Предыдущая часть документа
Физиологические реакции людей на быстро ходящее ускорение короткой протяженности является главной проблемой науки, занимающейся предотвращением авиакатастроф и защитой членов экипажа и пассажиров. Краткосрочное ускорение, происходит настолько быстро (значительно меньше в секунды), что тело человека неспособно занять постоянную позицию. Наиболее часто встречающаяся причина травматизма в авиапроисшествиях, вызывается резким снижением величины ускорения, которое происходит, когда самолет ударяется об землю или поверхность воды (Anton 1988 г.). Когда воздушное судно ударяется о землю, колоссальный объем кинетической энергии подвергает разрушающим силам воздушное судно и его обитателей. Человеческое тело реагирует на эти силы комбинацией ускорения и напряжения. Травмы являются результатом деформации тканей внешних органов и повреждения внутренних частей тела при столкновении со структурными компонентами рубки и/или салона.
Переносимость человеческим организмом резкого уменьшения величины ускорения различна. Природа повреждений будет зависеть от природы сил воздействия (будет ли повреждение вызвано проникновением внутрь тела или глухим ударом). При ударе, генерируемые силы воздействия зависят от поперечной и горизонтальной составляющих силы уменьшения ускорения, которые в основном и воздействуют на людей в воздушном судне. Силы резкого уменьшения ускорения часто разбивают на следующие категории: терпимые, травмирующие и смертельные. Терпимые силы вызывают незначительные травмы в виде ссадин и ушибов; травмирующие силы вызывают средней тяжести и серьезные травмы, которые не могут привести к смертельному исходу. Подсчитано, что величина ускорения приблизительно в 250 раз, действующая в течение 0,1 секунды, является пределом переносимости при действии по оси + G, а для -G этот предел составляет 150 в 0,1 сек (Anton 1988).
Множество факторов влияет на переносимость человеком краткосрочного ускорения. Эти факторы включают величину и длительность действия приложенных сил, начальную скорость приложенной силы, ее направление и точку приложения. Необходимо заметить, что люди могут вынести приложение гораздо большей силы, если они направлены перпендикулярно к продольной оси тела.
Защитные меры
Обследование физического состояния членов экипажа для выявления серьезных бывших заболеваний, которые могут подвергнуть их повышенному риску в аэрокосмических условиях, являются ключевой функцией аэромедицинских программ. Кроме того, в распоряжении экипажей высокоманевренных самолетов имеются средства защиты от вредного воздействия повышенного ускорения во время полета. Члены экипажей должны пройти специальный тренинг для того, чтобы понимать, что множество физиологических факторов может снизить их переносимость G стрессы. Эти факторы риска включают усталость, обезвоживание организма, жар, гипоглицемию и гипоксию (Glaister 1988 г.).
Для минимизации вредного эффекта значительных ускорений во время полетов, члены экипажей высокоманевренных самолетов используют три типа приемов: напряжение мускулов, силовое выдыхание через закрытые или частично закрытые ноздри (нижняя поверхность языка) и дыхание под положительным давлением (Glaister 1988 г., DeHart 1992 г.). Форсированное напряжение мышц вызывает увеличение давления на кровяные сосуды, снижая застой крови в венах и увеличивая поступление крови в вены и кровеносную систему, что приводит к увеличению притока крови к сердцу и к верхней части тела. Этот прием эффективен, но требует экстремальных, активных усилий и может быстро вызвать усталость. Выдыхание при закрытых ноздрях, называемое маневр Валсава (или процедурой М-1) может увеличить давление (в грудной клетке). Однако положительный эффект краткосрочен и может стать вредным, если продлить выполнение приема, потому что это снижает возврат венозной крови и поступление крови к сердцу. Форсированное выдыхание при частично закрытых ноздрях является более эффективным приемом против перегрузок ускорения. Дыхание при положительном давлении является еще одним методом повышения артериального давления. Позитивное давление передается малой артериальной системе, вызывая увеличение притока крови к глазам и мозгу. Дыхание при позитивном давлении необходимо совмещать с использованием специального костюма против перегрузок для предотвращения излишнего поступления крови в нижнюю часть тела и конечностям.
Военные летчики используют ряд методов тренировки для улучшения способности переносить перегрузки, вызываемые ускорением. Экипажи часто тренируются на центрифуге, состоящей из гондолы, прикрепленной к руке, вращающейся в разных направлениях, создавая G ускорение. Члены экипажей знакомятся со спектром физиологических симптомов, которые могут возникнуть во время выполнения полета и учатся их контролировать. Физическая подготовка, особенно с упором на силовые упражнения всех частей тела, также является эффективной в повышении переносимости G ускорений. Одним из самых распространенных механических устройств, используемых как средство защиты для снижения действия G ускорения, является надуваемый воздухом анти-G костюм (Glaister 1988b). Типовая, похожая на брюки, одежда состоит из пузырей над областью живота, бедер и боков, которые автоматически наполняются воздухом через анти-G клапан самолетов. Клапан начинает работать в ответ на перегрузки, испытываемые самолетом. При наполнении воздухом, антиперегрузочный костюм повышает мышечное давление в нижних конечностях. Это поддерживает сопротивление сосудов, снижает накопление крови в желудке и нижних конечностях и минимизирует направленное вниз смещение диафрагмы с тем, чтобы предотвратить увеличение расстояния по вертикали между сердцем и мозгом, которое может вызвать положительное ускорение (Gleister 1988b).
Уровень выживания при краткосрочных ускорениях, связанных с падением самолета, зависит от эффективности способности сохранить целостность рубки и салонов, чтобы минимизировать проникновение поврежденных частей самолета на участок нахождения людей. Назначение поясных ремней, привязных ремней сидений пилотов и других средств состоит в ограничении движения членов экипажа и пассажиров, а также в сокращении эффекта внезапного снижения ускорения при ударе. Эффективность системы ограничения движения зависит от того, насколько хорошо она передает нагрузку тела сидению и структурным элементам воздушного судна. Гасящие энергию сидения и сидения, обращенные к хвосту самолета, являются конструктивными решеньями, ограничивающими травматизм.
Следующая часть документа