Перегрузка операторов
- 1 year ago
- 0
- 0
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 , однако часто перегрузка указывается в единицах стандартного ускорения свободного падения g (произносится как «же»), равного 9,80665 м/с² . Перегрузка в 0 g испытывается телом, находящемся в состоянии свободного падения под воздействием только гравитационных сил, то есть в состоянии невесомости . Перегрузка, испытываемая телом, находящимся на поверхности Земли на уровне моря, равна 1 .
Перегрузка — векторная величина . 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 в 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 . 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. К примеру, в Российской Федерации максимальная эксплуатационная маневренная перегрузка для гражданских лёгких самолётов должна быть не меньше чем 2,1+10890/(G+4540) для самолётов нормальной и переходной категорий, где G — максимальный расчетный взлетный вес самолёта, кгс .
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 (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 |
Лётчик реактивного истребителя при катапультировании | 15,0—20,0 |
Рекорд при несмертельном аварийном спуске космического корабля «Союз» | 20—26 (по разным данным) :37 |
Максимальная перегрузка возможная на центрифуге ЦФ-18 | 30 |
Рекорд максимальной добровольной (эксперимент) кратковременной перегрузки человека. Джон Пол Стэпп | 46,2 |
Даррен Тейлор, известный под псевдонимом « », испытывает перегрузку, когда ныряет с высоты 11 метров в детский бассейн, с высотой воды в нём всего 30 сантиметров | 60-70 |
Предыдущий рекорд (кратковременной) перегрузки автомобиля, при которой человеку удалось выжить | 179,8 |
Наибольшая (кратковременная) перегрузка, при которой человеку удалось выжить.
Кенни Брак
,
IRL IndyCar
, авария в последней гонке сезона в
Форт-Уорте
.
Во время крушения шаттла « Челленджер » кабина с 7 астронавтами, падая с высоты более 20 км, ударилась о поверхность Атлантического океана со скоростью около 333 км/ч, испытав перегрузку свыше 200 g. Никто не выжил . |
214 |
Перегрузка, которую испытала автоматическая межпланетная станция « Венера-7 » при торможении в плотных слоях атмосферы Венеры | 350 |
Перегрузка, которую может выдержать твердотельный накопитель ( SSD ) | 1500 |
Перегрузка снаряда при выстреле (в начале ствола) | 47 000 |