Русская Википедия:Перегрузка (летательные аппараты)
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 Шаблон:Math (произносится как «же»), равного 9,80665 м/с²[2][3]. Перегрузка в 0 Шаблон:Math испытывается телом, находящемся в состоянии свободного падения под воздействием только гравитационных сил, то есть в состоянии невесомости[1]. Перегрузка, испытываемая телом, находящимся 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 Шаблон:Math около 3—5 секунд без потери сознания. Перегрузки от 20—30 Шаблон:Math 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 Шаблон:Math до +12 Шаблон:Math[4]. Обычно при положительной перегрузке 7—8 Шаблон:Math 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 Шаблон:Math. 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[5].
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)[6]Шаблон:Rp[7][8] |
| 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 «Профессор Всплеск» (Professor Splash), 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[9] | 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[10]. |
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 |
Примечания
Литература
- ↑ 1,0 1,1 1,2 1,3 Ошибка цитирования Неверный тег
<ref>; для сносокbpe_gforceне указан текст - ↑ Шаблон:Cite web
- ↑ Деньгуб В. М., Смирнов В. Г. Единицы величин. Словарь-справочник. — М. : Изд-во стандартов, 1990. — С. 237.
- ↑ Высший пилотаж лёгких машинШаблон:Недоступная ссылка
- ↑ Шаблон:Cite web
- ↑ Шаблон:Статья
- ↑ Шаблон:Cite web
- ↑ Шаблон:Cite web
- ↑ Grandprix.com — Drivers — David PurleyШаблон:Ref-en
- ↑ Kerwin, Joseph P. Joseph P. Kerwin to Richard H. Truly (28 июля 1986)
