Каков принцип работы g-костюмов?

Пилоты со времен мировых войн носили противовесные костюмы в истребителях, чтобы свести к минимуму эффект больших перегрузок, с которыми они сталкиваются во время маневров на близком расстоянии.

  1. Как перегрузочные костюмы помогают свести к минимуму воздействие больших перегрузок на пилотов?

  2. Каково максимальное ускорение, которое может выдержать скафандр?

Ответы (2)

Как перегрузочные костюмы помогают свести к минимуму воздействие больших перегрузок на пилотов?

Гидрокостюм создает дополнительное внешнее давление на конечности (в частности на ноги), чтобы кровь не застаивалась далеко от сердца. В нормальных условиях определенные биологические системы автоматически возвращают кровь от конечностей к сердцу, но при высоких перегрузках эти системы выходят из строя, так как не предназначены для таких условий.

Создавая давление на тело, перегрузочный костюм уменьшает воспринимаемую телом перегрузку.

Каково максимальное ускорение, которое может выдержать скафандр?

Основным ограничением является не только количество G, но и то, как долго человеческое тело может их выдерживать (спойлер: немного).

введите описание изображения здесь

Источник изображения

Как вы можете видеть, перегрузки, обычно наблюдаемые в истребителе (синяя линия, см. диаграмму вверху справа), не могут длиться намного дольше 3 секунд, даже если они имеют умеренную интенсивность. Гидрокостюмы помогают телу сопротивляться немного дольше.

Что мне интересно здесь, так это то, как сиденье F-16 (и в меньшей степени F-22) наклонено назад, чтобы превратить некоторые из перегрузок, испытываемых в синем направлении, в перегрузки в более щадящем красном направлении.
@ToddWilcox, пожалуйста, не путайтесь на диаграмме: чтобы «преобразовать» синий в красный, вы должны наклонить сиденье вперед, а не назад.
Синий — положительный G, направляющий кровь к ногам, верно? Разве это не означает, что красный цвет указывает на то, что G гонит кровь к спине / позвоночнику (глазные яблоки внутрь)?
@ToddWilcox синий (вверху) гонит кровь вниз, тогда я понимаю, что красный (назад) гонит кровь вперед.
Это имеет смысл с точки зрения диаграммы, но не с точки зрения реальных допусков G для людей. Хм...
@ToddWilcox Я согласен с вами, но я не могу найти лучшую диаграмму. Если вы можете, я обновлю свой ответ.
Разве на этой диаграмме не пропущена линия ускорения вперед? Кроме того, почему устойчивость к ускорению резко падает при очень коротких экспозициях?
@ Шон, да, он отсутствует, я не смог найти его с включенным. Что касается причины, я думаю, вам лучше спросить о биологии или здоровье, я не могу ответить на это.

В дополнение к тому, что написал @Federico, G-костюмы давят на ноги с помощью надувных мешков, вшитых в костюм. Костюм подключен к клапану на самолете (или космическом корабле). Когда перегрузки увеличиваются, клапан нагнетает больше воздуха в мешочки и раздувает их.

Что касается предела, я думаю, что это 9 g, но у меня нет цитат. Также имейте в виду, что предел g также связан с другими параметрами, такими как конструкция кабины и сиденья, например HAC (кабина с высоким ускорением).

В более примитивных костюмах используется жидкость или гель; по мере увеличения G гель смещается вниз к ногам. Также интересно отметить, что их не всегда можно использовать; надувание манжет на ногах в G-костюме может ограничивать движение центральной рукояти, поэтому Голубые ангелы, как известно, их не носят, а «выпускной день» включает в себя бодрствование во время поворота с максимальным ускорением на 360 градусов. Тандерберды их используют, так как у F-16 есть боковая ручка.