Общие принципы обучения на тренажерах
Особая роль в профессиональной подготовке космонавтов принадлежит тренажерам.
Учебно-тренировочный макет станции «Салют»
Обусловлено это тем, что космические тренажеры являются единственными техническими средствами подготовки экипажей пилотируемых космических аппаратов. Выполнение тренировочных космических полетов подобно тренировочным полетам на самолетах вследствие их большой стоимости и небезопасности практически невозможно. Поэтому на космических тренажерах различного назначения создаются такие информационные модели воспроизводимых полетных условий в реальном масштабе времени, чтобы зрительное восприятие и двигательная реакция тренируемого космонавта не отличались от таковых в реальных условиях. С этой целью в кабине (или ее фрагменте) космического тренажера устанавливается, как правило, оборудование, идентичное реальному. Геометрические размеры макетов кабин ПКА, расположение приборов, индикаторных устройств и органов управления соответствуют реальному кораблю. Однако общее подобие, хотя и имеет большое значение, еще не обеспечивает воспроизведения на тренажере наиболее существенных моментов трудовой деятельности космонавта, позволяющих формировать необходимые профессиональные навыки.
Вопрос о том, какие факторы условий полета ПКА, в какой полноте и с какой точностью должны имитироваться на тренажере, решается на основе психологического анализа взаимодействия космонавта с реальной средой и определяется спецификой решаемых космонавтом задач. При этом учитывается психологическая структура формируемых навыков, которая включает цель выполнения действия, особенности восприятия, внимание, мышление, характер движений.
Для восприятия условий реального процесса на тренажере реализуется математическая модель движения ПКА и модели всех его основных систем. При этом в соответствии с управляющими воздействиями обучаемого космонавта, которые вводятся в модель, воспроизводятся в реальном масштабе времени ситуации, аналогичные возникающим в космическом полете.
Тренажёр космического корабля «Союз»
Полученные в результате моделирования параметры выводятся на приборы и средства индикации пульта космонавта. Одновременно в оптических приборах и иллюминаторах в возможно полной мере воспроизводится внешняя визуальная обстановка, посредством соответствующих имитаторов, связанных с моделью динамики ПКА таким образом, чтобы наблюдаемая на тренажере картина соответствовала реальной при аналогичном состоянии в полете.
Как правило, на тренажерах моделируются физические факторы условий космического полета (исключая невесомость), вызывающие у тренируемых космонавтов ощущения, адекватно связанные с их деятельностью в реальных условиях полета.
Вместе с тем эффективность применения тренажеров в ходе подготовки космонавтов к предстоящему космическому полету зависит не только от степени приближения условий тренировок к реальным, но и от методик обучения, которые разрабатываются с учетом закономерностей становления профессиональных навыков. В программу тренировочного процесса входят прежде всего наиболее сложные критические ситуации, навыки работы в которых невозможно сформировать в реальном полете. Кроме того, тренажер позволяет инструктору изменять ситуации, вводить новые или дополнительные условия, усложняющие управление кораблем, а также формировать поэтапно упражнения дозированно-прогрессирующей сложности. При этом профессиональные навыки ранжируются по значимости, а характер задач, ставящихся в процессе тренировки, индивидуализируется с учетом функциональных обязанностей и предшествующего опыта космонавтов.
Оптимизация обучения космонавтов на тренажерах достигается также такими методическими приемами, как повторное воспроизведение особо сложных элементов управления ПКА, ввод неисправностей, фиксация тренировочного упражнения для оперативного разбора инструктором ошибок, допущенных обучаемым, самоконтроль и другие методические приемы.
В ряде случаев, например, для формирования навыков выполнения быстротечных процессов управления ПКА возникает необходимость в их более медленном воспроизведении (обучение в нереальном масштабе времени) с последующим постепенным переходом к реальному времени.
Специфика профессиональной подготовки космонавта на тренажерах связана с такой особенностью, как невозможность создать на одном тренажере весь комплекс физических условий и факторов, сопровождающих космический полет. Поэтому становление необходимых профессиональных навыков у космонавтов осуществляется поэлементно на тренажерах различного назначения. На конечном этапе подготовки космонавтов у них осознанно интегрируется обобщенный внутренний образ предстоящей деятельности. Задача формирования такого образа у космонавтов на тренажерах решается психологами и инструкторами, осуществляющими руководство подготовкой. В этой связи особое значение приобретает планирование циклограмм тренировок. В его основе лежит этапность, связанная с поэлементным овладением сложными видами профессиональных навыков. Последовательность этапов подготовки к выполнению динамических операций на тренажерах представляется следующим образом [99]:
• теоретическое обучение и приобретение общей операторской культуры;
• формирование спектра частных навыков, входящих в состав интегрального навыка, необходимого для выполнения данной динамической операции;
• формирование навыков выполнения отдельных изолированных операций;
• формирование навыков выполнения отдельных операций в комплексе последовательных действий;
• формирование навыков выполнения динамической операции в аварийных ситуациях и нестандартными способами;
• перенос навыков с учебных моделей на реальный объект управления.
Схема поэтапной подготовки экипажа ПКА для выполнения операции причаливания и стыковки, как наиболее сложной типовой динамической операции, показана на рис. 7.
Рис. 7. Схеме поэтапной подготовки экипажа ПКА
Сочетание принципов теоретического обучения, образующего базу, на которой строится вся дальнейшая подготовка космонавтов, с практической работой на тренажерах позволяет слушателям активно усваивать материал в процессе обучения и формировать гибкие навыки, которые могут быть безболезненно скорректированы в реальном космическом полете, исходя из складывающейся ситуации. В этой связи необходимо отметить, что процесс обучения и подготовки осуществляется на основе сознательного и активного участия в нем самих космонавтов, формирующих в себе навыки выполнения не отдельных операций и режимов полета, а на основе познания способов выполнения конкретных операций вырабатывать в себе общую концепцию решения задач программы полета как в штатных, так и нештатных или аварийных ситуациях. Это высшая ступень достижения профессионализма в ходе подготовки к предстоящему полету. И достигается она прежде всего индивидуальным методом обучения при соблюдении максимального уровня слаженности экипажа в целом.
Ведущая роль в достижении этой цели принадлежит инструктору экипажа, который непосредственно осуществляет учебный процесс и определяет готовность экипажа к полету. При этом он решает ряд задач в двух основных направлениях.
В психологическом плане:
• изучение индивидуальных психологических особенностей членов экипажа, их речи и стиля деятельности;
• исследование влияния психической напряженности, утомления, эмоциональных воздействий и особенностей нервно-психической организации космонавта на эффективность его деятельности и варьирование в зависимости от этого интенсивности его загрузки;
• выявление «резервов» и возможности использования их в экстремальных условиях;
• учет цены физических и психических затрат космонавта при достижении заданного уровня профессионализма с целью обеспечения надежности решения поставленной задачи;
• выявление особенностей взаимодействия членов экипажа при различных видах трудовой деятельности и их психологической совместимости.
В плане профессиональной подготовки:
• организация обучения на тренажерах;
• определение содержания тренировочных упражнений и распределение их по времени;
• раскрытие индивидуальных профессиональных качеств каждого члена экипажа;
• анализ хода становления навыков и при необходимости его корректировка;
• оптимизация количества тренировок;
• раскрытие сущности процессов и явлений, протекающих при подготовке космонавтов;
• управление процессом обучения, исходя из задач предстоящего полета;
• оценка профессионализма экипажа и его готовности к полету.
Многолетний опыт подготовки космонавтов в ЦПК имени Ю. А. Гагарина подтверждает, что решение инструктором экипажа этих задач — залог эффективной и надежной работы космонавтов в длительных космических полетах.
Для успешного достижения этой цели инструктор экипажа должен обладать высоким уровнем профессиональных знаний, педагогическим мастерством, большими организаторскими способностями и авторитетом.
