояний операторов опасных профессий // Медико-биологические и социально-психологические проблемы безопасности в чрезвычайных ситуациях. 2010. № 4-2. С. 6-12.

21. Гридин Л.А., Кукушкин Ю.А., Богомолов А.В. Формализованный подход к оцениванию эффективности профилактических и восстановительных мероприятий в условиях лечебных учреждений // В сборнике: Актуальные проблемы профилактики неинфекционных заболеваний М., 2003. С. 49.

22. Никифоров Д.А., Ворона А.А., Кукушкин Ю.А. Методическое обеспечение квалиметрии жизни и условий профессиональной деятельности летного состава // Проблемы безопасности полетов. 2016. № 1. С. 37-50.

23. Ушаков И.Б., Богомолов А.В. Информатизация программ персонифицированной адаптационной медицины // Вестник Российской академии медицинских наук. 2014. № 5-6. С. 124-128.

24. Климов Е.А., Носкова О.Г., Солнцева Г.Н. Психология труда, инженерная психология и эргономика: учебник для академического бакалавриата. М.: Юрайт, 2015. 618 с.

25. Абдуллаева М.М., Алдашева А.А., Богомолов А.В., Бодров В.А. и др. Актуальные проблемы психологии труда, инженерной психологии и эргономики: выпуск 3. М.: Институт психологии РАН, 2012. 400 с.

26. Ушаков И.Б., Богомолов А.В., Кукушкин Ю.А. Принципы организации контроля и оптимизации функционального состояния операторов // Безопасность жизнедеятельности. 2006. № 1. С. 4-10.

27. Прилипко Н.С., Бобровницкий И.П. О путях совершенствования организации помощи в области восстановительной медицины // Вестник Российского университета дружбы народов. Серия: Медицина. 2010. № 2. С. 105-110.

28. Солдатов С.К., Гузий А.Г., Богомолов А.В., Шишов А.А., Кукушкин Ю.А., Щербаков С.А., Кирий С.В. Априорное оценивание профессиональной надежности летчика на этапе подготовки к полетам // Проблемы безопасности полетов. 2007. № 8. С. 33.

29. Ушаков И.Б., Богомолов А.В., Гридин Л.А., Кукушкин Ю.А. Методологические подходы к диагностике и оптимизации функционального состояния специалистов операторского профиля. Москва, 2004. 144 с

Размещено на Allbest.ru