The methods of air staff physical training for the formation of psychophysical tolerance to the impact of aerobatic acceleration forces

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.