Surcharge négative dans l'aviation. Les surcharges et leurs effets sur une personne dans différentes conditions

Dans cet article, un professeur de physique et de mathématiques explique comment calculer la surcharge subie par un corps lors d'une accélération ou d'une décélération. Ce materiel est très mal considéré à l'école, donc très souvent les écoliers ne savent pas faire de l'exercice calcul de surcharge, et après tout, les tâches correspondantes se trouvent sur l'examen et l'examen de physique. Alors lisez cet article jusqu'au bout ou regardez le didacticiel vidéo qui l'accompagne. Les connaissances acquises vous aideront à l'examen.

Commençons par les définitions. Surcharge appelé le rapport du poids d'un corps à la grandeur de la force de gravité agissant sur ce corps à la surface de la terre. Poids- C'est la force qui agit du côté du corps sur un support ou une suspension. Faites attention, le poids est exactement la force ! Par conséquent, le poids est mesuré en newtons, et non en kilogrammes, comme certains le croient.

Ainsi, la surcharge est une quantité sans dimension (les newtons sont divisés par les newtons, par conséquent, il ne reste rien). Cependant, cette valeur est parfois exprimée dans l'accélération de la gravité. Ils disent, par exemple, que la surcharge est égale, ce qui signifie que le poids du corps est le double de la force de gravité.

Exemples de calcul de surcharge

Montrons comment calculer la surcharge à l'aide d'exemples spécifiques. Commençons par le plus exemples simples et passer à des plus complexes.

Il est évident qu'une personne debout au sol ne subit aucune surcharge. Par conséquent, je voudrais dire que sa surcharge est nulle. Mais ne sautons pas aux conclusions. Dessinons les forces agissant sur cette personne :

Deux forces sont appliquées à une personne : la force de gravité, qui attire le corps au sol, et l'oppose par le côté surface de la Terre force de réaction ascendante. En fait, pour être précis, cette force est appliquée à la plante des pieds d'une personne. Mais dans ce cas particulier, cela n'a pas d'importance, il peut donc être différé de n'importe où sur le corps. Sur la figure, il est tracé à partir du centre de masse d'une personne.

Le poids d'une personne est appliqué au support (à la surface de la terre), en réponse, conformément à la troisième loi de Newton, une force égale et opposée agit sur la personne à partir du support. Donc, pour trouver le poids corporel, nous devons trouver la valeur de la force de réaction d'appui.

Puisqu'une personne reste immobile et ne tombe pas à travers le sol, les forces qui agissent sur elle sont compensées. C'est, et, en conséquence,. Autrement dit, le calcul de la surcharge dans ce cas donne le résultat suivant :

Souviens-toi de ça ! En l'absence de surcharge, la surcharge est 1, pas 0. Aussi étrange que cela puisse paraître.

Déterminons maintenant à quoi correspond la surcharge d'une personne en chute libre.

Si une personne est en état de chute libre, seule la gravité agit sur elle, qui n'est équilibrée par rien. Il n'y a pas de force de réaction d'appui, tout comme il n'y a pas de poids corporel. Une personne est dans ce qu'on appelle l'état d'apesanteur. Dans ce cas, la surcharge est de 0.

Les astronautes sont en position horizontale dans la fusée lors de son lancement. C'est la seule façon pour eux de supporter la surcharge qu'ils subissent sans perdre connaissance. Représentons ceci dans la figure :

Dans cet état, deux forces agissent sur eux : la force de réaction du support et la force de gravité. Comme dans l'exemple précédent, le module du poids des astronautes est égal à la valeur de la force de réaction d'appui :. La différence sera que la force de réaction du support n'est plus égale à la force de gravité, comme la dernière fois, puisque la fusée se déplace vers le haut avec accélération. Les astronautes sont également accélérés avec la même accélération de manière synchrone avec la fusée.

Alors, conformément à la 2ème loi de Newton en projection sur l'axe des Y (voir figure), on obtient l'expression suivante :, d'où. C'est-à-dire que la surcharge requise est :

Je dois dire que ce n'est pas la plus grande surcharge que doivent subir les cosmonautes lors du lancement d'une fusée. La surcharge peut aller jusqu'à 7. Une exposition prolongée à de telles surcharges sur le corps humain conduit inévitablement à la mort.

Au point bas de la « boucle morte », deux forces vont agir sur le pilote : vers le bas - force, vers le haut vers le centre de la « boucle morte » - force (du côté du siège dans lequel le pilote est assis) :

L'accélération centripète du pilote y sera également dirigée, où km/h m/s est la vitesse de l'avion, est le rayon de la "boucle". Là encore, conformément à la deuxième loi de Newton, en projection sur un axe dirigé verticalement vers le haut, on obtient l'équation suivante :

Le poids est alors ... Ainsi, le calcul de la surcharge donne le résultat suivant :

Une surcharge très importante. La seule chose qui sauve la vie du pilote, c'est qu'elle ne dure pas très longtemps.

Et enfin, calculons la surcharge subie par le conducteur de la voiture lors de l'accélération.

Ainsi, la vitesse finale de la voiture est égale à km / h m / s. Si la voiture accélère à cette vitesse depuis le repos en c, alors son accélération est égale à m / s 2. La voiture se déplace horizontalement, par conséquent, la composante verticale de la force de réaction d'appui est équilibrée par la gravité, c'est-à-dire. Dans le sens horizontal, le conducteur accélère avec le véhicule. Par conséquent, d'après la loi 2 de Newton, en projection sur un axe co-dirigé avec l'accélération, la composante horizontale de la force de réaction d'appui est égale à.

La valeur de la force de réaction totale du support est trouvée par le théorème de Pythagore : ... Il sera égal au module du poids. C'est-à-dire que la surcharge requise sera égale à :

Aujourd'hui, nous avons appris à calculer la congestion. N'oubliez pas ce matériel, il peut être utile lors de la résolution de tâches de l'examen ou de l'OGE en physique, ainsi que dans divers examens d'entrée et olympiades.

Préparé par Sergey Valerievich

Surcharge de terre

Lorsqu'une voiture entre en collision avec un obstacle fixe, la personne assise dans la voiture subira une surcharge de la poitrine. Une telle surcharge est tolérée sans trop de difficultés. Une personne ordinaire peut supporter des surcharges jusqu'à 15 g environ 3 à 5 secondes sans perte de conscience. Surcharges de 20 à 30 g et plus une personne peut supporter sans perte de conscience pas plus de 1 à 2 secondes et selon l'ampleur de la surcharge.

Surcharges appliquées aux humains :

1 - 1 g .

3 - 15 g pendant 0,6 s.

5 - 22 g .

L'une des principales exigences des pilotes militaires et des astronautes est la capacité du corps à supporter une surcharge. Les pilotes entraînés en combinaisons anti-G peuvent tolérer des forces G de -3 à -2 g jusqu'à +12 g ... La résistance aux surcharges négatives et ascendantes est beaucoup plus faible. Habituellement à 7 - 8 g dans les yeux "rougit", la vision disparaît et la personne perd progressivement conscience en raison de l'afflux de sang vers la tête. Pendant le décollage, les astronautes subissent une surcharge en position couchée. Dans cette position, la surcharge agit dans le sens torse-dos, ce qui permet de supporter une surcharge de plusieurs unités g pendant plusieurs minutes. Il existe des combinaisons anti-G spéciales, dont la tâche est de faciliter l'action de la force G. Les costumes sont un corset avec des tuyaux gonflés de système d'air et tenant la surface externe du corps humain, empêchant légèrement l'écoulement du sang.

Surcharge d'espace

Au départ, le cosmonaute est accéléré, dont la valeur varie de 1 à 7 g.

Les surcharges associées à l'accélération provoquent une détérioration importante de l'état fonctionnel du corps humain : le flux sanguin dans le système circulatoire ralentit, l'acuité visuelle et l'activité musculaire diminuent.

Avec le début de l'apesanteur, l'astronaute peut éprouver des troubles vestibulaires, Longtemps la sensation de lourdeur dans la région de la tête persiste (en raison de l'augmentation du flux sanguin vers celle-ci). Dans le même temps, l'adaptation à l'apesanteur se produit, en règle générale, sans complications graves: une personne reste capable de travailler et effectue avec succès diverses opérations de travail, y compris celles qui nécessitent une coordination fine ou de grandes dépenses d'énergie. L'activité motrice en état d'apesanteur nécessite beaucoup moins de consommation d'énergie que des mouvements similaires en état d'apesanteur.

Avec l'accélération longitudinale, l'astronaute développe des illusions visuelles. Il lui semble que l'objet qu'il regarde se déplace dans la direction du vecteur résultant de l'accélération et de la gravité.

Avec les accélérations angulaires, un déplacement apparent de l'objet de vue se produit dans le plan de rotation. Cette illusion dite péri-grosse est une conséquence de l'effet de surcharges sur les canaux semi-circulaires (organes de l'oreille interne).

Sortir:

Si le flux sanguin dans un état d'apesanteur est d'un ordre de grandeur supérieur à celui sur Terre, la perte de conscience due à un flux sanguin excessif vers la tête sera à la fois inférieure à g et en secondes que le cosmonaute peut supporter. Mais il y en a un + Parce que nous sommes dans un futur lointain, nos combinaisons anti-G, par exemple, qui, complétées de 350r, seront d'un ordre de grandeur mieux pour aider à préserver la conscience lors de surcharges fortes et prolongées + la gravité artificielle devrait enregistrer, ce qui en 2 à 5 secondes devrait créer un contrepoids aux surcharges.

Selon les médecins, le cerveau humain peut supporter des surcharges d'environ 150 g si elles n'agissent sur le cerveau pas plus de 1 à 2 ms ; avec une diminution des surcharges, le temps pendant lequel une personne peut les subir augmente, et une surcharge de 40 g, même avec une exposition prolongée, est considérée comme relativement sûre pour la tête.

Une surcharge jusqu'à 72 g est considérée comme sûre, les surcharges de 72 à 88 g tombent dans la zone intermédiaire "rouge", et si 88 g sont dépassés, une blessure à la tête est considérée comme hautement probable. L'évaluation de la pression agissant sur la poitrine d'une personne est tout aussi importante dans la méthode EuroNCAP : une compression de la poitrine de 22 mm est considérée comme sûre et une compression de 50 mm est considérée comme la limite.

Pour une raison particulière dans le monde, une grande attention est accordée à la vitesse d'accélération d'une voiture de 0 à 100 km / h (aux États-Unis de 0 à 60 mph). Des experts, des ingénieurs, des passionnés de voitures de sport ainsi que des passionnés de voitures ordinaires, avec une certaine obsession, surveillent en permanence caractéristiques techniques voitures, qui révèle généralement la dynamique d'accélération du véhicule de 0 à 100 km/h. De plus, tout cet intérêt s'observe non seulement dans les voitures de sport pour lesquelles la dynamique d'accélération à l'arrêt est une valeur très importante, mais aussi dans les voitures de classe économique très ordinaires.

De nos jours, le plus grand intérêt pour la dynamique d'accélération est dirigé vers les voitures électriques modernes, qui ont commencé à déplacer lentement les supercars de sport du créneau automobile avec leur vitesse d'accélération incroyable. Par exemple, il y a quelques années, il semblait tout simplement fantastique qu'une voiture puisse accélérer à 100 km/h en un peu plus de 2 secondes. Mais aujourd'hui, certains modernes sont déjà très proches de cet indicateur.

Cela fait naturellement réfléchir : Et quelle vitesse d'accélération de la voiture de 0 à 100 km/h est dangereuse pour la santé de la personne elle-même ? Après tout, plus la voiture accélère vite, plus le conducteur qui est (assis) au volant est stressé.

D'accord avec nous que corps humain a ses propres certaines limites et ne peut pas supporter les charges croissantes sans fin qui agissent et exercent sur elle lors de l'accélération rapide du véhicule, un certain effet. Découvrons avec nous ce que l'accélération maximale d'une voiture peut théoriquement et pratiquement supporter à une personne.

L'accélération, comme nous le savons probablement tous, est un simple changement de la vitesse du mouvement d'un corps par unité de temps pris. L'accélération de tout objet au sol dépend, en règle générale, de la force de gravité. La gravité est une force agissant sur tout corps matériel proche de la surface de la terre. La force de gravité à la surface de la terre est constituée de la gravité et de la force d'inertie centrifuge qui découle de la rotation de notre planète.

Il a été constaté que lorsque l'objet se déplace, une surcharge (G) se produit, qui dépend de l'accélération. C'est-à-dire que plus l'accélération de l'objet en mouvement est rapide, plus la surcharge causée par la force de gravité est importante. Par exemple, lorsqu'une personne se tient immobile sur place, elle subir une surcharge de 1g, puisqu'en fait, nous nous déplaçons dans l'espace avec notre planète et en lien avec la gravité, qui nous maintient à la surface de la terre.

La même surcharge de 1g agit sur notre corps quand, disons, nous sommes assis sur une chaise. 1g est la quantité de force qui est exercée (presse) sur le bas du dos et partie inférieure dos, le tout dans le but de nous empêcher d'aller en chute libre dans l'espace. Après tout, vous devez admettre que si la force de gravité exerçait sa pression sur nous serait moindre, alors nous ne serions tout simplement pas capables de résister à la surface de notre planète. Dans ce cas, nous irions en chute libre.

Lorsque nous sommes assis dans la voiture et que nous commençons à accélérer, ces forces G commencent à agir sur l'axe linéaire-horizontal. Naturellement, la surcharge lors de l'accélération de la voiture sera complètement différente de celle qui affecte une personne dans une voiture à l'arrêt.

Voyons quel type de surcharge est sur une personne lors de l'accélération d'une voiture.

Nous commencerons par la dynamique relativement lente de cette accélération (selon les normes modernes), de 0 à 100 km/h en 10 secondes.

Pour ce faire, vous pouvez utiliser le convecteur de conversion en ligne dédié. Ainsi, à l'aide de ce calculateur, nous avons calculé que lorsque la voiture accélère de 0 à 100 km/h en 10 secondes, la surcharge affectant le conducteur est de 0,28325450 = 0,28. C'est-à-dire qu'une accélération depuis l'arrêt de 0 à 100 km/h en dix secondes exercera une surcharge sur une personne en 0.28g.

Comme vous pouvez le voir, lors de l'accélération en conduisant une voiture, les forces G linéairement horizontales agissent sur une personne beaucoup moins que ces forces n'affectent le corps humain au repos.

En conséquence, afin d'atteindre le même surcharge en 1g, qui affecte une personne lorsqu'elle est debout ou assise immobile sur une chaise, il faut que la voiture accélère de 0 à 100 km/h en 2,83 secondes. Cela peut être calculé à l'aide d'une simple calculatrice.

Si nous voulons être très précis, alors surcharge d'une personne en 1g conduire une voiture se forme lorsque la voiture accélère de 0 à 100 km / h en 2,83254504 secondes.

Et donc, nous savons que lorsqu'il est surchargé en 1g la personne ne rencontre aucun problème sur elle-même. Par exemple, une voiture de série Tesla Model S (version spéciale chère) peut accélérer de 0 à 100 km/h en 2,5 secondes (selon les spécifications). En conséquence, le conducteur conduisant cette voiture pendant l'accélération subira une surcharge en 1.13g.

Comme on peut le voir, c'est plus que la surcharge qu'une personne éprouve dans la vie ordinaire et qui survient en raison de la gravité et aussi en raison du mouvement de la planète dans l'espace. Mais c'est beaucoup et la surcharge ne présente aucun danger pour une personne. Mais si nous nous asseyons au volant d'un puissant dragster (voiture de sport), le tableau ici s'avère déjà complètement différent, car nous observons déjà différents chiffres de surcharge.

Par exemple, les plus rapides peuvent accélérer de 0 à 100 km/h en seulement 0,4 seconde. En conséquence, il s'avère que cette accélération provoque une surcharge à l'intérieur de la voiture en 7.08g... C'est déjà, comme vous pouvez le voir, beaucoup. Au volant d'un véhicule aussi fou, vous ne vous sentirez pas très à l'aise, et tout cela à cause du fait que votre poids augmentera de près de sept fois par rapport au précédent. Mais malgré un tel état peu confortable avec une telle dynamique d'accélération, cette surcharge (donnée) n'est pas capable de vous tuer.

Alors, comment une voiture doit-elle accélérer pour tuer une personne (conducteur) ? En fait, il est impossible de répondre sans équivoque à une telle question. Le point est le suivant. Chaque organisme de toute personne est purement individuel et il est naturel que les conséquences de l'impact sur une personne de certaines forces soient également complètement différentes. Pour certains, surcharge à 4-6g même pour quelques secondes sera déjà (est) critique. Une telle surcharge peut entraîner une perte de conscience et même la mort de cette personne. Mais généralement, une telle surcharge n'est pas dangereuse pour de nombreuses catégories de personnes. Il existe des cas connus de surcharge 100g permis à une personne de survivre. Mais la vérité est que c'est très rare.

Par exemple, une personne sur des montagnes russes dans un parc d'attractions peut être surchargée. jusqu'à 6g, mais leur durée est si courte qu'elle ne met pas la vie en danger. Les pilotes de combattants pilotés en combinaison de compression peuvent survivre à de longues surcharges en 8g ou 9g... Mais ce ne sont pas tous les types de surcharge qu'une personne subit en conduisant un véhicule avec une accélération dans l'espace au sol.

Soit dit en passant, dans le même temps, nous nous sommes immédiatement souvenus que l'officier de l'US Air Force John Stapp avait participé à une expérience sur l'effet de la surcharge sur une personne lors d'une accélération. John Stapp a été placé dans un traîneau spécial monté sur une plate-forme qui, grâce à la poussée de moteurs-fusées, a accéléré à 1017 km/h. Pendant cette accélération, John a résisté à la surcharge à 46,2 g.

Ainsi, nous sommes convaincus, sachant qu'une personne est capable de supporter surcharge à 46,2 g, pour savoir à quelle vitesse la voiture doit accélérer pour que la surcharge soit une valeur telle que l'officier de l'US Air Force John Stapp résiste, nous devons à nouveau utiliser le calculateur de conversion, en substituant la valeur obtenue dans le champ correspondant en 46,2g.

En conséquence, la calculatrice nous a aidés à établir ce qui suit, afin que le conducteur subisse une surcharge en conduisant une voiture. à 46,2 g, besoin d'overclocker véhicule de l'arrêt à 100 km/h avec accélération, en seulement 0,06131050 = 0,06 seconde.

Nous voulons vous dire que John Stapp a également participé à de nombreuses autres expériences similaires, où la surcharge a également été jusqu'à 35g... Dans plusieurs de ces procès, John a été blessé plus d'une fois. Par exemple, dans une expérience, une de ses côtes s'est cassée en raison de la force de gravité exercée sur son corps. De plus, il n'est pas rare qu'un agent perde des plombages dentaires au cours d'expériences.

Ainsi, nous nous sommes assurés que la surcharge est plus élevée 30g tout de même, car une personne est transcendantale. Nous ne pensons pas que les acheteurs de supercars de luxe haut de gamme seraient satisfaits de telles conséquences de l'accélération de leur voiture.

Et donc, sur la base des informations présentées ci-dessus, établissons avec vous que la surcharge à 30g lors de l'accélération en conduisant une voiture, c'est notre limite (humaine) à laquelle il n'y aura pas de conséquences particulières de l'accélération de la voiture. C'est-à-dire qu'il n'y aura pas de blessés.

En conséquence, à partir de là, nous concluons que la dynamique d'accélération la plus sûre de la voiture de 0 à 100 km/h est (sera) 0,09441817 = 0,09 seconde.

Si nous (vous) acceptons d'accélérer dans une voiture avec le risque de nous blesser aux côtes ou si nous sommes prêts à dire adieu aux plombages dans nos dents, alors nous (vous) avons besoin de quelqu'un qui peut accélérer de l'arrêt à 100 km/h en 0,08092986 = 0,08 seconde.

La surcharge est le rapport entre la valeur absolue de l'accélération linéaire causée par les forces non gravitationnelles et l'accélération de la gravité à la surface de la Terre. En tant que rapport de deux forces, la surcharge est sans dimension, cependant, la surcharge est souvent rapportée en termes d'accélération gravitationnelle g. Une surcharge de 1 unité (c'est-à-dire 1 g) est numériquement égale au poids d'un corps au repos dans le champ de gravité terrestre. Une surcharge de 0 g est subie par un corps en état de chute libre sous l'influence des seules forces gravitationnelles, c'est-à-dire en état d'apesanteur.

La surcharge est une quantité vectorielle. Pour un organisme vivant, le sens de l'action de surcharge est très important. Lorsqu'ils sont surchargés, les organes humains ont tendance à rester dans le même état (uniformité mouvement rectiligne ou repos). Avec une surcharge positive (tête - jambes), le sang va de la tête aux jambes, le ventre descend. Avec une surcharge négative, le flux sanguin vers la tête augmente. La position la plus favorable du corps d'une personne, dans laquelle il peut percevoir les plus grandes surcharges - allongé sur le dos, face à la direction d'accélération du mouvement, la plus défavorable pour transférer les surcharges - dans le sens longitudinal avec ses jambes vers le sens d'accélération . Lorsqu'une voiture entre en collision avec un obstacle fixe, la personne assise dans la voiture subira une surcharge de la poitrine. Une telle surcharge est tolérée sans trop de difficultés. Une personne ordinaire peut supporter des surcharges allant jusqu'à 15 g pendant environ 3 à 5 secondes sans perdre connaissance. Des surcharges de 20 à 30 g ou plus peuvent être subies par une personne sans perte de conscience pendant pas plus de 1 à 2 secondes, selon l'ampleur de la surcharge.

L'une des principales exigences des pilotes militaires et des astronautes est la capacité du corps à supporter une surcharge. Les pilotes entraînés en combinaisons anti-G peuvent supporter des surcharges de -3 ... -2 g à +12 g. La résistance aux surcharges négatives et ascendantes est beaucoup plus faible. Habituellement, à 7-8 g, les yeux « rougissent », la vision disparaît et la personne perd progressivement conscience en raison de l'afflux de sang vers la tête. Pendant le décollage, les astronautes subissent une surcharge en position couchée. Dans cette position, la surcharge agit dans le sens torse-dos, ce qui permet de supporter une surcharge de plusieurs unités g pendant plusieurs minutes. Il existe des combinaisons anti-G spéciales, dont la tâche est de faciliter l'action de la force G. Les combinaisons sont un corset avec des tuyaux gonflés à partir du système d'air et retenant la surface externe du corps humain, entravant légèrement l'écoulement du sang.

La surcharge augmente la charge sur la structure des machines et peut conduire à leur panne ou leur destruction, ainsi qu'au déplacement de charges lâches ou mal arrimées. La valeur de surcharge admissible pour les aéronefs civils est de 2,5 g.

En médecine aéronautique et spatiale, la surcharge est considérée comme un indicateur de l'ampleur de l'accélération qu'une personne subit en se déplaçant. Il représente le rapport de la résultante des forces de déplacement à la masse du corps humain.

La surcharge est mesurée en multiples du poids corporel dans des conditions terrestres. Pour une personne à la surface de la terre, la surcharge est égale à l'unité. Le corps humain s'y est adapté, il est donc invisible pour les gens.

Si une force externe confère une accélération de 5 g à n'importe quel corps, alors la surcharge sera de 5. Cela signifie que le poids corporel dans ces conditions a augmenté cinq fois par rapport au poids initial.

Lors du décollage d'un avion de ligne conventionnel, les passagers en cabine subissent une surcharge de 1,5 g. Selon les normes internationales, la valeur de surcharge maximale autorisée pour les aéronefs civils est de 2,5 g.

Au moment de l'ouverture du parachute, une personne est exposée à l'action des forces d'inertie, provoquant une surcharge pouvant atteindre 4 g. Dans ce cas, l'indicateur de surcharge dépend de la vitesse. Pour les parachutistes militaires, elle peut aller de 4,3 g à une vitesse de 195 kilomètres par heure à 6,8 g à une vitesse de 275 kilomètres par heure.

La réponse aux surcharges dépend de leur ampleur, de la vitesse d'augmentation et de l'état initial de l'organisme. Par conséquent, des changements fonctionnels mineurs (une sensation de lourdeur dans le corps, des difficultés de mouvement, etc.) et des conditions très graves peuvent survenir. Ceux-ci comprennent une perte complète de la vision, un dysfonctionnement des systèmes cardiovasculaire, respiratoire et nerveux, ainsi qu'une perte de conscience et l'apparition de changements morphologiques prononcés dans les tissus.

Afin d'augmenter la résistance du corps du pilote aux accélérations en vol, des combinaisons anti-g et de compensation d'altitude sont utilisées, qui, lorsqu'elles sont surchargées, créent une pression sur la paroi abdominale et les membres inférieurs, ce qui entraîne un retard dans la l'écoulement du sang vers la moitié inférieure du corps et améliore l'apport sanguin au cerveau.

Pour augmenter la résistance à l'accélération, un entraînement en centrifugeuse, un durcissement du corps, une respiration d'oxygène sous haute pression sont effectués.

Lors d'une éjection, d'un atterrissage brutal d'un avion ou d'un atterrissage sur un parachute, des surcharges importantes se produisent, qui peuvent également provoquer des modifications organiques des organes internes et de la colonne vertébrale. Pour augmenter leur résistance, on utilise des chaises spéciales dotées d'appuie-tête en profondeur et qui fixent le corps avec des ceintures, des limiteurs de déplacement des membres.

La surcharge est aussi la manifestation de la gravité à bord d'un engin spatial. Si, dans des conditions terrestres, la caractéristique de la gravité est l'accélération de la gravité des corps, alors à bord vaisseau spatial les caractéristiques de surcharge incluent également l'accélération de la gravité, qui est égale en amplitude à l'accélération réactive dans la direction opposée. Le rapport de cette valeur à la valeur est appelé « facteur de surcharge » ou « surcharge ».

Dans la section d'accélération du lanceur, la surcharge est déterminée par la résultante des forces non gravitationnelles - la force de poussée et la force de traînée aérodynamique, qui se compose de la force de traînée dirigée à l'opposé de la vitesse et de la force de portance perpendiculaire à celle-ci. Cette résultante crée une accélération non gravitationnelle qui détermine la surcharge.

Son coefficient dans la section d'accélération est de plusieurs unités.

Si la fusée spatiale dans les conditions de la Terre se déplace avec accélération sous l'action des moteurs ou subit la résistance du milieu, alors il y aura une augmentation de la pression sur le support, ce qui provoquera une surcharge. Si le mouvement a lieu avec les moteurs éteints dans le vide, alors la pression sur le support disparaîtra et un état d'apesanteur viendra.

Au lancement de l'engin spatial vers le cosmonaute, dont la magnitude varie de 1 à 7 g. Selon les statistiques, les astronautes subissent rarement des surcharges dépassant 4 g.

La capacité de résister à la surcharge dépend de la température environnement, la teneur en oxygène de l'air inhalé, la durée du séjour de l'astronaute en apesanteur avant le début de l'accélération, etc. Il existe d'autres facteurs plus complexes ou moins perceptibles, dont l'influence n'est pas encore complètement élucidée.

Sous l'influence d'une accélération supérieure à 1 g, l'astronaute peut développer des déficiences visuelles. Une accélération de 3 g dans le sens vertical pendant plus de trois secondes peut entraîner une grave déficience visuelle périphérique. Par conséquent, dans les compartiments de l'engin spatial, il est nécessaire d'augmenter le niveau d'éclairement.

Avec l'accélération longitudinale, l'astronaute développe des illusions visuelles. Il lui semble que l'objet qu'il regarde se déplace dans la direction du vecteur résultant de l'accélération et de la gravité. Avec les accélérations angulaires, un déplacement apparent de l'objet de vue se produit dans le plan de rotation. Cette illusion est appelée illusion péri-grosse et est une conséquence de l'effet de surcharge sur les organes de l'oreille interne.

Nombreux Recherche expérimentale, qui ont été lancés par le scientifique Konstantin Tsiolkovsky, ont montré que l'effet physiologique de la surcharge dépend non seulement de sa durée, mais également de la position du corps. Lorsqu'une personne est debout, une partie importante du sang est déplacée dans la moitié inférieure du corps, ce qui entraîne une violation de l'apport sanguin au cerveau. En raison de l'augmentation de leur poids, les organes internes se déplacent vers le bas et provoquent une forte tension dans les ligaments.

Pour affaiblir l'effet des fortes accélérations, l'astronaute est placé dans le vaisseau spatial de manière à ce que les forces G soient dirigées le long de l'axe horizontal, du dos à la poitrine. Cette position fournit un apport sanguin efficace au cerveau de l'astronaute à des accélérations allant jusqu'à 10 g, et même pendant une courte période jusqu'à 25 g.

Lorsque le vaisseau spatial revient sur Terre, lorsqu'il pénètre dans les couches denses de l'atmosphère, l'astronaute subit des surcharges de décélération, c'est-à-dire une accélération négative. En terme de valeur intégrale, le freinage correspond à l'accélération au démarrage.

L'engin spatial entrant dans les couches denses de l'atmosphère est orienté de sorte que les surcharges de décélération aient une direction horizontale. Ainsi, leur impact sur l'astronaute est minimisé, tout comme lors du lancement de l'engin spatial.

Le matériel a été préparé sur la base d'informations de RIA Novosti et de sources ouvertes