1 PM HPL, Human Performance and Limitations Del 1 - människan i luften Anders Trönnberg

2 Innehåll del 1 - allmän  Del 1: Allmän del – Fysiologi för människan i luften: Cockpit – arbetsplats i förändring Lufthavet Hälsa med blodomlopp och syresättning Nervsystemet inkl sinnesorgan Sinnesvillor Läkemedel Haverier Litteraturlista  Del 2: Flygpsykologi, ( i nästa dokument)

3 Cockpit – arbetsplats i förändring Traditionell instrumentering: med Basic-T:

4 Glass cockpit  Bildskärmar med väldigt mycket info är samlat i ett eller få huvudinstrument. Dynon EFIS-D100 (finns i vår Dynamic) Garmin 1000

5 GPS portabels  Mobila enheter är populära. Risken finns att de lurar piloterna att inte göra riktiga färdplaner eller sluta navigera på kartan.  GPS kan tappa satelliter eller bli utan ström. En förutsättning för att GPS ska ge rätt luftrumsvarningar är också att databasen är uppdaterad!

6 Lufthavet – gaslagar: temp, tryck, volym  Allmänna gaslagen, gasernas allmänna tillståndslag : pV=nRT, där p = gasens tryck (i N m-2), V = gasens volym (i m3), n = substansmängd (i mol), R = gaskonstanten (8,3145 J mol−1 K−1), T = absoluta temperaturen (i Kelvin). Lagen är en syntes av följande 2 lagar: Boyles lag: vid konstant temp förhåller sig tryck och volym omvänt till varandra Boyles lag Charles lag: vid konstant tryck förhåller sig volym och temperatur proportionellt till varandra enligt linjär kurva Charles lag Van der Waals lag är en förbättring av allm gaslagen vid höga tryck (räknar med gasmolekylernas egenvolym och små attraktionskrafter mellan molekylerna  Daltons lag: totala gastrycket är summan av deltrycken hos de gaser som ingår i gasblandningen.  Ficks lag: gasmolekyler strävar efter att att flytta sig mot områden där det finns färre gasmolekyler  Henrys lag: lösningsförmågan av gas i en vätska beror på det gastryck som omger vätskan  Grahams lag: beskriver hur snabbt olika gaser blandas med varandra

7 Luftens beståndsdelar Av konvention mäts luftens beståndsdelar i volym-% av torr luft:  N: 78 %  O2: 21 %  Ädelgaser 1%: Argon 1%, Neon 0,2%, Helium, Krypton, Xenon  C02: 0,03%  H2  Vattenånga (tillkommer i varierande mängd upp till 5%).

8 Mer om luft: : 99 procent av all luft i atmosfären finns i området upp till meters höjd. Den återstående ynka procenten finns i området upp till meters höjd. Där ovanför finns visserligen diverse tunna gaser, men inget som kan kallas luft. Atmosfärindelning (enl Ernstings Aviation Medicine)

9 Atmosfärstrycket minskar med höjden Alternativt: Trycket halveras uppåt för varje 5500 m Mer om luft: : 99 procent av all luft i atmosfären finns i området upp till meters höjd. Den återstående ynka procenten finns i området upp till meters höjd. Där ovanför finns visserligen diverse tunna gaser, men inget som kan kallas luft.

10

11 Hälsa: Blodomlopp och syresättning Slideplayer.se

12 Medvetandesänkning  Svimning: Hos yngre (långa tonåringar) orsakat av psykiskt obehagliga situationer, hos äldre ofta hjärtorsakat  Epilepsi: kan vara 1:a tecknet på dold alkoholism – sänkt kramptröskel  Diabetes: Lågt blodsocker  CO: Kolmonoxidförgiftning! (huvudvärk, illamående, trötthet, andfådd, hjärtklappning, svimning)  Uttorkning! törst, maginfluensa  O 2 -brist

13 Lungor: Symtom på syrebrist  Symtom varierar för olika människor  Du kan själv evt märka: krypningar i händer och fötter, huvudvärk, hjärtklappning, blåskiftande läppar och nagebäddar, tunnelseende.  Viss eufori, nedsatt omdöme, självkritiken avtar, (som av alkohol)  Inlärning och finmotorik sätts ned  Medvetslöshet (kommer omärkligt)  Hyperventilation: är ett stressymtom med lufthunger som möjligen kan likna syrebrist.

14 Andas syrgas  På och över ft uppstår syrebrist i hjärnan. Max flygtid utan att andas O 2 är här 30 minuter. (Obs att rökare får motsvarande syrebrist redan på ca 7000 ft).  Från ft behövs 100% O 2, från ft och uppåt krävs O 2 med övertryck.

15 Användbart medvetande  ft min  ft 5-10 min  ft 3-5 min  ft sek  ft sek  ft sek  ft sek

16 Tryckkabin  Tryckhöjden inne i kabinen motsvarar ca 6000 ft då planet befinner sig på ft höjd  Om det uppstår plötsligt tryckfall på denna höjd inträder medvetslöshet på ca 1 minut utan O2  Motsvarande ft (maxhöjd för Boeing 747) inträder medvetslöshet på 9-12 sek  Tecken på tryckfall: smällande ljud dimma bildas (kondensation) Kyla föremål flyger omkring

17 Nevsystemet  Centrala (hjärna och ryggmärg)  Perifera (nerver)  Autonoma (inälvor: sympatiska ”gasar”, parasympatiska ”bromsar”)

18 Ögon 1

19 Synfel

20 Synceller 1  Det finns två typer av synceller i näthinnan: Tappar (cones) ser färg med 3 celltyper, röd, grön, blå), flest i gula fläcken Stavar (rods) ser svartvitt, saknas i gula fläcken

21 Synceller 2 Synligt ljus har våglängd 400 nm till 700 nm Längre våglängd är infrarött ljus Kortare våglängd ultraviolett ljus

22 Mörkerseende gäller:  Tappar (färgseende) fungerar bara med rikligt ljus, mörkerseende sköts av stavar - ögat ser i gråskala  Gula fläcken har tappar men saknar stavar - sämre syn vid fixering till gula fläcken, och synskärpan blir sämre  Rörliga föremål syns lättare  Använd gärna rött ljus i cockpit – bländningseffekten på stavar mindre

23 Färgblindhet  6 % av unga män och <1% av kvinnor har reducerat färgseende  Flertalet (4% av män) gäller röd- grön-blindhet  Bara 0.003% är totalt färgblinda

24 Hörsel och balans

25 Balansorganet  Båggångarna: 3 st i 3 plan. Hårceller känner vinkelacceleration, dvs huvudets roterande acceleration. Eftersom de mäter acceleration reagerar de när huvudet påbörjar och när det avslutar en roterande rörelse.  Hinnsäckar: 2 st. Hårceller här registrerar rätlinjig acceleration. De anses också registrera gravitationen (tyngdkraften) och ger då information om huvudets läge i förhållande till lodlinjen.

26 Åksjuka överstimulering av balanssystemet  Asymetriskt stimulerat balanssystem  Mekanism: Hjärnstammens cellknutor för balans spiller över på närliggande cellknutor för vagusnerv, medvetande, cirkulation  Individuell känslighet  Håll ögonen på yttre referens

27 Sinnesvillor: uppfattning om det aktuella flygläget  Synintryck  Balansorganet  Flyginstrumenten

28 Acceleration  Då hastigheten snabbt ökas vid pådrag under en missad inflygning kan fås en falsk känsla av kraftig stigning med risken att piloten försöker kompensera med spak framåt och planet dyker. Reflexen kan bli mera gas som ytterligare förvärrar känslan.

29 Buntrörelser  skapar en uppåtriktad kraft. Om piloten saknar yttre referenser kan han få för sig att planet flyger upp och ned.

30 Dykningar  Under långsam upptagning från dykning fås ökad G-belastning. Hjärnan vänjer sig vid denna efter en kort stund. När upptagningen sedan avslutas och G-belastningen sjunker kan detta felaktigt uppfattas som att man dyker på nytt.

31 Corioliseffekten  Om du under en konstant sväng vrider på huvudet nedåt sidan (för att byta tank, eller hämta en tappad penna) sätter den snabba huvudrörelsen fart på vätska i ”fel” båggångar. Detta ger en påtaglig känsla av rotation, svängning eller acceleration längs ett helt annat plan. Detta kan leda till felaktig och farlig manövrering av planet.  För att undvika denna illusion bör du undvika alltför snabba huvudrörelser vid begränsad sikt eller mörker, samt vid svängar.

32 Graveyard spiral  Förlust av höjd vid en konstant förlängd sväng kan kännas som planflykt med sjunk, vilket kan få dig att ge höjdroder vilket i verkligheten ökar spiralrörelsen i svängen vilket ökar höjdförlusten …

33 Avståndsbedömning 1.Binokulära intryck (ögonens olika samtidiga synbilder på nära håll beräknas av hjärnan till avstånd) 2.Föremålens storlek (mindre betyder längre bort) 3.Geometriskt perspektiv 4.Gråblå föremål betyder längre bort av atmosfärskäl (klara dagar underskattas avstånd; resp vid disigt väder överskattas avstånd) 5.Kontrast (dager-skuggor) 6.Överlappning (avlägsna föremål som döljs av framförvarande föremål) 7.Närhet till horisonten (närmare horisonten betyder längre bort) 8.Rörelseparallaxen (objekts succ utseendeförändringar då planet flyttar sig) 9.Fartperspektivet (nära föremål rör sig snabbare över synfältet än avlägsna)

34 Fel horisont  Det förekommer att piloter tolkar en rad av ljus på marken eller lutande molnlager felaktigt som horisont med risk för förödande resultat.  Ett besläktat fenomen är start i dis i bergig terräng där markljus kan tolkas som stjärnhimmel.

35 Mötande flygplan  Olika höjd: Ett avlägset flygplan ligger lägre än det ser ut.  Kollisionsrisk föreligger om ett plan som kommer från sidan bibehåller sitt läge i vindrutan över tid. OBS1: man ser ett föremål som ej rör sig i synfältet sämre. OBS2: flygplanssiluetten är helt liten tills strax före kollision.

36 Landning  Teknik: Bristande teknik i samband med landning vanligt - öva!  Koncentration, rytm etableras redan på medvinden - öva!  Kunskap om flygplanet (erfarenhet = olika flygplanstyper?) - repetera!

37 Landning - höjdbedömning  Banperspektiv: En stor eller liten runway ser lika ut från luften, men den kortare ställer större krav. Därtill kan olika proportioner på längd och bredd förvirra.  Banförhållanden i form av nedsatt sikt, mörker, ej målade linjer i asfalten: Bristen på synreferenser kan göra att banan ser ut att ligga högre eller lägre än den verkligen gör. Det är ej så bra att plana ut på 1-2 m höjd…  Uppförslut, nedförslut: gäller bana, eller omgivning. Exempel: Du bör ha samma sjunk pr tid oavsett lutning, men en bana med starkt nedförslut ger en ”normal bild” i näthinnan bara om du felaktigt låter glidbanans lutning nedåt öka motsvarande. Detta ger för brant glidbana.

38 Läkemedel  Tag aldrig ett läkemedel som du inte har erfarenhet och kunskap om före flygning.  Undvik allergimediciner  Lugnande  Sömntabl  Smärtstillande (utom Alvedon)  Narkotika och droger  Alkoholförtäring och flygning regleras i lagtext TSFS 2008:37, sida 3, punkt 23. Se även gärna tidningsartikel i mofly april 2007 sida 13.TSFS 2008:37tidningsartikel i mofly april 2007

39 Alkohol och flygning Utdrag ur TSFS 2008:37 Serie OPS, BCL-D 1.15 del III, punkt 23TSFS 2008:37  23.1 Det åligger flygbesättningsmedlem beakta att alkoholförtäring, även i små kvantiteter, samt efterverkningar av alkoholförtäring, även sedan all alkohol lämnat kroppen, nedsätter reaktionsförmåga och omdömesförmåga samt minskar motståndskraften mot flygningens påfrestningar, såsom syrebrist, acceleration samt fysisk och psykisk belastning. Vidare skall beaktas att en kombination av alkoholförtäring och bristande sömn före flygtjänstgöring liksom även alkoholförtäring i kombination med lugnande medel, sömnmedel eller liknande är särskilt skadligt, samt att efterverkningarna av kraftig alkoholförtäring kan dröja kvar upp till 48 timmar.  23.2 Under flygning får alkoholförtäring inte äga rum. Ej heller får alkoholförtäring ske under de närmaste 8 timmarna före flygning. Anm Förtäring i samband med måltid av lättöl eller annan dryck med en alkoholhalt av 1,8 viktprocent eller lägre är ej att betrakta som alkoholförtäring.  23.3 Under tiden mellan 24 och 8 timmar före flygning skall stor försiktighet iakttas i fråga om alkoholförtäring. Anm Sker alkoholförtäring under tidrymden 24–8 timmar före flygning skall i uttrycket ”stor försiktighet” bl a läggas den innebörden, att förtäringen inte får vara större än att vederbörande senast 8 timmar före flygning skulle kunna köra bil utan att begå straffbar förseelse enligt svensk lagstiftning angående trafiknykterhet.  23.4 Lugnande medel, sömnmedel eller liknande får ej användas av flygbesättningsmedlem i samband med flygtjänst, utan samråd med flygläkare.

40 Flygtrim  Var fysiskt aktiv (ger positiva hälsoeffekter och har även effekt på psyket)  Pigg? Sov regelbundet och tillräckligt många timmar  Måttlighet med alkohol, ifrågasätt onödigt bruk eftersom du behöver hela din hjärnkapacitet till flygningen  Inga mediciner  Om sjukdom – avstå  Vid psykiska belastningar – avstå  Goda teoretiska och praktiska flygkunskaper: läs på, flyg regelbundet, sätt av tid.  Gör debriefing: Följ upp dåliga erfarenheter. Gå gärna igenom med flyglärare om du upplever jobbiga flygningar.

41 Haverier GA i USA 2013 Hämtat från NTSB i USA - National Transportation Safety Board,

42 Haverier  Befälet: ska vara entydigt ditt (befälhavare är den som sitter i vänstersits), även om du har en copilot ombord, detta för att undvika missförstånd som följer av otydligt ansvar.  Självförtroende: Nervösa personer med dåligt självförtroende har större svårigheter att reda upp plötsliga oförutsedda händelser.  Störning/haveri, handläggning se KFK

43 Den olycksbenägne piloten  Är mellan år  Har flygtimmar, särskilt farlig är en 50-timmarsperiod efter erhållet A-cert, resp I-bevis.  Flyger privat  Är i VMC (enl statistik från NTSB )

44 Fem vanligaste olycksorsakerna  Tappat kontrollen – flygtrim, trötthet  Färdplanering - väder, dåligt beslut  Landning - Oavsiktlig stall  Landning sidvind, oskicklighet  Inflygning, dåliga beslut. Rytmkänsla

45 Spridning av haverier över flygningens olika faser (statistik från NTSB i USA -National Transportation Safety Board)

46 Olyckor vid sträckflygning  Väder ca 45%: dåligt omdöme då man påbörjar eller fullföljer flygning under dåligt väder.  Bränslebrist ca 45%: kontrollera tankarna - lita ej på bränslemätarna!  Pilotorsakad flyg in i terräng resp kollision i luften 10% 7% av olyckorna i USA beror på försök till lågflygningar i hög hastighet i avsikt att imponera. Här finns merparten av olyckor med bakomliggande alkohol och droger.

47 Litteratur och källor:  Kurslitt: KSAB Flygutbildning, Människans förutsättningar och begränsningar Redigerad Nicklas Dahlström  Hjälpbilder till denna presentation >>> (kräver medlemsinloggning) Hjälpbilder till denna presentation >>>  Referensmaterial: Transportstyrelsens måldokument HPL Kunskapsnivå 1 förstå = översiktligt redogöra, kunskapsnivå 2 beskriva = mera detaljerat redogöra, kunskapsnivå 3 använda = grundligt redogöra. Transportstyrelsens måldokument HPL KFK säkerhetssida: KFK säkerhetssida  H50p med 31 häften H50p med 31 häften  Haverirapporter resp referat Haverirapporterreferat Human factor i FAAs handböcker om flygutbildning online: ook_Addendum_Human_Factors.pdf ook_Addendum_Human_Factors.pdf ICAO Manual of Civil Aviation Medicine :d edition ICAO Manual of Civil Aviation Medicine 2012 Böcker:  "Flymedisin" av Jan Ove Owe, Norsk Aero forlag, ISBN:  Ernstings Aviation Medicine, fourth edition, Edward Arnold Publishers Ltd 2006, ”Bibeln” för flygläkare.

48 En bra pilot tränar alltid ATr Slut på del 1