Нагрузка на позвоночник в самолете
Перегрузки это главный вредный фактор для организма при полетах на маневренных самолетах
Здравствуйте авиаторы и не только! Добро пожаловать на канал Пилот-Инженер! Вам наверняка приходилось слышать такие фразы: “летчик испытывает перегрузки в 7 единиц” или “перегрузка 9G”. Да вы и сами регулярно в повседневной жизни испытываете перегрузки, не только моральные на учебе или работе, но и физические. Каким образом? Об этом мы сегодня и поговорим! И так, полетели!
Для начала как всегда следует разобраться, что такое перегрузка и как она возникает. Представим себе автомобиль, движущийся по трассе со скоростью 90 км/ч. Если впереди появляется препятствие, то водитель нажимает на педаль тормоза и машина начинает терять скорость. При этом человек сидящий внутри продолжает движение по инерции, но его удерживает сила трения кресла и сила натяжения ремня безопасности. В такой ситуации говорят, что возникла продольная перегрузка. Она появляется именно из наличия инерции согласно Первому закону Ньютона. То же самое происходит и с самолетом, когда он переходит в набор высоты или снижение. Именно в момент изменения траектории возникает перегрузка. Например, когда самолета из пикирования переходит в набор высоты, летчик и все элементы конструкции как бы продолжают движение по старой траектории, а самолет под действием аэродинамической силы не дает им двигаться таким образом, поэтому летчик давит в кресло. И чем резче этот маневр, тем сильнее перегрузка. Перегрузка возникает при любом изменении скорости или траектории движения и пропорциональна ускорению. Различают продольную, поперечную и вертикальную перегрузки, соответственно осям, вдоль которых они действуют.
Силы, действующие на самолет в криволинейном полете. Численно, к силе тяжести добавляется виртуальная сила инерции из-за движения системы координат, связанной с самолетом по криволинейной траектории.
Почему же говорят, что перегрузка измеряется в единицах G? Это означает во сколько раз сила инерции больше обычной силы тяжести, действующей на тело в условиях Земли. G расшифровывается как Gravity, то есть гравитация. Просто так попонятнее, ведь можно оценить эту перегрузку. Например при перегрузке в 4 единицы, человек весящий обычно 80 кг, будет давить на кресло весом 320 кг и так далее. Чем же опасна перегрузка? Во-первых, если в самолете есть люди, то такие сильные воздействия плохо влияют на организм. В первую очередь на скелет человека и его внутренние органы. Примечательно, что человек менее тяжко воспринимает перегрузку в направлении от груди к спине, чем в вертикальном направлении. Это связано с тем что грудная клетка выдерживает большую нагрузку, чем позвоночник. Второй фактор это воздействие перегрузки на конструкцию самолета. Ведь как и тело человека, все детали самолета и оборудование действует на конструкцию в 4, 5, 6, 10 раз сильнее чем при обычных условиях. Это следует учитывать при проектировании конструкции и прочностных расчетах, также из-за этого самолет всегда имеет эксплуатационное ограничение на перегрузку. При чем как на положительную, так и на отрицательную, когда все объекты внутри самолета наоборот пытаются оторваться от своих мест. С помощью нулевой перегрузки имитируют невесомость при подготовки космонавтов и астронавтов. В таком случае самолет пикирует с определенной высоты, чтобы иметь ускорение, соответствующее ускорению свободного падения 9,8 м/с2. Теперь, когда мы разобрались с тем, что такое перегрузка, какая она бывает и чем опасна, мы как и обещали, расскажем в каких бытовых ситуациях люди испытывают перегрузку. Начнем с самого простого. Когда мы едем в лифте, у него есть фазы разгона и торможения. В такие моменты, хоть и не сильно, вы можете почувствовать тяжесть или наоборот облегчение в ногах. Это возникает вертикальная перегрузка. Попробуйте проследить, когда в следующий раз поедете на лифте. Также во всех видах транспорта, как уже говорилось, возникает продольная перегрузка при торможении и разгоне, а в поворотах мы испытываем продольную перегрузку из-за так называемой центробежной силы. Это самые наглядные примеры всех трех видов перегрузок. Продольная. Поперечная и Вертикальная. На сегодня это все, спасибо, что дочитали до конца! До новых встреч!
Источник
Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 10 декабря 2019;
проверки требуют 3 правки.
Акробатический манёвр с увеличением угла тангажа (например, ввод в горку) сопровождается положительной перегрузкой — тело весит больше, чем обычно
У этого термина существуют и другие значения, см. Перегрузка.
Перегру́зка — отношение абсолютной величины линейного ускорения, вызванного негравитационными силами, к стандартному ускорению свободного падения на поверхности Земли. Будучи отношением двух ускорений, перегрузка является безразмерной величиной[1], однако часто перегрузка указывается в единицах стандартного ускорения свободного падения g (произносится как «же»), равного 9,80665 м/с²[2][3]. Перегрузка в 0 g испытывается телом, находящемся в состоянии свободного падения под воздействием только гравитационных сил, то есть в состоянии невесомости[1]. Перегрузка, испытываемая телом, покоящимся на поверхности Земли на уровне моря, равна 1[1].
Перегрузка — векторная величина[1]. Для живого организма очень важно направление действия перегрузки. При перегрузке органы человека стремятся оставаться в прежнем состоянии (равномерного прямолинейного движения или покоя). При положительной перегрузке (ускорение направлено от ног к голове, а вектор перегрузки — от головы к ногам) кровь уходит от головы в ноги, желудок опускается вниз. При отрицательной перегрузке увеличивается приток крови к голове. Наиболее благоприятное положение тела человека, при котором он может воспринимать наибольшие перегрузки — лёжа на спине, лицом к направлению ускорения движения, наиболее неблагоприятное для перенесения перегрузок — в продольном направлении ногами к направлению ускорения. При столкновении автомобиля с неподвижной преградой сидящий в автомобиле человек испытает перегрузку спина — грудь. Такая перегрузка переносится без особых трудностей. Обычный человек может выдерживать перегрузки до 15 g около 3—5 секунд без потери сознания. Перегрузки от 20—30 g и более человек может выдерживать без потери сознания не более 1—2 секунд и зависимости от величины перегрузки.
Одно из основных требований к военным летчикам и космонавтам — способность организма переносить перегрузки. Тренированные пилоты в противоперегрузочных костюмах могут переносить перегрузки от −3…−2 g до +12 g[4]. Обычно при положительной перегрузке 7—8 g в глазах «темнеет», пропадает зрение, и человек постепенно теряет сознание из-за отлива крови от головы. Сопротивляемость к отрицательным, направленным вверх перегрузкам, значительно ниже. Космонавты во время взлёта переносят перегрузку лёжа. В этом положении перегрузка действует в направлении грудь — спина, что позволяет выдержать несколько минут перегрузку в несколько единиц g. Существуют специальные противоперегрузочные костюмы, задача которых — облегчить действие перегрузки. Костюмы представляют собой корсет со шлангами, надувающимися от воздушной системы и удерживающими наружную поверхность тела человека, немного препятствуя оттоку крови.
Перегрузка увеличивает нагрузку на конструкцию машин и может привести к их поломке или разрушению, а также к перемещению не закреплённого или плохо закреплённого груза. Разрешённая эксплуатационной документацией величина перегрузки для пассажирских самолётов[каких?] составляет 2,5 g.
Примеры перегрузок и их значения:
| Пример перегрузки | Значение, g |
|---|---|
| Человек (или любой предмет), в неподвижном состоянии относительно Земли | 1 |
| Пассажир в самолёте при взлёте | 1,5 |
| Парашютист при приземлении со скоростью 6 м/с | 1,8 |
| Парашютист при раскрытии парашюта | до 10,0 (По-16, Д1-5У) до 16 (Ут-15 сер. 5) |
| Космонавты при спуске в космическом корабле «Союз» | до 3,0—4,0 |
| Лётчик спортивного самолёта при выполнении фигур высшего пилотажа | от −7 до +12 |
| Перегрузка (длительная), соответствующая пределу физиологических возможностей человека | 8,0—10,0 |
| Рекорд при несмертельном аварийном спуске космического корабля «Союз» | 20—26 (по разным данным)[5]:37[6][7] |
| Рекорд максимальной добровольной (эксперимент) кратковременной перегрузки человека. Джон Пол Стэпп. | 46,2 |
| Предыдущий рекорд (кратковременной) перегрузки автомобиля, при которой человеку удалось выжить[8][9] | 179,8 |
| Наибольшая (кратковременная) перегрузка, при которой человеку удалось выжить. Кенни Брак, IRL IndyCar, авария в последней гонке сезона в Форт-Уорте | 214 |
| Перегрузка, которую испытала автоматическая межпланетная станция «Венера-7» при торможении в плотных слоях атмосферы Венеры. | 350 |
| Перегрузка, которую может выдержать твёрдотельный накопитель (SSD-диск) | 1500 |
| Перегрузка снаряда при выстреле (в начале ствола) | 47 000 |
Ссылки[править | править код]
Литература[править | править код]
- Статья Перегрузка // Большая политехническая энциклопедия / сост. В. Д. Рязанцев. — М.: Мир и Образование, 2011. — 704 с. — ISBN 978-5-94666-621-3.
Источник
БОЛЕЗНЬ, НА ВЗЛЕТ
Как сохранить здоровье при частых перелетах
Не все знают, что бортпроводнику (или бортпроводнице) для того, чтобы выйти на пенсию, необходимо налетать всего 10 лет стажа. Кто-то скажет, что это просто мечта, а не работа, и будет не совсем прав. Подобный бонус для представителей данной профессии дается не просто так. Это не жест доброй воли работодателя, а разумная компенсация тяжелого труда, который легко можно сравнить с работой в шахтах. Ведь даже короткий перелет является испытанием для организма. VH рассказывает, какие последствия несут в себе перелеты чаще раза в месяц.
СЕРДЦЕ ПОД ПРИЦЕЛОМ
В первую очередь стоит сказать, что происходит в самолете, когда он взмывает к небесам. Так, по мере набора высоты в салоне лайнера атмосферное давление постепенно идет вниз, также снижается содержание кислорода в воздухе. Чаще всего самолеты летают на высоте примерно в 10 тысяч километров. На этой высоте на борту уровень кислорода становится критическим. Даже для молодых людей это становится настоящим испытанием для сердечно-сосудистой системы, что уж говорить про тех, у кого уже есть подобные заболевания. Чаще всего на борту самолетов у пассажиров случаются именно сердечные приступы, из-за чего приходится в срочном порядке искать врача среди летящих, а в некоторых случаях – даже совершать экстренную посадку в ближайшем аэропорту.
Тяжело в полете приходится и венам. В самолете люди подолгу сидят, не меняя положение ног. И чаще всего это не совсем привычные и удобные для человека позы. Пребывание в таком положении влечет за собой сильную нагрузку на ноги, в итоге кровь застаивается, а кровоток замедляется. Все это увеличивает риск образования тромбоза. А во время резкого вставания тромб может попросту оторваться, и тогда последствия для организма будут фатальными. Поэтому людям с варикозным расширением вен или тромбофлебитом в анамнезе нужно крайне осторожно подходить к вопросу полетов.
Другой негативный фактор – очень сухой воздух в самолете. Как правило, уровень влажности на борту не превышает 20%, тогда как нормальным для человека является уровень в 50–60%. Это может дать дополнительную нагрузку на дыхательную систему. Именно поэтому в числе абсолютных противопоказаний к перелетам находятся пневмония, обострение астмы, пневмоторакс, а также недавно перенесенные операции на легких.
Еще одной опасной ситуацией, причем угрожающей жизни, является аневризм аорты. Так называют растягивание и истончение стенок кровеносных сосудов. В обычной жизни эта болезнь может никак не давать о себе знать, но фактически речь идет о бомбе, которая сидит внутри человека, и в любой момент может взорваться. Ведь стенки сосудов напряжены, так что могут лопнуть при определенном воздействии. Таким спусковым механизмом для организма как раз может стать перелет – опять же из-за перепадов давления. Риск плохого развития событий увеличивается в разы. При этом спасти человека с разрывом аорты даже в условиях больницы вряд ли удастся, а если такое случится в самолете, это сродни приговору.
УГРОЗА ИЗ КОСМОСА
Другие риски перелетов связаны с повышенным уровнем радиации на борту. Неоднократные исследования выдают неутешительные выводы: стюардессы страдают от рака груди в несколько раз чаще представительниц других профессий. Скорее всего, все дело в ионизирующем излучении, идущем из космоса. Так, уровень радиации в самолете на высоте, как правило, превышает норму для человека почти в десять раз.
С риском онкологических заболеваний связано и одно из последствий дальних перелетов – синдром смены часовых поясов или джетлаг. Среди симптомов десинхронии выделяют головную боль, общий дискомфорт, усталость и даже тошноту. Считается, что если человек пересекает три часовых пояса, ему нужно для восстановления ритмов около четырех дней. Если же пересекается шесть часовых поясов, то необходимо уже шесть дней, а при пересечении 12 часовых поясов число увеличивается до 9 дней. При этом если человек отправляется в длительное путешествие, конечно же, у него будет время на то чтобы прийти в себя и не получить риски для здоровья. А при регулярных марш-бросках, командировках в дальние части света риски будут накапливаться.
ЧАСТОТА ЗАЛОГ ЗДОРОВЬЯ
Так сколько же можно летать, чтобы не навредить здоровью? Врачи пока не дают точного ответа на этот вопрос. Безопасную периодичность еще не вычислили. Но некоторые последние исследования утверждают, что риски для здоровья будут минимальными, если человек будет летать не чаще два раза в месяц на небольшие расстояние и лишь раз в месяц – когда перелет занимает 5-6 часов.
В любом случае врачи советуют людям, часто прибегающим к услугам самолетов, проходить регулярные обследования. Нужно обязательно знать свои слабые и сильные места. И если есть сердечно-сосудистые заболевания, важно помнить о рисках, которые несут перелеты. Поэтому перед поездкой лучше проконсультироваться со специалистом. Врач вполне может назначить плановую медикаментозную терапию для снижения рисков.
Тем, у кого существуют венозные нарушения, рекомендуется во время полета почаще вставать со своего места и передвигаться по салону. Так можно будет улучшить кровообращение в ногах. Людям же с варикозной болезнью врачи советуют заходить в самолет в компрессионном белье, которое поможет избежать негативных последствий.
Но даже полностью здоровым людям лучше путешествовать самолетом в удобной одежде и обуви, стараться пить больше воды во время полета и не сидеть весь полет в кресле, а периодически вставать и разминаться.
Галина Халиман, заведущая кабинетом организации и координации профилактической работы краевого центра медицинской профилактики КГБУЗ «Владивостокский клинико-диагностический центр»:
Для практически здорового человека полеты на самолете не представляют существенной опасности. Тем не менее пребывание на большой высоте усугубляет ситуацию при сердечно- сосудистых нарушениях, заболеваниях органов дыхания, тромбофлебите, большом лишнем весе. Причем, чем чаще и продолжительнее полеты, те риск больше. Оказывает влияние на состояние человека и высота полета.
Не рекомендуется летать при обострении хронических заболеваний, после тяжелых болезней, людям с ослабленным иммунитетом. Тромбоз вен – еще одна причина, по которой вредно летать. Низкое атмосферное давление при перелете вместе с нехваткой кислорода и температурными перепадами могут провоцировать приступы удушья у людей с затрудненным дыханием.
Также в категорию риска попадают люди пожилого возраста, беременные женщины, особенно это касается первого триместра и последних сроков беременности, младенцы. Детям более старшего возраста без проблем со здоровьем периодические перелеты не вредят.
С осторожностью нужно садиться в самолет аквалангистам или людям, которые в отпуске погружались на дно моря с маской или аквалангом. После такого погружения до перелета должны пройти хотя бы сутки. Причина в изменении давления на глубине, после которого организм требует восстановления.
Если вам не нужно часто летать, проблем со здоровьем возникнуть не должно. Редкие перелеты не вызывают каких-либо болезней и не усугубляют имеющиеся нарушения, так что не бойтесь летать на самолетах при отсутствии прямых противопоказаний.
Источник
Фото: kosmos111/iStock
Список неприятных побочных эффектов, которые может вызывать перелет на самолете.
О чем речь?
Путешествие на самолете для многих является ярким приключением. Это так и есть, мы каждый раз ждем его с нетерпением, считая дни, оставшиеся до отпуска.
Однако, организм человека и функции его систем подвержены влиянию высоты, давления, продолжительности перелета и качества воздуха на борту воздушного судна. Таким образом, перелет на самолете может оказывать массу побочных эффектов на наш организм.
Ниже мы перечислили для вас самые неприятные побочные эффекты, с которыми вы можете столкнуться во время авиаперелета.
ТОП-10
Перепады давления приводят к вздутию живота
Мы помним из школьного курса физики, что при уменьшении давления газы увеличиваются в объеме. При наборе самолетом высоты давление воздуха в салоне уменьшается, и газ, находящийся в полостях нашего тела начинает расширяться.
Это касается и кишечника, содержащего различные газы. Исследования показывают, что газ в организме человека может увеличиваться в объеме до 25%. Такое сильное увеличение объема приводит к вздутию живота в полете. Держать газ в себе не рекомендуется, поэтому его необходимо периодически выпускать. Именно этим объясняется частое появление неприятного запаха на борту самолета, так как пассажирам не всегда удается выпустить газы в туалете.
Низкая влажность приводит к обезвоживанию
Фото: StockPlanets/iStock
Воздух в салон самолета поступает снаружи, а на высоте 10 тысяч метров его влажность сильно понижена и составляет ниже 10%. Такой состав воздуха может вызвать дегидратацию организма человека (обезвоживание). Дегидратация может привести к возникновению чувства утомления, что особенно ярко проявляется в сочетании с низким давлением на борту самолета.
Лучшим способом предотвратить дегидратацию в полете является частое питье воды как на борту самолета, так и в аэропорту до взлета. Лучше иметь при себе свою бутылку воды, купленную в аэропорту. А для предотвращения сухости в глазах и носу рекомендуется использование специальных капель, о которых нужно также позаботиться заранее.
Вкусовые сосочки языка теряют чувствительность
Пища в самолете кажется довольно примитивной и безвкусной. Однако, это далеко не так. Пониженная влажность воздуха в салоне приводит к высыханию слизистой внутренней поверхности носа и вкусовых сосочков языка, что сказывается на восприятии вкуса. Например, вкусовая чувствительность организма человека к сладкой и соленой пище в воздухе падает на 30%. Можно помочь реактивировать вкусовые сосочки языка, выпив немного воды.
Перепады давления приводят к заложенности ушей
Увеличение давления в салоне самолета влияет на расширение объема газа не только в кишечнике, но и во внутреннем ухе человека. При наборе высоты газ, расширяясь, давит на барабанную перепонку изнутри, создавая знакомое нам ощущение давления в ухе и временной глухоты.
Это продолжается до тех пор, пока весь попавший во внутреннее ухо воздух не выйдет оттуда через евстахиеву трубу в глотку. Только после этого уши перестанет закладывать, и слух восстановится. Употребление жевательной резинки при взлете и посадке самолета помогает решить проблему этих неприятных ощущений.
Ноги опухают из-за собирающейся в них крови
Фото: Weedezign/iStock
Сидение в тесном кресле на протяжении нескольких часов оказывает воздействие на кровоток организма человека, что приводит к опуханию ступней и лодыжек. При постоянном нахождении человека в кресле самолета его вены в ногах все время находятся в зажатом состоянии, и протекание крови по ним замедляется.
В результате нарушения циркуляции крови повышается риск образования тромбов. Особенно он велик у людей с избыточным весом, у беременных женщин и лиц старше сорока лет. Во избежание нарушения циркуляции крови в организме рекомендуется периодически вставать из кресла и разминать свои мышцы.
Воздух в салоне приводит к сухости кожи
Низкая влажность воздуха на борту самолета быстро приводит к высыханию поверхности кожи и возникновению трещин на губах. Использование до полета увлажняющих лосьонов поможет уменьшить этот неприятный эффект. Кроме того, питье воды в дороге позволит защитить организм от дегидратации. Выйдя из самолета, рекомендуется умыть лицо, чтобы удалить с сухой поверхности кожи мертвые клетки, которые могут привести к образованию угревой сыпи.
Перепады давления могут вызвать зубную боль
Фото: JackF/iStock
Это случается достаточно редко, но опасность проблемы существует. Как уже было сказано выше, при наборе самолетом высоты давление воздуха в салоне уменьшается, и газ в организме человека увеличивается в объеме и может заполнять различные полости. Зубы не исключение: воздух легко может попасть в полость зуба, например, под пломбу, вызывая при этом страшную боль.
Беда в том, что предотвратить и устранить проблему попадания воздуха в зубы невозможно. Никакая жевательная резинка, как в случае с закладыванием ушей, не поможет. Так что, если вы чувствуете хотя бы слабую зубную боль, посетите стоматолога прежде чем садиться в самолет.
Низкий уровень кислорода вызывает сонливость и головную боль
Хотя самолеты сконструированы так, чтобы исключить возникновение у пассажиров высотной болезни, тем не менее, почувствовать головную боль и сонливое состояние все же возможно. Парциальное давление кислорода на борту самолета может падать до значений, встречаемых в горах на высотах от 1800 до 2500 метров, тем самым вызывая легкую гипоксию (недостаток кислорода).
Исследования показывают, что уровень кислорода в крови пассажиров самолета может падать в полете на 4%, что является уже не безопасным для людей с выраженными сердечными и легочными проблемами. Помочь предотвратить головную боль в самолете может большое количество потребляемой воды, а также, исключение алкоголя и кофе из меню.
Может появиться плохой запах изо рта
Фото: pixabay.com
Вследствие пониженной влажности воздуха на борту самолета, слизистая оболочка ротовой полости высыхает. Другими словами, количество слюны во рту заметно снижается. Это способствует быстрому размножению бактерий, находящихся в ротовой полости, и приводит к появлению плохого запаха изо рта. Если в самолете совсем ничего не есть и пить мало воды, то запах может быть невероятно сильным, не уступающим «утреннему дыханию». Помочь в этой проблеме могут только зубная щетка и паста, а также, частое питье воды на борту.
Дальние перелеты нарушают биологический ритм
У каждого из нас есть свои внутренние часы, по которым осуществляется секреция гормонов, возникает чувство голода и желание заснуть, зависит степень бдительности. Перелет на самолете в другой часовой пояс сбивает биологические часы. Для восстановления биологического ритма организму человека необходимо около суток на каждый час пересеченного в полете часового пояса.
Например, если вы переводите стрелки в аэропорту прилета на 6 часов, то для полного восстановления биоритмов понадобится шесть дней! Таким образом, при поездке на неделю в Таиланд организм даже не успеет прийти в норму, тем более, что при перелетах с запада на восток восстановление биоритмов происходит дольше, чем в обратном направлении. Ускорить процесс невозможно, но частично помочь организму привыкнуть к новому состоянию могут только солнечные ванны и активный отдых.
НАША РЕКЛАМА:
Агрегатор туров по лучшим ценам
Авиабилеты и отели. Скидки до 70%
Будем рады вашим «лайкам» и подписке на наш канал.
Источник