وقتی فرد بیش از حد بارگیری می کند چه احساسی دارد. اضافه بار آیرودینامیکی چه تغییرات محیطی را می توانیم تحمل کنیم

نیروی اعمال شده به بدن، در سیستم واحدهای SI، بر حسب نیوتن اندازه گیری می شود (1 اچ = 1 کیلوگرم متر بر ثانیه 2). در رشته های فنی، کیلوگرم نیرو (1 کیلوگرم, 1 کیلوگرم) و واحدهای مشابه: نیروی گرم (1 gs, 1 جینیروی تنی (1 ts, 1 تی). 1 کیلوگرم نیرو به عنوان نیروی وارده به جسمی با جرم 1 تعریف می شود کیلوگرمشتاب عادی، طبق تعریف برابر با 9.80665 m/s 2(این شتاب تقریباً برابر با شتاب سقوط آزاد است). بنابراین، طبق قانون دوم نیوتن، 1 کیلوگرم = 1 کیلوگرم 9.80665 m/s 2 = 9,80665 اچ. همچنین می توان گفت که جسمی با جرم 1 کیلوگرمتکیه بر تکیه گاه دارای وزن 1 است کیلوگرمغالباً برای اختصار، کیلوگرم نیرو را صرفاً «کیلوگرم» (و تن-فورس، به ترتیب «تن») می نامند که گاهی باعث سردرگمی افرادی می شود که عادت به استفاده از واحدهای مختلف ندارند.

اصطلاحات روسی که در علم موشک توسعه یافته است، به طور سنتی از "کیلوگرم" و "تن" (به طور دقیق تر، کیلوگرم نیرو و تن-نیرو) به عنوان واحدهای رانش موتور موشک استفاده می کند. بنابراین، هنگامی که آنها در مورد یک موتور موشک با رانش 100 تن صحبت می کنند، منظور آنها این است که این موتور نیروی رانش 10 5 را ایجاد می کند. کیلوگرم 9.80665 m/s 2$\حدود $10 6 اچ.

اشتباه رایج

با گیج شدن نیوتن و نیروی کیلوگرم، برخی معتقدند که نیروی 1 کیلوگرم نیروی شتاب 1 را ایجاد می کند. m/s 2، یعنی "برابری" اشتباه را می نویسند 1 کیلوگرم / 1 کیلوگرم = 1 m/s 2. در عین حال بدیهی است که در واقع 1 کیلوگرم / 1 کیلوگرم = 9,80665 اچ / 1 کیلوگرم = 9,80665 m/s 2- بنابراین، خطای تقریباً 10 برابر مجاز است.

مثال

<…>بر این اساس، نیرویی که بر ذرات در شعاع میانگین وزنی فشار می آورد برابر خواهد بود: 0.74 Gs / mm 2 · 0.00024 = 0.00018 Gs / mm 2 یا 0.18 mGs / mm 2. بر این اساس، نیروی 0.0018 میلی گرم بر روی یک ذره متوسط ​​با سطح مقطع 0.01 میلی متر مربع فشار می آورد.
این نیرو به ذره شتابی برابر با نسبت آن به جرم ذره متوسط ​​می دهد: 0.0018 میلی گرم / 0.0014 میلی گرم \u003d 1.3 متر بر ثانیه 2. <…>

(برجسته آپلوفکت هاالبته، نیروی 0.0018 میلی گرم به ذره ای با جرم 0.0014 میلی گرم شتاب تقریباً 10 برابر بیشتر از آنچه موخین شمارش کرده است می دهد: 0.0018 میلی گرم نیرو / 0.0014 میلی گرم = 0.0018. میلی گرم· 9.81 m/s 2 / 0.0014 mg $\حدود $ 13 m/s 2. (می توان توجه داشت که تنها با اصلاح این خطا، عمق دهانه محاسبه شده توسط موخین، که ظاهراً باید در هنگام فرود در زیر ماژول قمری تشکیل می شد، بلافاصله از 1.9 کاهش می یابد. متر، که به موخین نیاز دارد تا 20 سانتی متر; با این حال، بقیه محاسبه آنقدر پوچ است که این تصحیح قادر به تصحیح آن نیست).

وزن بدن

طبق تعریف، وزن بدننیرویی وجود دارد که با آن بدن بر یک تکیه گاه یا تعلیق فشار می آورد. وزن جسمی که بر روی تکیه گاه یا تعلیق قرار دارد (یعنی ثابت نسبت به زمین یا جرم آسمانی دیگر) برابر است با

\begin(align) \mathbf(W) = m \cdot \mathbf(g), \end(align)

که در آن $\mathbf(W)$ وزن جسم است، $m$ جرم جسم است، $\mathbf(g)$ شتاب سقوط آزاد در نقطه داده شده است. در سطح زمین، شتاب گرانشی نزدیک به شتاب معمولی است (اغلب تا 9.81 گرد می شود. m/s 2). جرم بدن 1 کیلوگرمدارای وزن $\حدود 1 $ کیلوگرم 9.81 m/s 2$\حدود $1 کیلوگرم. در سطح ماه، شتاب سقوط آزاد حدود 6 برابر کمتر از سطح زمین است (به طور دقیق تر، نزدیک به 1.62). m/s 2). بنابراین، اجسام روی ماه حدود 6 برابر سبک تر از روی زمین هستند.

اشتباه رایج

وزن بدن و جرم آن را اشتباه می گیرند. جرم بدن به جرم آسمانی بستگی ندارد، ثابت است (اگر اثرات نسبیتی را نادیده بگیریم) و همیشه برابر است با یک مقدار - هم در زمین و هم در ماه و هم در بی وزنی.

مثال

مثال

در روزنامه دوئل، شماره 20، 2002، نویسنده رنجی را که فضانوردان ماژول ماه باید در هنگام فرود روی ماه تجربه کنند، توصیف می کند و بر عدم امکان چنین فرود اصرار می ورزد:

فضانوردان<…>اضافه بار طولانی مدت را تجربه کنید که حداکثر مقدار آن 5 است. اضافه بار در امتداد ستون فقرات هدایت می شود (خطرناک ترین اضافه بار). از خلبانان نظامی بپرسید که آیا امکان 8 دقیقه ماندن در هواپیما وجود دارد یا خیر. با اضافه بار پنج برابری و حتی مدیریت آن. تصور کنید که پس از سه روز در آب (سه روز پرواز به ماه با گرانش صفر)، روی زمین پیاده شده اید، در کابین قمری قرار می گیرید و وزن شما به 400 کیلوگرم (G 5) تبدیل می شود، لباس های شما 140 است. کیلوگرم، و کوله پشتی شما - 250 کیلوگرم. برای جلوگیری از افتادن، شما را به مدت 8 دقیقه و سپس 1.5 دقیقه دیگر توسط کابلی که به کمربندتان متصل است نگه می دارید. (بدون صندلی، بدون خوابگاه). پاهای خود را خم نکنید، به تکیه‌گاه‌ها تکیه کنید (دست‌ها باید روی دسته‌های کنترل باشد). آیا خون از سر شما خارج شده است؟ آیا چشمان شما تقریباً کور است؟ نمرد و غش نکن<…>
واقعاً بد است که فضانوردان را مجبور کنیم فرود را در موقعیت "ایستاده" با اضافه بار طولانی 5 برابر کنترل کنند - این به سادگی غیرممکن است.

با این حال، همانطور که قبلاً نشان داده شد، در ابتدای فرود، فضانوردان بار اضافی معادل 0.66 دلار را تجربه کردند - یعنی به طور قابل توجهی کمتر از وزن طبیعی زمینی خود (و هیچ کوله پشتی در پشت خود نداشتند - آنها مستقیماً به سیستم پشتیبانی حیات کشتی متصل بودند). قبل از فرود، نیروی رانش موتور تقریباً وزن کشتی را روی ماه متعادل می کند، بنابراین شتاب مربوط به آن 1/6 دلار است - بنابراین، در کل فرود، استرس کمتری نسبت به زمانی که به سادگی می ایستند، را تجربه کردند. روی زمین. در واقع، یکی از وظایف سیستم تتر توصیف شده دقیقاً کمک به فضانوردان بود که روی پاهای خود بمانند. تحت کاهش وزن.

در پزشکی هوانوردی و فضایی، اضافه بار به عنوان شاخصی از بزرگی شتابی در نظر گرفته می شود که هنگام حرکت بر شخص تأثیر می گذارد. نسبت نیروهای متحرک حاصل به جرم بدن انسان است.

اضافه بار با واحد چند برابر وزن بدن در شرایط زمینی اندازه گیری می شود. برای یک نفر در سطح زمین، اضافه بار برابر با یک است. بدن انسان با آن سازگار است، بنابراین برای مردم نامرئی است.

اگر نیروی خارجی به هر جسمی شتاب 5 گرم وارد کند، اضافه بار برابر با 5 خواهد بود. این بدان معناست که وزن بدن در این شرایط نسبت به جسم اصلی پنج برابر شده است.

در هنگام برخاستن یک هواپیمای معمولی، مسافران داخل کابین 1.5 گرم اضافه بار را تجربه می کنند. طبق استانداردهای بین المللی، حداکثر مقدار مجاز اضافه بار برای هواپیماهای غیرنظامی 2.5 گرم است.

در لحظه باز کردن چتر نجات، فرد تحت تأثیر نیروهای اینرسی قرار می گیرد و باعث اضافه بار می شود که به 4 گرم می رسد. در این مورد، نشانگر اضافه بار به سرعت هوا بستگی دارد. برای چتربازان نظامی می تواند از 4.3 گرم با سرعت 195 کیلومتر در ساعت تا 6.8 گرم با سرعت 275 کیلومتر در ساعت متغیر باشد.

پاسخ به اضافه بارها به بزرگی، سرعت افزایش و وضعیت اولیه بدن بستگی دارد. بنابراین، هم تغییرات عملکردی جزئی (احساس سنگینی در بدن، مشکل در حرکات و ...) و هم شرایط بسیار جدی می تواند رخ دهد. اینها شامل از دست دادن کامل بینایی، اختلال در عملکرد سیستم قلبی عروقی، تنفسی و عصبی، و همچنین از دست دادن هوشیاری و بروز تغییرات مورفولوژیکی برجسته در بافت ها است.

به منظور افزایش مقاومت بدن خلبانان در برابر شتاب در پرواز، از لباس های ضد گرم و جبران کننده ارتفاع استفاده می شود که در صورت بارگذاری بیش از حد، به دیواره شکم و اندام تحتانی فشار وارد می کند که منجر به تاخیر در خروج می شود. خون به نیمه پایینی بدن می رسد و خون رسانی به مغز را بهبود می بخشد.

برای افزایش مقاومت در برابر شتاب، تمرین بر روی سانتریفیوژ، سخت شدن بدن، تنفس اکسیژن تحت فشار بالا انجام می شود.

هنگام نجات، فرود خشن هواپیما یا فرود بر روی چتر نجات، اضافه بارهای قابل توجهی رخ می دهد که همچنین می تواند باعث تغییرات ارگانیک در اندام های داخلی و ستون فقرات شود. برای افزایش مقاومت در برابر آنها، از صندلی های مخصوص با پشت سر عمیق و ثابت کردن بدن با کمربندها، محدود کننده جابجایی اندام استفاده می شود.

اضافه بار نیز جلوه ای از گرانش در سفینه فضایی است. اگر در شرایط زمینی مشخصه گرانش شتاب سقوط آزاد اجسام باشد، در سفینه ویژگی های اضافه بار نیز شامل شتاب سقوط آزاد است که از نظر بزرگی برابر با شتاب جت در جهت مخالف است. نسبت این مقدار به مقدار را «ضریب اضافه بار» یا «اورلود» می نامند.

در بخش شتاب وسیله نقلیه پرتاب، اضافه بار توسط برآیند نیروهای غیر گرانشی - نیروی رانش و نیروی پسای آیرودینامیکی، که متشکل از نیروی پسا جهت مخالف سرعت و نیروی بالابر عمود بر آن است، تعیین می شود. این نتیجه یک شتاب غیر گرانشی ایجاد می کند که اضافه بار را تعیین می کند.

ضریب آن در قسمت شتاب چند واحد است.

اگر یک موشک فضایی در شرایط زمین با شتاب حرکت کند یا تحت تأثیر موتورها یا مقاومت محیطی را تجربه کند، فشار روی تکیه گاه افزایش می یابد که باعث اضافه بار می شود. اگر حرکت با خاموش شدن موتورها در فضای خالی انجام شود، فشار روی تکیه گاه از بین می رود و حالت بی وزنی ایجاد می شود.

در پرتاب فضاپیما بر روی فضانورد، ارزش آن از 1 تا 7 گرم متغیر است. طبق آمار، فضانوردان به ندرت نیروی g بیش از 4 گرم را تجربه می کنند.

توانایی تحمل بارهای اضافه به دمای محیط، میزان اکسیژن موجود در هوای استنشاقی، مدت زمان اقامت فضانورد در حالت بی وزنی قبل از شروع شتاب و غیره بستگی دارد. عوامل پیچیده تر یا کمتر قابل درک دیگری نیز وجود دارند که تأثیر آنها هنوز به طور کامل درک نشده است.

در اثر شتاب بیش از 1 گرم، فضانورد ممکن است دچار اختلال بینایی شود. شتاب 3 گرمی در جهت عمودی که بیش از سه ثانیه طول می کشد، ممکن است باعث اختلال جدی در دید محیطی شود. بنابراین لازم است سطح روشنایی در محفظه های فضاپیما افزایش یابد.

با شتاب طولی، فضانورد دارای توهمات بینایی است. به نظر او جسمی که به آن نگاه می کند در جهت بردار حاصل از شتاب و گرانش تغییر می کند. با شتاب های زاویه ای، جابجایی ظاهری شیء دید در صفحه چرخش رخ می دهد. این توهم دور شکم نامیده می شود و نتیجه تأثیر بار اضافی بر اندام های گوش داخلی است.

مطالعات تجربی متعددی که توسط دانشمند کنستانتین تسیولکوفسکی آغاز شد، نشان داد که اثر فیزیولوژیکی اضافه بار نه تنها به مدت آن، بلکه به موقعیت بدن نیز بستگی دارد. هنگامی که فرد در وضعیت عمودی قرار می گیرد، قسمت قابل توجهی از خون به نیمه پایینی بدن منتقل می شود که منجر به اختلال در خون رسانی به مغز می شود. اندام های داخلی بدن به دلیل افزایش وزن به سمت پایین جابه جا می شوند و باعث ایجاد کشش شدید در رباط ها می شوند.

برای کاهش اثر شتاب های زیاد، فضانورد به گونه ای در فضاپیما قرار می گیرد که نیروهای g در امتداد محور افقی، از پشت به سمت سینه هدایت شوند. این موقعیت خون رسانی موثری به مغز فضانورد در شتاب های تا 10 گرم و برای مدت کوتاهی حتی تا 25 گرم فراهم می کند.

وقتی فضاپیما به زمین بازمی گردد، وقتی وارد لایه های متراکم جو می شود، فضانورد بارهای کاهش سرعت را تجربه می کند، یعنی شتاب منفی. از نظر مقدار انتگرال، کاهش سرعت مربوط به شتاب در شروع است.

یک فضاپیما که وارد لایه‌های متراکم جو می‌شود به گونه‌ای جهت‌گیری می‌کند که نیروهای g کاهش سرعت دارای جهت افقی باشند. بنابراین، تأثیر آنها بر فضانورد به حداقل می رسد، درست مانند هنگام پرتاب فضاپیما.

این مطالب بر اساس اطلاعات RIA Novosti و منابع باز تهیه شده است

هواپیما. اضافه بار یک کمیت بدون بعد است، با این حال، اغلب واحد اضافه بار به همان شیوه شتاب گرانش نشان داده می شود. g. اضافه بار 1 واحد (یا 1 گرم) به معنای پرواز مستقیم، 0 به معنای سقوط آزاد یا بی وزنی است. اگر هواپیما در ارتفاع ثابت با کرانه 60 درجه بچرخد، ساختار آن 2 واحد اضافه بار را تجربه می کند.

مقدار مجاز اضافه بار برای هواپیماهای غیرنظامی 2.5 است. یک فرد معمولی می‌تواند هر اضافه باری تا 15G را برای حدود 3-5 ثانیه بدون خاموش شدن تحمل کند، اما یک فرد می‌تواند بارهای اضافه از 20 تا 30G یا بیشتر را بدون خاموش کردن بیش از 1-2 ثانیه و بسته به اندازه آن تحمل کند. اضافه بار، به عنوان مثال 50G = 0.2 ثانیه. خلبانان آموزش دیده در لباس های ضد g می توانند نیروهای g را از -3 ... -2 تا +12 تحمل کنند. مقاومت در برابر نیروهای g منفی و رو به بالا بسیار کمتر است. معمولاً در ساعت 7 تا 8 گرم، چشم ها "قرمز می شوند" و فرد به دلیل هجوم خون به سر، هوشیاری خود را از دست می دهد.

اضافه بار یک کمیت برداری است که در جهت تغییر سرعت هدایت می شود. برای یک موجود زنده، این ضروری است. هنگامی که بیش از حد بارگذاری می شود، اندام های انسان تمایل دارند در همان حالت باقی بمانند (حرکت مستقیم یکنواخت یا استراحت). با نیروی G مثبت (سر به پا)، خون از سر به سمت پاها جریان می یابد. معده پایین می رود. وقتی منفی باشد، خون به سمت سر بالا می رود. معده می تواند همراه با محتویات ظاهر شود. هنگامی که ماشین دیگری با یک ماشین ثابت تصادف می کند، فردی که نشسته است دچار اضافه بار قفسه سینه می شود. چنین بار اضافی بدون مشکل زیادی تحمل می شود. فضانوردان در هنگام برخاستن بار اضافی را در حالت دراز کشیدن تحمل می کنند. در این موقعیت، وکتور به سمت قفسه سینه هدایت می شود که به شما امکان می دهد چندین دقیقه مقاومت کنید. فضانوردان از دستگاه های ضد جی استفاده نمی کنند. آنها یک کرست با شیلنگ های بادی هستند که از سیستم هوا باد می شوند و سطح بیرونی بدن انسان را نگه می دارند و کمی از خروج خون جلوگیری می کنند.

یادداشت

بنیاد ویکی مدیا 2010 .

ببینید "Overload (aviation)" در سایر لغت نامه ها چیست:

G-force: G-force (هواپیمایی) نسبت بالابر به وزن G-force (فنی) در اشیاء شتاب دهنده G-force (شطرنج) موقعیتی در شطرنج که مهره ها (شکل) قادر به مقابله با وظایف خود نیستند. اضافه بار ... ... ویکی پدیا

1) P. در مرکز جرم، نسبت n نیروی حاصله R (مجموع نیروی رانش و آیرودینامیکی، نیروهای آیرودینامیکی و گشتاورها) به حاصل ضرب جرم هواپیما m و شتاب گرانش g است: n \u003d R / mg (هنگام تعیین P. برای ... … دایره المعارف فناوری

بزرگترین neymax و کوچکترین neymin مقادیر مجاز اضافه بار نرمال ny از نظر مقاومت سازه. مقدار E. p. بر اساس استانداردهای قدرت برای موارد طراحی مختلف، به عنوان مثال، برای مانور، پرواز در هنگام ناهمواری تعیین می شود. توسط… … دایره المعارف فناوری

پیام خصوصی دریافت کرد:

پیام از kkarai
>> اضافه بار همان بود، یوری. و همه منتظر اضافه بار هستند. خوب، و کمی استفاده رزمی (همه سیگاری ها می خواهند در مورد اضافه بار، وزن آن، چقدر دردناک بدانند).

نشست تا جواب بنویسد. اما بعد فکر کردم که شاید برای سایر خوانندگان غیر خلبان علاقه مند به هوانوردی جالب باشد.
هرگز از ورزش های هوازی (بیش از حد) صدمه نمی بیند. وقتی شروع به گرفتن انتقام کثیف و کوچک از شما به خاطر خلاقیتتان می کنند، برای داستانی از شما که یک روح کوچک کوچک، تفاله، که اصلاً از شایعه پراکنی در مورد آنچه که می تواند باشد یا نیست، خوشش نمی آید، سعی می کنند این کار را دردناک انجام دهند. با هوای یک خبره می گوید که چه اتفاقی افتاده است. متأسفانه ، معلوم شد که چنین افراد زیادی از مدرسه Borisoglebsk وجود دارد ... اما آنها به اشتباه حمله کردند!
در مورد اضافه بار چطور؟ چرا او، درد، چیزی است؟ اضافه بار عاملی است که نشان می دهد چند برابر وزن بدن شما بیش از حد طبیعی است. می توان آن را به صورت فرمولی مانند زیر نشان داد:

جی واقعی = G هنجار. n y

که در آن G وزن و n y نیروی g عمودی (سر-لگن) است.
از فرمول مشخص است که شما در حال حاضر تحت تاثیر یک اضافه بار برابر با یک هستید. اگر n y برابر با صفر باشد، این بی وزنی است. اگر روی دستانتان مقابل دیوار بایستید و وزن به سمت سر لگن هدایت شود، اضافه بار منفی (منهای یک) احساس خواهید کرد.
و در پرواز همچنین اضافه بارهای جانبی وجود دارد nz (من رمزگشایی نمی کنم ، آنها ناچیز هستند) ، nx طولی (سینه - پشت) شتاب های بسیار دلپذیر هستند ، به عنوان مثال هنگام برخاستن (مثبت ، این شتاب است) هنگام رها کردن ترمز چتر نجات (منفی، این ترمز است).
بدتر از همه، اضافه بارهای عمودی قابل تحمل است، اما اغلب بر خلبان در حال پرواز تأثیر می گذارد. در یک پیچ عمیق، اضافه بار باید در 3-6-8 واحد نگه داشته شود. و هر چه رول بیشتر باشد، نیروی g بیشتری برای نگه داشتن هواپیما در افق مورد نیاز است و شعاع چرخش کوچکتر خواهد بود. اضافه بار برای یک رول معین بیش از حد لازم خواهد بود - جنگنده با صعود می رود، اگر کمتر باشد - چرخش با "نقف" می چرخد ​​(یعنی با پایین آوردن دماغه، ارتفاع شروع به کاهش می کند؛ برای اصلاح یک "نقف" عمیق، شما باید آن را از رول بیرون بیاورید، و این نبرد هوایی خطرناک است، به خصوص اگر دشمن در حال حاضر عقب باشد و هدف بگیرد). و هرچه اضافه بار در پیچ بیشتر باشد ، موتور باید نیروی رانش بیشتری داشته باشد ، در غیر این صورت سرعت شروع به کاهش می کند و اضافه بار باید کاهش یابد. و اگر اضافه بار را کاهش دهید، دشمن را ساقط نخواهید کرد یا سرنگون خواهید شد.
هنگام اجرای یک حلقه نستروف یا یک حلقه نیمه، زمانی که هواپیما در قسمت اول شکل "پیچیده" می شود، n y می رسد. 4.5-6 واحد. آن ها وزن خلبان افزایش می یابد 4.5-6 بار: اگر وزن خلبان 70 کیلوگرم باشد، هنگام خلبانی با این رقم، وزن او خواهد بود 315-420 کیلوگرم.در این مواقع وزن دست ها، پاها، سر، خون، بالاخره افزایش می یابد! انجام این رقم با اضافه بار کمتر غیرممکن است - مسیر کشیده می شود و هواپیما در قسمت بالایی حلقه که مملو از چرخش است سرعت خود را از دست می دهد. با یک بزرگتر، غیرممکن است (خوب، بسته به نوع هواپیما) - هواپیما به زوایای حمله فوق بحرانی می رسد و همچنین سرعت خود را از دست می دهد. بنابراین، اضافه بار باید بهینه باشد (برای هر نوع هواپیما مخصوص به خود). در قسمت بالایی حلقه نستروف، خلبان به کمربندها آویزان نمی شود، بلکه به صندلی فشار داده می شود، زیرا. هواپیما باید با اضافه بار 2-2.5 "پیچیده" شود. قسمت پایین حلقه با اضافه بار 3.5-4.5 (بسته به نوع) انجام می شود.
حداکثر بار اضافه ای که بدن انسان می تواند تحمل کند از (+) 12 تا (-) 4 است.
خطر نیروهای g عمودی بزرگ این است که خون از مغز خارج می شود. اگر خلبان هوازی به جای منقبض کردن عضلات بدنش آرام باشد، ممکن است هوشیاری خود را از دست بدهد. میدان دید خلبان باریک شده است (تاریکی از همه طرف انباشته می شود، خوب، مانند دیافراگم در یک لنز)، اگر اضافه بار "رها نشود"، فرد خاموش می شود. بنابراین، در خلبانی، خلبان تمام گروه های عضلانی اصلی را تحت فشار قرار می دهد. و بنابراین، شرایط جسمانی فرد باید در وضعیت خوبی حفظ شود.

در عکس اول، آنچه کادت قبل از ایجاد یک اضافه بار بزرگ در مقابل خود می بیند. در مورد دوم: اضافه بار زیادی ایجاد شد، خلبان وقت نداشت تا ماهیچه های کل بدن را به شدت تحت فشار قرار دهد، خون از مغز خارج شد، پرده در چشمانش از همه طرف او را احاطه کرد، مربی دستگیره را کشید. کمی بیشتر شد و کادت از هوش رفت...

اصل عملکرد لباس ضد g (PPK) بر اساس همان عوامل ساخته شده است، دوربین های آن بدن خلبان را روی شکم، باسن و ساق پا فشار می دهد و از خروج خون جلوگیری می کند. یک دستگاه اتوماتیک ویژه بسته به اضافه بار هوا را به محفظه های PPC می رساند: هر چه اضافه بار بیشتر باشد، فشرده سازی بدن خلبان بیشتر می شود. ولی! باید در نظر داشت که PPC اضافه بار را حذف نمی کند، بلکه فقط قابلیت حمل آن را تسهیل می کند!
وجود PPK توانایی های جنگنده را به میزان قابل توجهی افزایش می دهد. و در یک نبرد هوایی، یک خلبان با پ‌ک‌ک نسبت به دشمنی که «فراموش کرده» آن را بپوشد، برتری پیدا می‌کند!

APC با نیروهای منفی g کار نمی کند، برعکس، زمانی که خون در یک جریان بزرگ به سمت مغز می رود. اما با اضافه بارهای منفی (زمانی که به کمربندها آویزان می‌شوید، سرتان روی شیشه فانوس کابین قرار می‌گیرد و گرد و غبار ناشی از یک طبقه بد تمیز به صورت و چشم‌های شما می‌رسد)، آن‌ها نبرد هوایی را انجام نمی‌دهند. من فقط یک خلبان را می شناسم که می تواند با G منفی از حملات دشمن جلوگیری کند، با دقت شلیک کند و هواپیما را از هر موقعیتی از جنگنده خود ساقط کند. وارونه - ستوان اریش هارتمن. در طول سال های جنگ، او 1404 سورتی پرواز انجام داد، در 802 نبرد هوایی، 352 پیروزی هوایی به دست آورد که 344 پیروزی بر فراز هواپیماهای شوروی بود. ما فقط می توانیم در مورد 802 نبرد هوایی به صورت مشروط صحبت کنیم. ای. هارتمن، به طور معمول، از سمت خورشید به دشمن حمله کرد و رفت، و هنگامی که یک نبرد هوایی به او تحمیل شد، 11 بار توسط جنگنده های کمتر برجسته شوروی سرنگون شد - او با چتر نجات یا به بیرون پرتاب شد. برای فرود اضطراری رفت اما با این توانایی (از هر موقعیتی به هدف ضربه زدن) خلبانان مربی خود را حتی در زمانی که هنوز یک کادت بود، غافلگیر کرد و در C-flugshull (مدرسه پروازی که برای رهاسازی جنگنده ها آماده می شد) درس می خواند.
پزشکان توصیه می کنند که در صورت خستگی در پرواز، با فشار دادن دکمه دستگاه که هوا را به کت و شلوار می رساند، به صورت دستی در محفظه های PPC فشار ایجاد کنید. فشردگی تمام بدن تاثیری در طب سوزنی سیستم عصبی دارد، در جایی و در جای مناسب و اثر خواهد داشت. من بارها از این روش استفاده کردم! او خودش را فشار داد - پس از 3-5 ثانیه هوا آزاد شد، سپس دیگری. و به همین ترتیب 3-4 بار. و مثل ترشی! حق با پزشکان هوانوردی است! خستگی مثل یک دست برطرف می شود! و روحیه و عملکرد افزایش می یابد!

در جشنواره‌های هوانوردی، می‌توانید مهارت‌هایی را ببینید که ورزش‌های هوازی «معکوس» انجام می‌دهند - آنها چرخش، شیرجه و سرسره، حلقه‌های نستروف، نیم‌حلقه‌ها، چرخش‌های رزمی و چرخش‌ها را در موقعیت معکوس انجام می‌دهند. (یعنی با اضافه بار منفی.) و بدنشان 5-7 دقیقه در چنین تنشی است! این واقعا یک مهارت است! کاردستی برتر!! چگونه آنها موفق به انجام این کار برای من سخت است که کوتاه کردن! سالها آموزش لازم است. این مهارت صدها بار افزایش می یابد که چنین حرکاتی به صورت جفت انجام شود: یکی از خلبانان هواپیما را به طور معمول خلبان می کند و دیگری ده متری بالاتر از آن در وضعیت معکوس (کابین به کابین خلبان) و بنابراین جایگاه خود را در رده ها حفظ می کند! کوچکترین ناهماهنگی در اعمال و برخورد اجتناب ناپذیر است، هر دو می میرند!با این حال، چنین ایروباتیکی در صفحه عمودی کشیده می شود - این به گونه ای است که از اضافه بار منفی برای هواپیمای معکوس (-) تجاوز نمی کند. اما فقط هواپیماهای ورزشی از این طریق پرواز می کنند، هواپیماهای جنگی در موقعیت معکوس نمی توانند بیش از 30 ثانیه پرواز کنند (برای تأمین سوخت موتورها از مخازن با نیروی g منفی). اینها واقعاً خلبان - ورزشکار درجه یک هستند! من هرگز اینطور پرواز نکرده بودم! یا بهتر است بگوییم، یک بار این اتفاق افتاد: من جنگنده ای را که در یک نبرد هوایی آموزشی با فشار دادن دسته از خودم در خمیدگی به من حمله کرد، رها کردم (معلوم شد که چرخش "معکوس" بوده است) رفته است! "دشمن" (فرمانده هنگ، سرهنگ دوم توننکو بوریس تیخونوویچ، که تجربه نبردهای هوایی واقعی در بلوار شرق را داشت، جایی که او حساب سرنگون شدگان را باز کرد - یک F-4e "فانتوم") نبود. آماده چنین مانوری بود و من را دنبال نکرد. آنها من را از دست دادند، من از نیمکره عقب - از بالا به او حمله کردم و او را "کوبیدم". اما یک بار بود و من می گویم که احساسات خوشایند نیست! و من متقاعد شدم که این روش E. Hartman قبل از هر چیز به دلیل غیرمنتظره بودن کاربرد آن بسیار مؤثر است. (اما نه، من یک مورد دیگر از این دست داشتم که دو جنگنده در یک نبرد هوایی آموزشی من را "گیر" کردند و من به روشی مشابه از آنها دور شدم. اما در این مورد یک بار دیگر صحبت خواهم کرد.)
و قبل از ورزشکاران خلبانی که می توانند مرتباً چنین پرواز کنند، من کلاهم را برمی دارم!
در نبردهای نزدیک هوایی مدرن، اضافه بار باید 6-8 واحد باشد. و بیشتر در طول مبارزه! کمتر خواهد بود - این شما نیستید که زمین خواهید زد، آنها شما را زمین خواهند زد!
در هنگام پرتاب، اضافه بار عمودی ضربه بر بدن خلبان به 18-20 واحد می رسد.کمی دلپذیر
«اما چطور! -تعریف میکنی - همین الان گفتی که حد بدن انسان (+) 12 هست! و اینجا 20 واحد است!
درست است! من رد نمی کنم! فقط این است که وقتی یک منجنیق شلیک می شود، چنین اثر اضافه بار روی بدن خلبان کوتاه مدت است، کسری از ثانیه. بنابراین، با وضعیت صحیح بدن خلبان (سر مستقیم و با نیرو به پشتی صندلی فشار داده می شود، پشت به پشتی صندلی فشرده می شود، باسن و بالاتنه یک زاویه قائمه تشکیل می دهند و ستون فقرات، در حالت عمودی، عمود بر صندلی تشکیل می دهد؛ علاوه بر این، تمام عضلات بدن باید بسیار منقبض باشند) لحظات منفی به حداقل می رسد و مهره ها زمان کافی برای خوابیدن با شلوارک را ندارند! اگر در لحظه شلیک، سر به جلو و پایین، به طرفین خم شود، یا حتی به راحتی به پشتی سر با فشار فشار داده نشود (به دلیل بار زیاد، خودش را کج می کند)، اگر خلبان در کابین خلبان از هم جدا شود. قبل از بیرون راندن، همانطور که در خانه روی صندلی مورد علاقه خود در مقابل تلویزیون، شکستگی مهره های گردن در مورد اول و ستون فقرات کمری در مورد دوم قابل اجتناب نیست. و هر چه امدادگران زودتر چنین خلبانی را پیدا کنند، بهتر است. خودش زنده نمی ماند! سپس از 6 تا 12 ماهگی روی تخته هایی در گچ از سر تا پا، مانند یک کنده، بدون برگرداندن می خوابد. ستون فقرات، البته، تثبیت شده است، اما دیگر آن چیزی نیست که توسط طبیعت کار شده است. و هر چه شکستگی بالاتر باشد، اندام های بیشتری در بدن او بدتر و بدتر کار می کنند. چنین افرادی 12-20 سال از عمر خود کم می کنند!یک بار در بیمارستان کیف، زمانی که تحت کمیسیون بودم، الکساندر سناتوف را ملاقات کردم که با او در مغولستان خدمت می کردم. سالها پیش ساشا به عنوان ستوان مجبور شد با جا افتادن نادرست صندلی در حد مجاز ایجکت کند! («آه! این کار خواهد شد!») در نتیجه، او دچار شکستگی از ستون فقرات کمری شد. ماه ها و سال ها درمان سرسخت طولانی. می پرسم: الان چطوره؟ - "من با دارو زندگی می کنم ... 7-8 ماه در سال در بیمارستان! .." (روزی این مورد را شرح خواهم داد ... در نوع خود جالب و آموزنده است ...)
شنیدم که در برخی از اولین هواپیماهای آمریکایی، خلبانان به کناری منجنیق شده اند. اما سیستم پیچیده ای برای تخریب دیواره کناری کابین خلبان وجود داشت و همیشه امکان نجات مهره های گردنی خلبانان وجود نداشت. این مورد رد شد. هواپیماهایی بودند که در آن خدمه (ناوبر، توپچی) منجنیق شدند. (سری اول Tu-16 همه اعضای خدمه بودند، به جز خلبانانی که به سمت بالا پرتاب کردند، و در Tu-22.) اما در این مورد، حداقل ارتفاع نجات به شدت افزایش یافت (و گاهی اوقات آن را غیرممکن می کرد) و مواردی از این قبیل. خلبانان یک دوره توانبخشی را برای مدت طولانی سپری کردند ...
بهینه ترین حالت برای سلامت خلبانان پرتاب به جلو است. به طور کلی، هرگز هیچ آسیبی در اینجا وجود نداشت! اما از نظر فنی، این به سادگی غیرممکن است!

همه ما داستان های حماسی افرادی را شنیده ایم که از یک گلوله به سرشان جان سالم به در می برند، از سقوط از طبقه دهم جان سالم به در می برند یا ماه ها در دریا پرسه می زنند. اما کافی است یک نفر را در هر نقطه از جهان شناخته شده قرار دهیم به جز لایه نازکی از فضا که چند مایلی بالاتر از سطح دریا روی زمین یا زیر آن امتداد دارد و مرگ یک فرد اجتناب ناپذیر است. مهم نیست که بدن ما در برخی شرایط چقدر قوی و کشسان به نظر می رسد، در کل کیهان به طرز وحشتناکی شکننده است.

بسیاری از مرزهایی که در آن یک فرد معمولی می تواند زنده بماند، به خوبی تعریف شده است. به عنوان مثال، «قانون سه تایی» معروف است که تعیین می‌کند چه مدت می‌توانیم بدون هوا، آب و غذا بمانیم (به ترتیب تقریباً سه دقیقه، سه روز و سه هفته). محدودیت های دیگر بحث برانگیزتر هستند زیرا مردم به ندرت آنها را آزمایش می کنند (یا اصلا آنها را آزمایش نمی کنند). به عنوان مثال، چه مدت می توانید قبل از مرگ بیدار بمانید؟ قبل از خفگی چقدر می توانید بلند شوید؟ بدن شما قبل از اینکه از هم بپاشد چقدر می تواند شتاب را تحمل کند؟

چندین دهه آزمایش به تعیین مرزهایی که در آن زندگی می کنیم کمک کرده است. برخی از آنها هدفمند و برخی تصادفی بودند.

چه مدت می توانیم بیدار بمانیم؟

معلوم است که خلبانان نیروی هوایی پس از سه چهار روز بیداری، چنان به حالت غیرقابل کنترلی افتادند که هواپیماهای خود را سقوط دادند (در سکان به خواب رفتند). حتی یک شب بدون خواب نیز مانند مستی بر توانایی راننده تأثیر می گذارد. حد مطلق مقاومت ارادی خواب 264 ساعت (حدود 11 روز) است. این رکورد توسط رندی گاردنر 17 ساله برای نمایشگاه پروژه علمی دبیرستان در سال 1965 به ثبت رسید. قبل از اینکه در روز یازدهم بخوابد، در واقع گیاهی با چشمان باز بود.

اما چقدر طول می کشد تا او بمیرد؟

خرداد ماه امسال یک مرد 26 ساله چینی پس از 11 روز بدون خواب در حالی که تلاش می کرد تمام بازی های قهرمانی اروپا را تماشا کند جان خود را از دست داد. او همزمان مشروبات الکلی مصرف می کرد و سیگار می کشید و همین امر تعیین علت دقیق مرگ را دشوار می کند. اما فقط به دلیل کمبود خواب، قطعاً یک نفر هم فوت نکرده است. و به دلایل اخلاقی آشکار، دانشمندان نمی توانند این دوره را در آزمایشگاه تعیین کنند.

اما آنها توانستند این کار را روی موش ها انجام دهند. در سال 1999، محققان خواب در دانشگاه شیکاگو موش‌ها را روی یک دیسک در حال چرخش بالای یک استخر آب قرار دادند. آنها به طور مداوم رفتار موش ها را با استفاده از یک برنامه کامپیوتری که قادر به تشخیص شروع خواب بود، ثبت کردند. هنگامی که موش شروع به خوابیدن کرد، دیسک ناگهان می چرخید، او را بیدار می کرد، به دیوار پرتاب می کرد و تهدید می کرد که آن را در آب می اندازد. موش‌ها معمولاً پس از دو هفته از این درمان می‌میرند. قبل از مرگ، جوندگان علائم هیپرمتابولیسم را نشان دادند، وضعیتی که در آن میزان متابولیسم در حال استراحت بدن به‌قدری افزایش می‌یابد که تمام کالری‌های اضافی سوزانده می‌شود، حتی زمانی که بدن کاملاً بی حرکت است. متابولیسم با کمبود خواب همراه است.

چقدر تشعشعات را می توانیم تحمل کنیم؟

تابش یک خطر طولانی مدت است زیرا باعث جهش DNA می شود و کد ژنتیکی را به گونه ای تغییر می دهد که منجر به رشد سلول های سرطانی می شود. اما چه دوز تشعشع فوراً شما را می کشد؟ به گفته پیتر کاراکاپا، مهندس هسته ای و متخصص ایمنی تشعشعات در موسسه پلی تکنیک رنسلر، دوز 5-6 سیورت (Sv) در چند دقیقه سلول های زیادی را از بین می برد که بدن نمی تواند با آن مقابله کند. کاراکاپا توضیح داد: «هرچه دوره تجمع دوز طولانی‌تر باشد، شانس زنده ماندن بیشتر می‌شود، زیرا بدن در این زمان تلاش می‌کند خود را ترمیم کند».

در مقایسه، برخی از کارگران نیروگاه اتمی فوکوشیما ژاپن در طول یک ساعت 0.4 تا 1 Sv تشعشع دریافت کردند که در ماه مارس گذشته با حادثه مواجه شدند. دانشمندان می گویند اگرچه آنها زنده مانده اند، اما خطر ابتلا به سرطان به طور قابل توجهی افزایش یافته است.

کاراکاپا می‌گوید حتی اگر از حوادث هسته‌ای و انفجارهای ابرنواختر اجتناب شود، تشعشعات پس‌زمینه طبیعی زمین (از منابعی مانند اورانیوم در خاک، پرتوهای کیهانی و دستگاه‌های پزشکی) شانس ما را برای ابتلا به سرطان در هر سال 0.025 درصد افزایش می‌دهد. این یک محدودیت تا حدی عجیب در طول عمر انسان ایجاد می کند.

کاراکاپا می‌گوید: «فردی که به‌طور متوسط ​​هر سال به مدت 4000 سال، در غیاب عوامل دیگر، دوز متوسطی از تابش پس‌زمینه دریافت می‌کند، ناگزیر به سرطان ناشی از تشعشعات مبتلا می‌شود». به عبارت دیگر، حتی اگر بتوانیم همه بیماری ها را شکست دهیم و دستورات ژنتیکی را که روند پیری را کنترل می کنند خاموش کنیم، باز هم بیش از 4000 سال زندگی نخواهیم کرد.

چقدر می توانیم شتاب را حفظ کنیم؟

قفسه سینه از قلب ما در برابر ضربه های قوی محافظت می کند، اما محافظت قابل اعتمادی در برابر تکان ها نیست، که به لطف توسعه فناوری امروزه امکان پذیر شده است. این اندام ما چه شتابی را می تواند تحمل کند؟

ناسا و محققان نظامی در تلاش برای پاسخ به این سوال، مجموعه ای از آزمایشات را انجام داده اند. هدف از این آزمایشات ایمنی سازه های فضاپیما و وسایل نقلیه هوایی بود. (ما نمی خواهیم که فضانوردان هنگام بلند شدن موشک از هوش بروند.) شتاب افقی - یک حرکت ناگهانی - به دلیل عدم تقارن نیروهای عامل، تأثیر منفی بر درون ما می گذارد. بر اساس مقاله‌ای که اخیراً در مجله Popular Science منتشر شده است، شتاب افقی 14 گرمی می‌تواند اندام‌های ما را از هم بپاشد. شتاب در طول بدن به سمت سر می تواند تمام خون را به پاها منتقل کند. چنین شتاب عمودی 4 تا 8 گرم شما را بیهوش می کند. (1 گرم نیروی گرانشی است که ما روی سطح زمین احساس می کنیم، در 14 گرم این نیروی گرانش در سیاره ای 14 برابر بزرگتر از سیاره ما است.)

شتاب به سمت جلو یا عقب برای بدن مطلوب ترین است، زیرا در این حالت هم سر و هم قلب به یک اندازه شتاب می گیرند. آزمایش‌های نظامی «ترمز انسانی» در دهه‌های 1940 و 1950 (که اساساً با استفاده از سورتمه‌های موشکی در حال حرکت در سراسر پایگاه نیروی هوایی ادواردز در کالیفرنیا) نشان داد که ما می‌توانیم با شتاب 45 گرم ترمز کنیم و هنوز زنده باشیم تا در مورد آن صحبت کنیم. با این نوع ترمزگیری که با سرعت بیش از 1000 کیلومتر در ساعت حرکت می کنید، می توانید در کسری از ثانیه با حرکت چند صد فوتی متوقف شوید. به گفته کارشناسان، هنگام ترمزگیری در 50 گرم، احتمالاً به کیسه ای از اندام های جداگانه تبدیل می شویم.

چه تغییرات محیطی را می توانیم تحمل کنیم؟

افراد مختلف می توانند تغییرات متفاوتی را در شرایط معمول جوی تحمل کنند، خواه تغییر دما، فشار یا محتوای اکسیژن در هوا باشد. محدودیت‌های بقا نیز به کندی تغییرات محیطی مرتبط است، زیرا بدن ما می‌تواند به تدریج اکسیژن دریافتی خود را تنظیم کند و متابولیسم را در پاسخ به شرایط شدید تغییر دهد. اما، با این وجود، ما می توانیم به طور تقریبی تخمین بزنیم که چه چیزی می توانیم تحمل کنیم.

اکثر مردم پس از 10 دقیقه در یک محیط بسیار مرطوب و گرم (60 درجه سانتیگراد) دچار گرمازدگی می شوند. تعیین حدود مرگ ناشی از انجماد دشوارتر است. یک فرد معمولاً زمانی می میرد که دمای بدنش به 21 درجه سانتیگراد کاهش یابد. اما اینکه چقدر طول می کشد بستگی به این دارد که فرد چقدر «به سرما عادت کرده است» و اینکه آیا شکل مرموز و نهفته «خواب زمستانی» که مشخص است گهگاه رخ می دهد یا نه، پدیدار شده است یا خیر.

مرزهای بقا برای راحتی طولانی مدت بسیار بهتر است. بر اساس گزارش ناسا در سال 1958، انسان می تواند به طور نامحدود در محیطی بین 4 تا 35 درجه سانتیگراد زندگی کند، تا زمانی که دمای دوم زیر 50 درصد رطوبت نسبی باشد. با رطوبت کمتر، حداکثر دما افزایش می یابد، زیرا رطوبت کمتر در هوا روند تعریق را تسهیل می کند و در نتیجه بدن را خنک می کند.

همانطور که از فیلم‌های علمی تخیلی که در آن کلاه فضانورد در خارج از فضاپیما باز می‌شود، متوجه می‌شوید، ما نمی‌توانیم برای مدت طولانی در سطوح بسیار کم فشار یا اکسیژن زنده بمانیم. در فشار معمولی اتمسفر، هوا حاوی 21 درصد اکسیژن است. اگر غلظت اکسیژن به کمتر از 11 درصد برسد، از خفگی خواهیم مرد. اکسیژن زیاد نیز باعث مرگ می شود و به تدریج در طی چند روز باعث ذات الریه می شود.

زمانی که فشار به زیر 57 درصد فشار اتمسفر می رسد که مربوط به صعود به ارتفاع 4500 متر است، هوشیاری خود را از دست می دهیم. کوهنوردان می توانند از کوه های بلندتر بالا بروند زیرا بدن آنها به تدریج با کمبود اکسیژن سازگار می شود، اما هیچ کس نمی تواند به اندازه کافی بدون مخازن اکسیژن بالای 7900 متر زندگی کند.

حدود 8 کیلومتر بالاتر است. و هنوز تقریباً 46 میلیارد سال نوری تا لبه کیهان شناخته شده باقی مانده است.

ناتالیا ولچوور (ناتالی ولچوور)

"رازهای کوچک زندگی" (Life's Little Mysteries)

آگوست 2012

ترجمه: گوسف الکساندر ولادیمیرویچ