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

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].

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±σ)

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.