Обучение высоким перегрузкам проводится летчиками и астронавтами , которые подвергаются высоким уровням ускорения (' g '). Оно предназначено для предотвращения потери сознания, вызванной перегрузками (g-LOC), ситуации, когда действие сил перегрузки отводит кровь от мозга до такой степени, что теряется сознание . Случаи потери сознания, вызванной ускорением, стали причиной фатальных аварий в самолетах, способных выдерживать высокие перегрузки в течение значительных периодов времени.
Ценность обучения была хорошо известна в течение десятилетий с 1970-х годов и стала предметом множества исследований и литературы, а обучение способствовало повышению переносимости перегрузок пилотами как по величине, так и по продолжительности. [1] Обучение включает центрифугу, противоперегрузочные маневры (AGSM) и физиологию ускорения.
По мере увеличения перегрузок визуальные эффекты включают потерю цветного зрения (« серое затмение »), за которым следует туннельное зрение (когда периферическое зрение теряется, сохраняется только центральное зрение). Если перегрузки увеличиваются еще больше, произойдет полная потеря зрения, в то время как сознание сохраняется. Эти эффекты вызваны уменьшением притока крови к глазам до того, как прекратится приток крови к мозгу, поскольку дополнительное давление внутри глаза ( внутриглазное давление ) противодействует кровяному давлению . Обратный эффект наблюдается при выполнении сложных фигур высшего пилотажа при отрицательных перегрузках , когда избыток крови движется к мозгу и глазам (« редаут »).
Человеческое тело имеет различную толерантность к перегрузкам в зависимости от направления ускорения. Люди могут выдерживать положительное ускорение вперед при более высоких перегрузках, чем положительное ускорение вверх. Это происходит потому, что когда тело ускоряется вверх с такой высокой скоростью, кровь отливает от мозга, что приводит к потере зрения.
Дальнейшее увеличение перегрузки вызовет g-LOC, при котором сознание теряется. Это вдвойне опасно, потому что при восстановлении по мере уменьшения перегрузки наступает период дезориентации в несколько секунд, в течение которого самолет может нырнуть в землю. Сообщается, что сны следуют за g-LOC, которые являются короткими и яркими. [2]
Пороги g , при которых возникают эти эффекты, зависят от подготовки, возраста и физической подготовки человека. Нетренированный человек, не привыкший к маневру g -straining, может потерять сознание при перегрузке от 4 до 6 g , особенно если ее резко запустить. Американские горки обычно не подвергают пассажиров перегрузке более 3 g. Сильный удар по лицу может локально вызвать сотни g, но может не вызвать никаких очевидных повреждений; однако постоянные 15 g в течение минуты могут быть смертельными. Тренированный, подтянутый человек, одетый в костюм g и практикующий маневр натяжения, может, с некоторым трудом, выдержать до 9 g без потери сознания.
Человеческое тело гораздо более способно выдерживать перегрузки, которые перпендикулярны позвоночнику . Это не так при 0 g , когда вы поднимаетесь вверх; это маневр «глаза вниз», который является той же силой, что и отключение сознания, когда кровь приливает к ногам, и эта сила параллельна позвоночнику. В общем, когда перегрузка толкает тело вперед (в просторечии это называется «глаза внутрь» [3] ), проявляется гораздо более высокая толерантность, чем когда перегрузка толкает тело назад («глаза наружу»), поскольку кровеносные сосуды в сетчатке кажутся более чувствительными к этому направлению. [4]
G-костюм носят летчики и астронавты, которые подвергаются высоким уровням ускорения и, следовательно, возрастающим положительным g . Он предназначен для предотвращения потери сознания и потери сознания из-за скопления крови в нижней части тела при высоких g , что приводит к недостатку крови в мозге.
Человеческие центрифуги — это исключительно большие центрифуги , которые проверяют реакцию и переносимость пилотов и астронавтов к ускорениям, превышающим те, которые испытываются в условиях земного притяжения .
В Великобритании обучение в условиях высоких перегрузок проводится в учебном и испытательном центре High-G на авиабазе Кранвелл с использованием человеческой центрифуги, построенной AMST. На объекте обучаются военнослужащие Королевского флота , Королевских ВВС и иностранные студенты. [5]
KBRwyle на базе Brooks City-Base в Сан-Антонио , штат Техас , управляет человеческой центрифугой. Центрифуга в Brooks используется для обучения экипажей ВВС США и ВМС США для длительного полета с высокой перегрузкой. [6]
Использование больших центрифуг для имитации ощущения гравитации было предложено для будущих длительных космических миссий . Воздействие этой имитации гравитации предотвратит или уменьшит декальцинацию костей и атрофию мышц , которые поражают людей, подвергающихся длительным периодам свободного падения . [7] [8] Пример этого можно увидеть на борту космического корабля Discovery в фильме « 2001: Космическая одиссея» .
Центрифуги, рассчитанные на человека, производятся компаниями AMST Systemtechnik в Австрии (Austria Metall SystemTechnik), Latécoère во Франции, Wyle Laboratories и ETC в США.
