Praesentation von Dr. Christian Husek

MENSCHLICHES LEISTUNGSVERMÖGEN /
HUMAN PERFORMANCE & LIMITATIONS :
körperlich und geistig fit im Cockpit
Dr. CHRISTIAN HUSEK
www.sportmedpraxis.com
www.flugmedizin.org
Ziel des „human factors“ Trainings:
•Optimierung der menschlichen Leistungsfähigkeit
•Reduktion menschlicher Fehler
•Fliegen zu lernen bedeutet mehr als sich nur technisches
Wissen anzueignen und die Steuerung des Flugzeuges zu
beherrschen.
•Zu verstehen, wie Körper und Geist unter den
Bedingungen des Fluges funktionieren ist ebenso wichtig
wie die Kenntnis der Flugzeugsysteme und der
Ausrüstung !
FLIEGERISCHE ENTSCHEIDUNGSFINDUNG/
AERONAUTICAL DECISION MAKING:
•Der Satz: "das Gefährlichste am Fliegen ist die Fahrt zum
Flugplatz" ist leider falsch.
•Fliegen ist gefährlich, wenn Piloten leichtsinnig oder nachlässig
sind oder elementare Regeln mißachten.
•Die oft sehr komplexe Technik richtig zu bedienen, dargebotene
Informationen rasch und richtig zu erfassen, das Wesentliche vom
Unwesentlichen zu trennen und adäquat zu reagieren, das heißt, in
der jeweiligen Situation die richtige Entscheidung zu treffen, ist
heute die zentrale Herausforderung.
„Pilotenfehler/pilot error“
•Früher wurde der Ausdruck „Pilotenfehler/pilot error“ benutzt
um die Ursachen von solchen Unfällen zu beschreiben
•. „Pilotenfehler“ bedeutete, dass eine Entscheidung oder Handlung
des Piloten oder auch das Nicht-Entscheiden oder Nicht-Handeln
die Ursache oder beitragender Faktor eines Unfalles war.
„Menschliche Faktoren bezogen/human factors related“
•Heute erscheint es besser, den Ausdruck
„Menschliche Faktoren bezogen/human factors related“
zu benützen,
•denn in der Regel ist es nicht eine einzige Entscheidung des
Piloten, die zu einem Unfall führt, sondern eine Serie („Kette“)
fehlerhafter Entscheidungen, die durch eine Vielzahl von
Faktoren ausgelöst werden. (beschrieben z.B. in „HFACS –
Human Factors Analysis and Classification System“)
CREW RESOURCE MANAGEMENT (CRM)
•In den 80-er Jahren des vorigen Jahrhunderts ereigneten sich
einige tragische Unfälle großer Airliner, unter anderem:
•1972: Eine L-1011 stürzt in Florida in die Everglades, während die Besatzung
versucht ein Fahrwerksproblem zu lösen, das sich später als ausgebranntes
Lämpchen herausstellt Unfallbericht
•1977: Eine startende B 747 kollidiert mit einer die Startbahn querenden
B-747 in Teneriffa im Nebel auf Grund von Missverständnissen in der
Kommunikation Unfallbericht
•1982: Eine B-737 stürzt kurz nach dem Start in Washington auf Grund von
Tragflächen- und Triebwerksvereisung in den Potomac-River. Der Co-Pilot hatte
seine diesbezügliche Besorgnis schon vor dem Start und noch während der
Startphase dem Kapitän gegenüber ausgedrückt Unfallbericht
CREW RESOURCE MANAGEMENT (CRM)
•Aber auch positive Ereignisse sind zu berichten:
• 1989 erleidet eine DC 10 in FL 310 einen katastrophalen Triebwerksschaden,
der einen Druckverlust in allen 3 (sonst redundanten) Hydraulic-Systemen und
damit einen Ausfall der kompletten Steuerung verursacht. Unfallbericht
• Da ein solches Versagen von den Konstrukteuren als nahezu unwahrscheinlich
angesehen worden war, gibt es für diesen Fall auch keinerlei vorgeschriebene
Maßnahmen/Procedures.
•Dem Kapitän gelingt es entgegen aller Wahrscheinlichkeit mit Hilfe seiner Crew
und einem zufällig an Bord befindlichen Trainings-Kapitän die schwer
beschädigte Maschine in Sioux City notzulanden, wobei 184 der 296 an Bord
befindlichen Personen überleben. Dies gelingt durch hervorragende Nutzung
aller menschlichen Fähigkeiten. (dieser Unfall wurde später auch verfilmt)
CREW RESOURCE MANAGEMENT (CRM)
•Solche Erfahrungen veranlassten die Fluglinien zur Einführung des
„Crew resource managements“ (CRM) in die Verkehrsluftfahrt.
•Ziel dieses Trainings ist die möglichst effektive Nutzung aller verfügbaren
Mittel im Cockpit:
•dazu zählen:
•menschliche Fähigkeiten/human resources
• vorhandenes Material/hardware
•Information
CREW RESOURCE MANAGEMENT (CRM)
•Darüber hinaus beschäftigt sich CRM-Training mit:
• der Optimierung von Handlungsabläufen/workloadmanagement
• Aspekten der Aufmerksamkeit und Wahrnehmung
•der Kommunikation
•den Teamführungseigenschaften des Kapitäns
• der Koordination der Besatzungsmitglieder.
CREW RESOURCE MANAGEMENT (CRM)
•Viele dieser Konzepte lassen sich auch in
die Allgemeine Luftfahrt übertragen und
• erhöhen auch dort die Sicherheit durch
richtige und effektive Entscheidungs- und
Handlungsprozesse!
FLIEGERISCHE ENTSCHEIDUNGSFINDUNGSPROZESSE/
AERONAUTICAL DECISION MAKING PROCESS
•Problemerkennung ist der erste Schritt im Entscheidungsfindungsprozess: z.B.
die Feststellung, dass sich eine Situation geändert hat oder eine erwartete
Änderung nicht eingetreten ist. Dies geschieht durch Benutzung unserer
Körpersinne, unseres Wissens und unserer Erfahrung. Dann erfolgt die
•Analyse des Problems unter Nutzung der selben Grundlagen und Zuhilfenahme
aller verfügbaren Informationen, um die genaue Struktur und Bedeutung des
Problems zu erfassen. Nach der Problemerkennung und –analyse muß
entscheiden werden, ob
•Handlungsbedarf besteht und welche Handlungen in der verfügbaren Zeit
gesetzt werden müssen. Der erwartete Erfolg jeder möglichen Handlung muß
ebenso wie deren Risiko abgeschätzt werden bevor eine Entscheidung getroffen
wird. Nach deren Ausführung muß das Ergebnis neuerlich untersucht werden,
um zu sehen, ob weitere Schritte notwendig sind.
FLIEGERISCHE ENTSCHEIDUNGSFINDUNGSPROZESSE/
AERONAUTICAL DECISION MAKING PROCESS
•Ihre Fähigkeit, als Pilot richtige Entscheidungen zu treffen, hängt von einer
Reihe von Faktoren ab, auch von solchen, die jenseits Ihrer Beeinflussbarkeit
liegen, wie z.B. die vorhandene Zeit.
•Sie können jedoch lernen jene Faktoren zu erkennen, die Sie beeinflussen
können und damit Ihre Urteilskraft und Entscheidungsfähigkeit verbessern.
Diese Faktoren können in 5 Gruppen eingeteilt werden:
• Verantwortung des Verantwortlichen Piloten/pilot-in-command responsibility
• Kommunikation
• Optimierung von Handlungsabläufen/workload management
• Nutzung aller vorhandenen Mittel/resource use
• Übersicht über die gegebene Situation/situational awareness
Verantwortung des Verantwortlichen Piloten/
pilot-in-command responsibility
•Als Verantwortlicher Pilot treffen Sie die endgültige Entscheidung und diese
betrifft Ihre eigene Sicherheit ebenso wie die Ihrer Passagiere.
•Ihre wichtigste Verantwortlichkeit ist daher Ihre eigenen Grenzen zu
kennen, insbesondere bezüglich Ihrer allgemeinen Gesundheit, Stressbelastung,
Müdigkeit, Grundhaltungen/attitudes, Kenntnissen, Fähigkeiten und Erfahrung.
• 5 potenziell für einen Piloten gefährliche Grundhaltungen/attitudes werden
beschrieben:
Verantwortung des Verantwortlichen Piloten/
pilot-in-command responsibility
• Disziplinlosigkeit/Anti-authority:
Leute, die keinen Rat annehmen oder Verfahren und Vorschriften für unnötig
erachten
• Unüberlegtheit/Impulsivity:
Leute, die meinen sofort – irgendetwas – tun zu müssen: sie treffen nicht die
beste Wahl, sondern tun das Erste, das ihnen einfällt
• Unangreifbarkeit/Invulnerability:
Leute, die sich auf ihr Glück verlassen und erhöhte Risiken eingehen
• Selbstüberschätzung-Imponiergehabe/Macho:
Leute, die (sich) beweisen müssen, dass sie besser als alle anderen sind.
Entgegen weitverbreiteter Ansicht kann dies bei Frauen ebenso wie bei Männer
auftreten
• Resignation: Leute, die meinen ohnehin am Ablauf des Geschehens nichts
ändern zu können oder die Entscheidungen immer Anderen oder dem Glück
überlassen
Verantwortung des Verantwortlichen Piloten/
pilot-in-command responsibility
• Diese gefährliche Grundhaltungen/attitudes
können zu schlechten Entscheidungsprozessen und unnötigen Risiken
führen.
•Gegenmaßnahmen:
• Laufende Selbstbeurteilung bezüglich persönlicher Grenzen:
Kenntnisse, Erfahrung, aktueller Übungs- und körperlicher Zustand,
gefährliche Grundhaltungen
• Herstellung einer entsprechenden Gesprächs- und Handlungsbasis mit
den anderen Crewmitgliedern und allen anderen für die Flugdurchführung
wichtigen Personen.
Kommunikation:
• Kommunikation bedeutet den Austausch von Ideen, Informationen,
Fragen oder Anweisungen.
• 3 Elemente sind in diesen Prozeß involviert und beeinflussen sich
gegenseitig:
• Der Sender (Lehrer, Kapitän, Flugsicherheitskontrollor, etc.)
• die Art der Information (Sprache, Symbole, etc.)
• Der Empfänger (Schüler, Co-Pilot, Crew, etc)
• Darüber hinaus ist dann noch die Rückmeldung/Feedback notwendig, um
die Kommunikation effektiv werden zu lassen.
Kommunikation:
• Effektive Kommunikation verlangt, dass Inhalte nicht nur mitgeteilt,
sondern in einer klaren und geordneten Weise ausgedrückt werden, so dass
sie mit einem Minimum an Fehlern aufgenommen werden können.
• Dies bedingt die Fähigkeit zu verbaler und non-verbaler Verständigung
und das Wissen um mögliche Störfaktoren.
• Ebenso wichtig ist die Fähigkeit aufmerksam zuzuhören. Schon als
Flugschüler benötigen Sie diese Fähigkeiten um mit Ihrem Lehrer zu
kommunizieren.
• Wenn Sie etwas nicht verstehen, zögern Sie nicht, zu fragen ! Ihr Lehrer
oder später auch Wetterberater, Flugverkehrskontrollore, Crewmitglieder
oder Passagiere merken vielleicht gar nicht, dass Sie Schwierigkeiten haben,
irgend etwas zu verstehen, wenn Sie sie nicht darauf ansprechen !
Kommunikation:
• Verbesserungsmöglichkeiten:
• effektives Zuhören:
richtige Interpretation und Verarbeitung vor dem Beantworten oder
Reagieren
• Beseitigen von Störfaktoren:
z.B. zu viele Abkürzungen, Missbrauch von Fachausdrücken, etc
• Verbale und non-verbale Kommunikation:
versuchen Sie beide Wege zu nutzen und zu verstehen
Optimierung von Handlungsabläufen/workload management:
• Effektives Management von Handlungsabläufen stellt sicher, dass wichtige
Handlungen sorgfältig geplant, Prioritäten gesetzt und nach ihrer
Bedeutung gereiht werden.
• Wenn Sie mit einem anderen Piloten fliegen, muß die Verantwortlichkeit
für bestimmte Aufgaben festgelegt werden.
• Effektives Management von Handlungsabläufen beginnt bei der
Flugvorbereitung und –planung, oft schon Stunden, aber auch Tage bis
Wochen vor dem Flug. Mit wachsender Erfahrung werden Sie auch die
Handlungsabläufe bei zu planenden Flügen besser verstehen und Sie
können sich dann in Zeiten geringer Belastung auf stressige Situationen
vorbereiten. Auch das Erkennen von Überbelastung stellt ein wesentliches
Ziel dar.
Optimierung von Handlungsabläufen/workload management:
• Verbesserungsmöglichkeiten:
• Vorbereitung und Planung:
dadurch kann momentane Überbelastung vermieden werden; dies kann,
wenn nötig, teilweise auch durch Delegierung erfolgen
• Prioritäten setzen:
als verantwortlicher Pilot müssen Sie auch die Abfolge von Handlungen
bestimmen, um in jeder Situation die sichere Führung des Luftfahrzeuges
aufrechtzuerhalten
(„AVIATE – NAVIGATE – COMMUNICATE“ !!)
• Überbelastung:
diese zu erkennen und ihr durch effektives Flugmanagement vorzubeugen
ist wesentlichstes Ziel !
Nutzung aller vorhandenen Mittel/resource use
• Nicht alle Arten möglicher Hilfequellen sind uns von
vorneherein bewusst, es ist daher wichtig, diese systematisch
erkennen und benutzen zu lernen !
• Als Piloten können wir im Flug Hilfe sowohl innerhalb als
auch außerhalb des Flugzeuges finden.
• Im Flugzeug kann dies das Handbuch, Checklisten, die
Flugzeugausrüstung, Karten oder auch Ihr Lehrer, Co-Pilot oder sogar
Passagiere ebenso sein wie Ihre eigene Kreativität, Ihr Sachwissen und Ihre
Fähigkeiten und Übung.
•Außerhalb stehen Ihnen z.B. Flugsicherungsdienste, Wartungspersonal
oder auch Piloten anderer Flugzeuge zur Verfügung.
HUMAN FACTORS
• Menschliches Fehlverhalten und
menschliche Unzulänglichkeiten
• Heute sind in fast 80 % aller
Flugunfälle „human factors“ die
Ursache
• nur knapp 20 % sind Technikfehler
HUMAN FACTORS
• Zur Unfallreduktion daher
wichtigster Ansatz:
• Vermeidung von menschlichen
Fehlverhalten
• durch entsprechendes Wissen und
Training !
Gesamtrisiko derzeit:
Wurzel aus 82+22 = 8,25
• Reduktion des Risikofaktors
Technik um 50 (!) Prozent:
• Wurzel aus 82+12 = 8,06 :
Gesamt: - 2,5 %
• Reduktion des Risikofaktors
Mensch um 1/8 (= 12,5 % ):
• Wurzel aus 72+22 = 7,28 :
Gesamt: - 11,75 %
• Es lohnt daher, sich den
“menschlichen Faktor” genauer
anzusehen !
GRENZEN der MENSCHLICHEN LEISTUNGSFÄHIGKEIT
• Vögel sind für das Fliegen geschaffen.
Ihr Skelett ist stark und ihre Federn sind
widerstandsfähig, aber extrem leicht. Ihr
Gleichgewichtsssystem reagiert exakt auf die
Beschleunigungskräfte im Flug.
• Ein außerordentlich leistungsfähiges
Atmungssystem versorgt sie mit genügend
Sauerstoff. Oberflächensensoren an den Flügeln
geben ihnen Daten über Fluggeschwindigkeit,
Anstellwinkel und Fluglage.
GRENZEN der MENSCHLICHEN LEISTUNGSFÄHIGKEIT
• Wir Menschen sind erdgebundene Lebewesen.
Wenn wir fliegen wollen, brauchen wir
leistungsfähige Fluggeräte und Instrumente , die
uns all die Informationen visuell liefern, die Vögel
instinktiv wissen.
• Allerdings haben wir erstaunliche Fähigkeiten
entwickelt uns an geänderte Bedingungen
anzupassen. Beim Fliegen sind dies Luftdruckund Temperaturänderungen und die Bewegung mit
hoher Geschwindigkeit in allen 3 Dimensionen.
Fliegen wäre uns nicht möglich, wenn wir uns an
die neue Umgebung nicht adaptieren könnten.
GRENZEN der MENSCHLICHEN LEISTUNGSFÄHIGKEIT
• Dennoch sind uns dabei auch Grenzen
gesetzt, die wir als Piloten kennen
müssen !
PHYSIOLOGISCHE GRUNDLAGEN
• Um die möglichen Beeinträchtigungen
eines Piloten zu verstehen, ist es notwendig,
die physiologischen Grundlagen zu
kennen.
• Deshalb werden diese zuerst, soweit zum
Verständnis notwendig, erklärt und
anschließend die spezielle Problematik
beim Fliegen diskutiert.
Flugphysiologische Grundlagen:
• SEHSINN
• LAGE- und GLEICHGEWICHTSSINN
• GEHÖR
• UMWELTEINFLÜSSE beim FLIEGEN
• PHYSISCHE und PSYCHISCHE FITNESS
Gutes Sehen:
Sinnesphysiologie:
• Der SEHSINN
beim Fliegen:
• 90 % der Lageorientierung
bei VFR-Fliegern
Sehsinn:
• Fehlsichtigkeit verhindert rechtzeitiges und
sicheres Erkennen von anderen Flugobjekten,
Gelände, etc.
• Entfernungsschätzung, räumliches Sehen
• Besondere Bedingungen bei Dämmerung bzw.
Nacht, schlechte Sicht
• Missinterpretation visueller Eindrücke unter
IMC Ursache von räumlicher Desorientierung
RICHTIGE SCAN-TECHNIK:
Systematische Abfolge der Beobachtung
LATENZZEITEN
Der SEHSINN beim Fliegen:
• Zentrales Sehen für hohe Detailschärfe und
Farbsehen bei gutem Licht erfolgt durch die
„Zapfen“. Ihre größte Anzahl ist im
Netzhautzentrum („Fovea“ ).
• Der „blinde Fleck“ jedes Auges an der Stelle des
Eintritts des Sehnerven wird durch beidäugiges
Sehen kompensiert
Der SEHSINN beim Fliegen:
• Peripheres Sehen, welches Bewegung besser
wahrnimmt und das Sehen bei Nacht und
Dämmerung erfolgt durch die „Stäbchen“ an
der Netzhautperipherie
Sehen bei Nacht und Dämmerung
• „Stäbchen“ an der Netzhautperipherie sind ca.
10.000 x lichtempfindlicher sind als die Zapfen. Bei
Dunkelheit entsteht durch das Fehlen von Stäbchen in
der Fovea dort ein Nachtblindheitsfleck.
• Deshalb ist das schärfste Sehen bei Dunkelheit
möglich durch vorbeischauen am Objekt um 5-10°
• bei Nacht geht auch das dreidimensionale Sehen
(Tiefenempfindung) und die Fähigkeit, die Größe von
Objekten zu schätzen, weitgehend verloren.
Sehen bei Nacht und Dämmerung
• Dunkeladaption: Um ihre volle Dämmerungssehleistung zu erreichen brauchen die Stäbchen etwa 30
Minuten um den „Sehpurpur“ (Rhodopsin) wieder
voll aufzubauen, wenn sie davor hellem Licht
ausgesetzt waren.
• Piloten sollten daher bereits etwa 30 Minuten vor
Nachtflügen helles Licht meiden. Da die Funktion der
Stäbchen durch rotes Licht am wenigsten gestört wird,
wurde dieses früher oft im Cockpit verwendet, um die
Dunkeladaption zu erhalten. Dies verzögert jedoch die
Akomodation ( Wechsel zwischen Nah- und Fernsicht)
und maskiert rote Markierungen auf den Instrumenten.
Sehen bei Nacht und Dämmerung
• Es wird daher empfohlen, rotes Licht nur zu verwenden um den
Dunkeladaptionsprozeß zu beschleunigen.
Während des Fluges sollte dann niedrigintensives weißes Licht
verwendet und unnötiges helles Licht vermieden werden. (z.B.
Strobes im Nebel bei Nacht ausschalten, Kartenlampe
entsprechend dimmen)
• Das Sehen bei Nacht wird außerdem durch Sauerstoffmangel
(Hypoxie), Kohlenmonoxyd, Rauchen, Alkohol, gewisse
Medikamente und Vitamin A Mangel (notwendig zur Synthese
des Sehpurpurs) gestört. Insbesondere bei Nacht ist daher der
rechtzeitige Einsatz von Sauerstoffbeiatmung, die Vermeidung
des Rauchens vor bzw. während eines Fluges sowie
entsprechender Abstand zur letzten Aufnahme von Alkohol
(Abbau ca. 0,1 % pro Stunde; Hangover !) zu beachten!
Der SEHSINN beim Fliegen:
• Fehlsichtigkeit: Kurzsichtigkeit, Übersichtigkeit:
müssen, soweit vorhanden und im erlaubten
Rahmen, bestmöglich durch Brillen oder
Kontaktlinsen korrigiert werden.
•
• Farbsehstörungen: betreffen etwa 5-10 % der
männlichen Bevölkerung in unterschiedlicher
Ausprägung.
Der SEHSINN beim Fliegen:
• Altersichtigkeit: ist ein nätürlicher Alterungsprozeß der
Augenlinse, die zunehmend starrer wird. Charakteristischer
Weise wird dieser Prozeß um das 45. Lebensjahr für den
Betroffenen störend, "die Arme werden zum Lesen zu
kurz".
• Für den alternden Piloten stellt sich dabei das Problem des
Lesens von diversen Karten und des Ablesen oder
Einstellens von Instrumenten im Cockpit.
•
Während dieses Problem im unteren Bereich des
Gesichtfeldes durch übliche Gleitsichtgläser leicht gelöst
werden kann, erfordern overhead panels spezielle, auch
im oberen Randbereich mit Gleitsichtgläsern
ausgestattete Brillen.
OPTISCHE TÄUSCHUNGEN
Optische Täuschungen :
• Jeder Pilot unterliegt optischen Täuschungen, die meist
jedoch erst bewußt werden wenn Störungen oder Unfälle
passieren. Ein Verständnis der verschiedenen Arten von
optischen Täuschungen und das Wissen, wie sie zu
verhindern sind, wird Ihre Flugsicherheit erhöhen:
• Falscher Horizont:
Bei schlechter Sicht oder Nacht können schiefe
Wolkenober- oder Untergrenzen, Lichter am Boden,
Wasser/ Landgrenzen oder Reflexionen in der
Windschutzscheibe zu Missinterpretationen der
tatsächlichen Horizontlinie und zu gefährlichen Fluglagen
führen. Entsprechendes Benutzen und Vertrauen in die
Instrumente verhindert dies !
Optische Täuschungen :
• Autokinese:
Wenn Sie bei Nacht einen einzelnen hellen Punkt wie einen
Stern oder ein Licht am Boden für mehrere Sekunden
fixieren, wird dieser sich scheinbar zu bewegen beginnen.
• Um dies zu verhindern sollten Sie Ihre Blickrichtung
ständig wechseln und die richtige "Scan "-Technik
(systematische Luftraumbeobachtung ) aufrechterhalten.
Optische Täuschungen bei der Landung:
• Können durch eine Vielfalt von Faktoren wie
Landebahnbreite, abfallendes oder ansteigendes
Gelände und Wetterverhältnisse mit reduzierter Sicht
oder bei Nacht entstehen.
• So führen Sichtbehinderungen wie Regen oder Nebel,
strukturloses Gelände wie z.B. schneebedeckte Landschaft
oder Wasser meist zu einem niedrigeren Anflug als normal.
Einflug in Nebel erzeugt die Illusion des „Ziehens“ und
führt dadurch zu einem steileren Anflug.
•
SCHÄTZFEHLER bei der LANDUNG
Optische Täuschungen bei der Landung:
• Eine schmale oder ansteigende Landebahn oder
ansteigendes Gelände davor führen zu einem erniedrigten,
eine breite oder abfallende Landebahn oder abfallendes
Gelände davor zu einem erhöhtem Anflug.
• Unterschiedlichste Kombinationen dieser Faktoren sind
möglich ! Sie zu kennen wird es Ihnen ermöglichen sie zu
identifizieren, bevor sie zu einem Problem werden.
Entsprechende Flugvorbereitung (Wetter,
Navigationskarten) und die Verwendung der
Sichtanflughilfen (PAPI,VASI) wird ihnen helfen, dies zu
vermeiden. Im Zweifelsfall fliegen sie eher eine normale
Platzrunde als einen langen Endanflug !
OPTISCHE TÄUSCHUNGEN bei der LANDUNG
Der SEHSINN beim Fliegen:
• Flackerschwindel:
• Flackerndes Licht mit einer Frequenz von 4 bis 20 Blitzen pro
Sekunde kann in seltenen Fällen zu Krämpfen, Übelkeit oder
Bewußtlosigkeit führen.
• Dies kann vorkommen, wenn Sie durch den Propeller in
Richtung Sonne schauen oder die hinter Ihnen liegende Sonne
vom Propeller reflektiert wird. Dies sollten Sie daher
möglichst vermeiden
• Augenschutz:
• Auf Grund der mit zunehmender Flughöhe ansteigenden UVStrahlung ist für die Erhaltung der Sehkraft ( Vermeiden des
vorzeitigen Auftretens einer Linsentrübung - "Katarakt" )
eine geeignete, UV absorbierende Sonnenbrille, insbesondere
bei Flügen in größerer Höhe wichtig!
Der LAGE- und GLEICHGEWICHTSSINN:
Der LAGE- und GLEICHGEWICHTSSINN:
KINETOSEN (LUFTKRANKHEIT)
Der LAGE- und GLEICHGEWICHTSSINN:
• Richtige räumliche Orientierung ist das Produkt
gleichlautender Informationen unserer 3
Hauptquellen :
• Sehsinn
Bei Tageslicht und gutem Wetter nützen wir zu
etwa 90 % den Sehsinn zur Orientierung.
• Bei Nacht und/oder schlechtem Wetter/Sicht
nimmt die Möglichkeit diesen zu nutzen ab oder
fällt ganz weg
Der LAGE- und GLEICHGEWICHTSSINN:
• Gleichgewichtsorgan:
• Aus dem Gleichgewichtsorgan im Innenohr liefern uns
Gewichts- und Beschleunigungssensoren entsprechende
Informationen
• Propriozeptoren
• Als Propriozeptoren bezeichnet man verschiedene
Sensoren in Haut, Sehnen, Gelenken und Muskeln, die dem
Gehirn Informationen über deren Lage im Raum und
zueinander liefern.. Landläufig wird die Verwendung
dieses Sinnes als „mit dem Hintern fliegen“ bezeichnet
und dies tun wir auch meist.
Der LAGE- und GLEICHGEWICHTSSINN:
• Leider ist diese Information
unzuverlässig,
• da das Gehirn damit nicht zwischen
Schwerkraft und Fliehkraft
unterscheiden kann.
RÄUMLICHE DESORIENTIERUNG
Der LAGE- und GLEICHGEWICHTSSINN:
• Während des Fluges können jedoch Bedingungen auftreten,
die zu widersprüchlichen Empfindungen unserer Sinne und
damit zur Desorientierung (falsche Vorstellung über Position,
Fluglage und Bewegung) führen
• (Dissonanztheorie).
• Bei fehlender optischer Information tendieren wir dazu, uns
auf den Gleichgewichtssinn und die Propriozeption zu
verlassen. Da diese uns im Flug aber falsche Informationen
geben können, ist das Risiko für räumliche Desorientierung
dabei sehr groß ! Unter diesen Bedingungen ist es extrem
wichtig, die Fluglageinstrumente gut zu beobachten und
deren Informationen richtig interpretieren und danach
handeln zu können („instrument scan“) !
• Dies läßt sich nur durch entsprechendes Training und
laufende Übung erreichen !
Der LAGE- und GLEICHGEWICHTSSINN:
• Räumliche Desorientierung ist häufige Ursache
für Flugunfälle bei VFR und nicht ausreichend
tranierten bzw. geübten IFR-Fliegern infolge
Kontrollverlusts durch Mißinterpretation von Lage
und Geschwindigkeit des Flugzeuges
• Basic instrument training
für VFR-Piloten !?
Der LAGE- und GLEICHGEWICHTSSINN:
Der LAGE- und GLEICHGEWICHTSSINN:
Der LAGE- und GLEICHGEWICHTSSINN:
• Vertigo :
• (Schwindel durch Corioliseffekt): während eines
konstanten Kurvenfluges führt eine plötzliche
Kopfbewegung (Betätigung von Tankschalter, Klappen,
etc.) zur Empfindung einer völlig anderen als der
tatsächlichen Flugbewegung.
• Deren „Korrektur“ kann zu gefährlichen Fluglagen
führen (bzw. bei Passagieren zu Übelkeit und Erbrechen:
Luftkrankheit ):
• daher: Kopf beim Kurvenflug ruhig halten ! ( auch
Passagiere entsprechend informieren - Vermeidung von
Übelkeit/Erbrechen => zusätzlicher Streß für Piloten!)
Der LAGE- und GLEICHGEWICHTSSINN:
• Leans:
• Die plötzliche und rasche Korrektur von Querlagen
führt zur Empfindung des Rollens in eine Querlage
auf die andere Seite, was Sie dazu veranlassen kann,
durch eine neuerliche "Korrektur" wieder in die
ursprüngliche Lage zurückzukehren.
• (Problem unter/überschwellige Bogengangsreize,
Schwelle : Rotationsgeschwindigkeit 2-3°/sek).
• Vermeidung durch entsprechendes Vertrauen in die
Instrumente, Training und Übung !
Der LAGE- und GLEICHGEWICHTSSINN:
• Gravyard spin:
• plötzliches Abfangen des Trudelns kann zur
Empfindung des Trudelns in die Gegenrichtung
auftreten.
• Dessen "Korrektur" kann zu einem neuerlichen
Trudeln in die ursprüngliche Richtung führen.
• Vermeidung durch entsprechendes Vertrauen in die
Instrumente, Training und Übung !
Der LAGE- und GLEICHGEWICHTSSINN:
• Gravyard spiral:
• Ein längerer konstanter Kurvenfluges mit Höhenverlust kann
als Flug in Horizontalfluglage empfunden werden.
• „Ziehen“ zur Korrektur des Höhenverlustes verengt dann nur
den Kurvenradius, woraus noch vermehrter Höhenverlust
entsteht.
• Ein Wiedereinnehmen der Horizontalfluglage kann das Gefühl
erzeugen, in die Gegenrichtung zu drehen,
• dessen Korrektur zu einem neuerlichen Kurven in die
ursprüngliche Richtung führt.
Der LAGE- und GLEICHGEWICHTSSINN:
• Somatographic illusions:
• rasche Beschleunigung erzeugt das Gefühl einer
Steigbewegung, deren Korrektur zu steilem Sinken
führen kann (z.B. Flugzeugträgerkatapult !).
• Rasches Abbremsen erzeugt den gegenteiligen
Effekt, welcher dazu führen kann, „die Nase
hochzunehmen“, was zum Stall führen kann.
Das GEHÖR:
• Das Motorgeräusch im Cockpit von kleinen
Einmotorigen erreicht Werte um 90-95 dB(A),
• der dann zur notwendigen Verständigung laut
aufgedrehte Bordfunk bis 110 dB(A).
• Diese Lautstärken können bereits bei den üblichen
Flugzeiten zu deutlichen Lärmschädigungen des
Innenohres führen
• Jedoch auch in den Cockpits mancher moderner
Verkehrsmaschinen erreichen insbesondere die
Windgeräusche hörschädigende Werte !
Das GEHÖR:
• Lärm im Cockpit durch Motor- und Windgeräusche
verursacht:
• erhöhten Streß,
• beschleunigt das Entstehen von Müdigkeit und
• erschwert die Verständigung unter den
Besatzungsmitgliedern und mit ATC.
• Dies kann ein wesentlicher Beitrag zum Entstehen von
fatalen Fehlern sein.
• Ständige Lärmexposition über Jahre führt zu zunehmender
Schwerhörigkeit.
Das GEHÖR:
• Schutz vor Lärmschaden !
• Passive Kopfhörer
• Aktiver Kopfhörer mit Noise Reduction System (ANR)
• Zur Illustration:
• 3 dB(A) entsprechen einer Verdoppelung des Schalldruckes
• 10 dB(A) einer subjektiven Verdoppelung der Lautstärke !!
• Lärmschwerhörigkeit entsteht ab Belastungen von über 80 dB
für 8 Stunden täglich bzw. entsprechend kürzerer
Expositionszeit bei höheren Werten !
Das GEHÖR:
• maximal zulässige Lärmexpositionszeit nach
Arbeitsschutzgesetz:
• Lärmbeurteilungspegel dB(A)
85
88
91
94
97
100
Minuten
480
240
120
60
30
15
Das GEHÖR:
• Ein passiver Kopfhörer oder ein simpler und billiger
geeigneter Stoppel (Ohropax, etc.) vermindern den
Lärm um etwa 30 dB(A), jedoch nicht in den kritischen
Frequenzbereichen !!
Das GEHÖR:
• Heute "state of the art" sind Kopfhörer mit sogenannten
"Active Noise Reduction" - Systemen, die den
Schalldruck besonders in den kritischen Frequenzen (ca.
30 bis 1000 Hz) um 15 bis 25 dB(A) reduzieren.
UMWELTEINFLÜSSE:
• Druckänderungen durch Höhenwechsel
• langsam, entsprechend normalem Steig- oder
Sinkflug
• plötzlicher oder starker Druckabfall ( Defekt im
Kabinensystem, nach Tauchen )
• Hypoxie (Sauerstoffmangel)
• Strahlenbelastung, Ozon in der Höhe,
DRUCKÄNDERUNGEN
• Gesetz von Boyle-Mariotte: PxV=konst.:
• das Volumen eines Gases verhält sich umgekehrt
proportional zum Druck des Gases (trockenes Gas,
Temperatur konstant)
DRUCKÄNDERUNGEN
• => abnehmender Luftdruck (Steigflug) führt zu einer
Ausdehnung der gefangenen Gase, welche dann
Beschwerden verursachen:
• Nasennebenhöhlenbeschwerden :
(Aero- bzw. Barosinusitis) bei Infekten
• Zahnbeschwerden (Aero- bzw. Barodontalgie):
Zahnpflege, -sanierung !
• Magen-Darmtrakt: Beklemmungen, Kollapsgefühl: bes.
nach Aufnahme blähender Speisen, Kohlensäure !
DRUCKÄNDERUNGEN
• =>zunehmender Luftdruck (Sinkflug) führt bei
fehlendem Druckausgleich Infekte !!) im Mittelohr zu
massiven Ohrenschmerzen und Schwindel
Hypoxie (Sauerstoffmangel):
• Hypoxische Hypoxie:
• Sauerstoffmangel durch Abnahme der
Sauerstoffmenge in der Atemluft:
• Schleichender Verlauf ! :
• Symptome werden zu spät oder überhaupt nicht
erkannt !
Hypoxie (Sauerstoffmangel):
• Indifferenzzone: bis 2000 m;
• trotz leicht abnehmender Sauerstoffsättigung keine Symptome
• Reaktionsschwelle:
• ab ca. 2000 m (bereits Einschränkung des Nachtsehens möglich):
• Vollständige Kompensation: erhöhte Atemfrequenz und
Atemtiefe, Herzfrequenzanstieg
• Störschwelle:
• ab 3000 m:
• unvollständige Kompensation mit subjektiven. und objektiven
Einschränkungen der Leistungsfähigkeit
• Kritische Schwelle:
• 6.600 m: Übergang zur tödlichen Zone: früher oder später
(höhenabhängig): Handlungsunfähigkeit, Bewußtlosigkeit, Tod
UMWELTEINFLÜSSE:
UMWELTEINFLÜSSE:
• Hypoxische Hypoxie: Symptome:
•
subjektiv:
erhöhte Atem/
Herzfrequenz
Müdigkeit
Sehstörungen
objektiv:
Reduzierung der
Gehirnleistung
Reduzierung des
Farbsehens
verminderte
Kritikfähigkeit
Euphorie
verminderte
Urteilsfähigkeit
SAUERSTOFFMANGEL:
• Symptome individuell stark unterschiedlich !
• ACHTUNG:
Zusätzliches Problem : Druckhöhe ≠ Dichtehöhe !
( tatsächlicher Luftdruck kann geringer sein als
Höhenanzeige !)
• Vorbeugung: Sauerstoffzufuhr ! (Maske: Beiatmung,
reine Sauerstoffatmung), Kabinendrucksystem
• Maßnahmen: (Not-) Abstieg auf unter 3000 m,
Notsauerstoffsysteme
UMWELTEINFLÜSSE:
Hypoxie: Symptomverstärkung durch:
• Rauchen ! :
• 1 Zigarette = 1,5 % COHb , 5-8 % COHb + 10000
ft = 14000 physiolog. Höhe ! Piloten sollte deshalb
vor dem Flug (und natürlich inbesondere während
des Fluges) nicht rauchen !
• Alkohol (Hangover !)
• Medikamente/Drogen
• Erkrankungen (Blut, Herz, Lunge):
• Kranke können in Höhen, die ein Gesunder
vollständig kompensiert und daher nicht bemerkt,
schon schwere Sauerstoffmangelsymptome
aufweisen
Verwendung von Sauerstoff:
• In Österreich gibt es keine Vorschriften für nicht
gewerbliche Flüge, ab welcher Kabinenhöhe
Sauerstoffbeiatmung zu benützen ist.
• Für gewerbliche Flüge Vorschriften im FOM.
• Ein guter Anhaltspunkt sind die Vorschriften der FAA
(Federal Aviation Administration USA):
Verwendung von Sauerstoff:
• Besatzung muß zusätzlichen Sauerstoff benützen: über 12.500 ft
nach mehr als 30 Minuten Flug, über 14.000 ft: für die gesamte
Flugdauer
• über 15.000 ft muß zusätzlich für jeden Passagier Sauerstoff
benutzbar sein ("must be provided to each occupant")
gelegentlich kann es für die Besatzung aber auch angenehm sein,
wenn die Passagiere schlafen, hier besteht also die Möglichkeit
dies zu fördern !
• Besatzungen für druckbelüftete Flugzeuge, die über 25.000 ft
fliegen können, müssen ein physiologisches
Trainingsprogramm ( inkl. "altitude chamber flight")
absolviert haben.
• Zusätzliche Empfehlung: bei Nachtflügen Sauerstoff schon ab
5000 ft benutzen !
PLÖTZLICHER DRUCKABFALL:
• Gesetz von Henry: P/P1 = Q/Q1:
• die Menge eines Gases in Lösung ist proportional
dem Druck des Gases über der Flüssigkeit
PLÖTZLICHER DRUCKABFALL:
• Durch Defekt im Kabinendrucksystem,
• selber Effekt auch bei Fliegen unmittelbar nach
Scuba-Tauchen
• => Stickstoffblasen in:
PLÖTZLICHER DRUCKABFALL:
•
•
•
•
Haut (Parästhesien),
Gelenken(Bends)
Brust(Chokes)
Gehirn und Rückenmark
(neurologische Störungen bis zu
Bewusstseinsstörungen, Krämpfen,
Querschnittslähmung)
• Zähnen: Schmerzen
• Maßnahmen: Sauerstoffmaske, Notabstieg
• Mindestens 24 Stunden Abstand vom letzten
Tauchgang bis zum Flug !
PLÖTZLICHER DRUCKABFALL:
• zeigt sich durch: knallartiges Geräusch, Luftstrom
,Temperaturabfall und Nebelbildung in der Kabine
• Zeitreserve bei Druckabfall: TUC (Time of usefull
conciouseness):
• 5.500 m: 30 Min
• 7.500 m: 5 Min
• 10.000 m: 60 Sek
• 13.000 m: < 15 sek
• Die TUC ist abhängig von der Geschwindigkeit des
Druckabfalles
(50 % vermindert bei rapider Dekompression), persönlicher
Toleranz, Temperatur, körperlicher Aktivität)
PLÖTZLICHER DRUCKABFALL:
•
UMWELTEINFLÜSSE:
•
•
Hypämische Hypoxie:
gestörte Sauerstofftransportkapazität des Blutes: z.B. durch
Kohlenmonoxyd-Intoxikation:
geruch und farbloses Gas, bindet sich 300 x stärker an Hämoglobin als
Sauerstoff !
•
Auspuffgase können in die Kabine gelangen bei Defekten am Heizsystem;
•
Symptome: unspezifisch, ähnlich Sauerstoffmangel ! (Müdigkeit,
Konzentrationsstörungen, Kopfschmerzen, Benommenheit, Übelkeit, Erbrechen)
•
Maßnahmen: es ist wichtig, diese Symptome zu kennen um überhaupt an diese
Möglichkeit zu denken !; Heizung abschalten, Belüftung und storm window öffnen
CO-Indicator im Cockpit !?
•
UMWELTEINFLÜSSE:
• Stagnierende Hypoxie:
Störungen der Blutzirkulation: in der Fliegerei durch flugspezifische
Belastungen:
• Blutvolumenverlagerung durch Beschleunigungskräfte (Pooling,
Grayout, Tunnelvision, Blackout; Redout)
• Gegenmaßnahmen: Körperlageoptimierung, Preßatmung
("Grunzmanöver"): 1,5 g, Anti-G-Hose: bis 3 g Toleranzerhöhung; bei neg.
Belastungen: Redout)
• Engerstellung der Gefäße z.B. bei Kälte, Verschluss von Gefäßen bei
eingeengtem Sitzen, durch Gasblasen nach rapider Dekompression
UMWELTEINFLÜSSE:
•
Histotoxische Hypoxie:
Sauerstoffaufnahmestörung in den Zellen durch Vergiftung, z.B. Alkohol
("Hangover" !)
• Alle Hypoxieformen können alleine oder auch in
beliebiger Kombination vorkommen !
HYPERVENTILATION:
•
Mehr- (Zuviel-) atmung über den aktuellen Bedarf hinaus, (meist psychisch
verursacht - Aufregung, Streß, Angst ! , z.B. Flugschüler in ungewohnten
Situationen, Einflug in Instrumentenflugbedingungen/Schlechtwetter,
Notfallsituationen !)
•
Symptome: ähnlich den Sauerstoffmangelsymptomen !:
Kribbeln in den Fingern - Sehstörungen, Schwindel,
Konzentrationsstörungen, etc. im Extremfall bis zu Muskelkrämpfen,
Bewußtlosigkeit
•
Maßnahmen: im Zweifel: immer Notsauerstoff verwenden !
Streß vermeiden; ruhig atmen, laut sprechen oder singen !
PHYSISCHE und PSYCHISCHE FITNESS
PHYSISCHE und PSYCHISCHE FITNESS
•
Umgebungstemperatur: Körper, Kopf (Sonnenschutz (auch schon vor dem Flug !)
•
Ernährung: Kalorienbedarf ausreichend decken, aber vor dem Flug nur leichte Mahlzeiten !
•
Flüssigkeitszufuhr: größerer Flüssigkeitsverlust unter Höhenbedingungen bzw.
Klima/Druckanlage (rasche Abnahme des Feuchtigkeitsgehaltes mit der Höhe führt zu extrem
trockener Luft im Flugzeug
•
•
Luftfeuchtigkeit in der Kabine nur ca. 1 % !
Flüssigkeitsmangel führt zu trockener Haut und Schleimhäuten (Augen !), Reizhusten, rascherer
Ermüdung, begünstigt zusammen mit dem Bewegungsmangel das Entstehen von Nierensteinen
deshalb bei langen Flügen auf ausreichend Flüssigkeitszufuhr achten.
Umgekehrt sollte die Flüssigkeitszufuhr nicht so groß sein , daß sie in toilettenlosen
Kleinflugzeugen durch eine übervolle Blase die Konzentration des Piloten stört !
•
•
•
Psychische und physische Fitness: erfordert ausreichende Regeneration, Erholung, Schlaf ,
familiäres und berufliches Umfeld, etc. !
Schwerpunkt des Unterrichts in „Menschlicher
Leistungsfähigkeit/Human factors“ ist die Erklärung wie Ihre
Leistungsfähigkeit durch menschliche Interaktion,
Emotionen und die physiologischen Bedingungen beim
Fliegen beeinflusst werden.
Um ein sicherer und verlässlicher Pilot zu werden ist es
notwendig diese Vorgänge zu verstehen und sie sind daher
ein wesentlicher Teil einer umfassenden Pilotenausbildung