Каково максимальное ускорение, которое нормальный человек может безопасно выдержать в течение, скажем, 8 часов?

Я хочу получить трансфер с места на место в разумные сроки.

Скажем, от 6 до 8 часов максимум, с небольшим перерывом в середине, чтобы развернуться.

Предполагая постоянное ускорение до средней точки и постоянное замедление после этого, какова максимальная перегрузка, которую я мог бы разумно воздействовать на своих пассажиров, не ломая их?

Я предполагаю, что они сидят (или лежат, ориентируясь наиболее разумным образом и т. д.) и пристегнуты на протяжении всего путешествия.

Привет. Добро пожаловать в миростроительство! Я нахожу это немного запутанным. Тело и название не совпадают. Вопрос в теле (Каково максимальное ускорение, которое я мог бы разумно причинить пассажирам?) имеет больше смысла. Может быть, изменить название, чтобы соответствовать? Обратите внимание, что ответ на вопрос заголовка заключается в том, что это зависит. Люди обычно выдерживают непрерывную перегрузку, равную единице, на протяжении всей своей жизни.

Ответы (5)

Техническая записка НАСА D-337, Исследование устойчивости пилота к ускорению и влияние ускорения на характеристики пилота с помощью центрифуги (1960), стр. 30 и 31, представляет собой график переносимости перегрузки в течение определенного периода времени. Это пределы, в которых пилоты все еще могут функционировать. Все они демонстрируют четкую тенденцию к снижению с течением времени.

Техническое примечание НАСА D-337 — рисунок 10

Самый продолжительный период постоянной перегрузки, оцененный в исследовании, составляет ~ 35 минут при ~ 3,5 G в менее благоприятном положении «глазные яблоки вниз» (т.е. замедление).

Техническое примечание НАСА D-337 — рисунок 7

Они обеспечивают верхнюю границу допуска. При экстраполяции до 8 часов обратите внимание, что шкалы графика являются логарифмическими.

Экстраполируя на 8 часов, получаем грамм ≈ 3,8 грамм . Экстраполируя на один год, грамм ≈ 2 грамм , и до 70 лет, грамм ≈ 1,4 грамм :-) (конечно, на этих диапазонах цифры совершенно не соответствуют действительности). Для справки, я получил из линейной интерполяции в логарифмическом масштабе уравнение грамм знак равно 2 − 0,0864 л о грамм 2 т + 2,69 , куда т время в минутах, а {интер,экстра}поляция идет от наиболее благоприятной кривой ("значительно сниженная производительность").

В этой статье рассказывается об эксперименте НАСА с повышенными перегрузками .

Резюме: они проводят 22-часовые сеансы, которые испытуемые должны были провести в центрифуге, включая вставание каждые 4 часа. Автор статьи провел сессию при 1,25 г (с опасной медицинской ситуацией). Парень до него выпил 1,5г, но под конец заболел. Неясно, сколько проблем было из-за гравитации и сколько из-за силы Кориолиса.

Никто еще не упомянул о возможности разгонного бака. Если пассажир погружается в прочный жесткий резервуар, наполненный жидкостью почти такой же плотности, как и ткани человека, эффективная перегрузка уменьшается до единицы в зависимости от разницы в плотности между жидкостью и тканью человека. Мы в основном вода, так что вода - хорошая пара. Кости более плотные, но кости и соединительные ткани костей прочные, потому что это их назначение. Легочная ткань, пожалуй, самая уязвимая – она не может наполниться водой, потому что нам приходится дышать воздухом, а он нежный. Ударные волны от больших бомб убивают, разрывая ткани легких.

Но нужно ли нам дышать воздухом? Существуют химически инертные хлорфторуглероды, которые могут нести большое количество растворенного кислорода. Крыса может быть погружена в такую ​​жидкость и "дышать" ею в течение значительного времени. Я не знаю, пробовали ли его на людях (и если да, то это может быть засекречено). Эмульсия такого CFC в физиологическом растворе имеет медицинское одобрение в качестве заменителя крови в экстренных случаях, когда совместимое переливание невозможно.

Во всяком случае, я бы предположил что-то вроде 10G воздуха для дыхания в резервуаре с водой и, возможно, до 50G дыхания насыщенной кислородом жидкости CFC.

Штраф за вес разгонного бака очень значителен (во много раз больше, чем у пассажира или пилота), поэтому эта идея никогда не применялась в авиации или космических полетах. Однако, если есть очень дешевый источник энергии для движения, возможно, тогда это станет практичным.

Очень интересны любые ссылки на точные науки для этого...

Сделать планету пригодной для проживания гуманоидов: планета

Я поместил туда небольшой раздел о перегрузках. Ориентация ОЧЕНЬ важна, некоторые люди могут выдерживать до 45G в течение коротких периодов времени, если они расположены правильно (глазные яблоки на спине или на спине, сердце и мозг на одном уровне, позвоночник поддерживается и т. д.). Вибрация тоже важна. Если вы находитесь на неправильной частоте, даже низкие уровни дополнительной G могут быть невероятно вредными. Если это шаттл, и ваши люди сидят в креслах-люльках и правильно ориентированы, то вы можете получить от них гораздо больше, чем, скажем, пилоты-истребители, которые испытывают рывки и повороты, вместо того, чтобы правильно ориентироваться на ось тяги.

6G обрабатываются примерно на 10 м; потому что вы можете обрабатывать 10G только на расстоянии около 1 м.

Я предполагаю, что максимум где-то около 2G поддерживается в течение 8 часов, которые вы указываете (я не думаю, что у кого-либо когда-либо была возможность проверить эту продолжительность, тем более получить нам какое-то среднее значение). И это было бы совсем не приятно.

Я думаю, что если вы запускаете с поверхности планеты/гравитации, вы захотите изменить тягу. Сначала много, затем дайте людям передохнуть, а затем перейдите в режим постоянной устойчивой тяги. Большая тяга быстро выведет вас из гравитационного колодца, в то время как меньшая тяга займет гораздо больше времени, чтобы преодолеть меньшее расстояние - очевидно, в зависимости от технологии.

Конечно, это будет какая-то почти волшебная технология, которую вы применяете, поскольку поддерживать такую ​​большую тягу в течение такого длительного времени сложно — 90% массы ракеты составляет топливо, а мы никогда не проводили SSTO. Легче отказаться от двигателей после использования, чем разбираться со сложностями различных потребностей в тяге. И вы сжигаете большую часть этого в течение первых 2:30 (для челнока).

Большинство ракет сгорают при старте только при ускорении от 1+0,3G до иногда 1+0,6G из-за масштаба двигателя и т. д. Что кажется расточительным, поскольку чем дольше вы находитесь в гравитационном колодце, тем больше вам нужно сжечь, чтобы остаться даже.

Спасибо. - Сиденья в колыбели (или эквивалент Futuretech). Хотелось бы узнать наилучшую ориентацию (сиденья так, чтобы ускорение было направлено к вашей спине? или ноги-к-ускорителям?) В этой ситуации нам не нужно выходить из гравитационного колодца, поэтому постоянная тяга в порядке (и, вероятно, разумна). Прямо сейчас я размахиваю топливом и, вероятно, продолжу это делать.
Постоянный, устойчивый, не вибрирующий толчок сзади, вдавливающий вас обратно в сиденье; глазные яблоки спрятаны в глазницах (или сетчатка отделяется) — сердце и мозг находятся в одной плоскости, поэтому сердцу не приходится перекачивать кровь против силы. Ноги приподняты (сидячее положение в порядке), так что большая часть этой крови скапливается в нижней части тела (например, в мозге и туловище) — это может быть неустойчивым в долгосрочной перспективе (например, в течение нескольких часов), но работает в краткосрочной перспективе (т. е. в течение нескольких часов). : выгода). Если у вас есть технологии будущего, поместите их в резервуары с жидкостью под давлением или силовые поля. Обратите внимание на потерю фертильности.

Пилоты-истребители могут пережить огромное ускорение в 3 g, не сломав себе кости, когда они делают крутые повороты. Ожидается, что все, что превышает 3,5 г, оставит необратимое повреждение костей и сухожилий. Экипаж (при условии тщательной подготовки к космическим путешествиям) может выдержать до 3,5 g без каких-либо необратимых повреждений.

Обратите внимание, что пилоты-истребители отбираются на основе ряда физических характеристик, в первую очередь, роста и веса. У мужчины ростом 6 футов 5 дюймов и весом 300 фунтов будет очень плохой день, когда он внезапно весит 900 фунтов. Вещи лопнут.
Спасибо. Однако летчик-истребитель поддерживает 3g только в течение короткого промежутка времени. Я ищу непрерывное ускорение в течение (скажем) 8 часов. Ускорение в 1 g определенно будет в порядке. Ускорение 13g конечно будет фатальным. Что такое безопасная (иш) зона?
Истребители получают около 9 g, и (обученные) пилоты прекрасно это переносят. 3g - это то, что вы ожидаете на американских горках (и выдержите :-)). Однако это не устойчивое ускорение.
@RadovanGarabik, повторюсь - летчики-истребители соответствуют определенным требованиям по росту и весу. Также важно отметить, что важны скорость изменения и система отсчета. Мгновенное изменение от 0 до 1G абсолютно убьет вас, если вы упадете на землю с высоты в несколько тысяч футов.
Неважно, с какой высоты вы падаете, когда сила удара определяется g. Некоторые гоночные автомобили высокого класса в наши дни разгоняются от 0 до 100 км/ч примерно за 7,3 секунды. Я не знаю, сколько это будет учитываться в g, но я уверен, что это довольно высокое значение.
@SeanBoddy На самом деле, когда падающий человек падает на землю, он ненадолго испытывает ускорение в сотни g. Скорость начала важна, но если само ускорение переживаемо, оно в основном влияет на такие вещи, как хлыстовая травма.
@SeanBoddy Да, именно поэтому они (летчики-истребители) могут регулярно выдерживать 9g . Нормальный здоровый взрослый человек может выдержать 3 г в течение нескольких минут без каких-либо негативных последствий (опять же, вспомните американские горки). В любом случае, удар о землю не означает легкого рывка , это замедление (в сотнях g ), которое убивает вас, когда вы ударяетесь о землю.
И это также сильно зависит от микро- и макроэластичности поверхности, на которую вы падаете. Падение на песок — это не то же самое, что падение на бетон.
@RadovanGarabik, действительно. Я хочу сказать, что в определенной системе отсчета, как свободно падающее тело, жертва начинает с опыта нулевой G и заканчивается с опытом 1G. Думаю, мы в принципе друг друга поняли - судно ОП не должно мгновенно разгоняться.
@YoustayIgo разгоняется до 100 км/ч за 7,3 с — это обычный потребительский автомобиль. Bugatti Veyron около 2,4 с. Во всяком случае, при постоянном ускорении а знак равно 2 в / ( т 2 ) ≈ 1.1 м с − 2 или около 0,11 г. Едва заметно. Для Вейрона это 9,6. м с − 2 , или 0,98 г в дополнение к земной гравитации, но она перпендикулярна, поэтому общее g в Вейроне будет около 1,4 г.
Хороший момент, напоминающий о двух точках отсчета в этом сценарии! Я думаю, летчики-истребители чувствовали бы то же самое при выполнении горизонтальных поворотов.
@SeanBoddy Да, я думаю, мы понимаем сценарий. Так или иначе, «мгновенная» и ньютоновская физика плохо сочетаются, и именно здесь рушится математическая модель человеческого тела как идеализированной движущейся точки. И, в конечном счете, не ускорение ответственно за вашу смерть, когда вы ударяетесь о землю, а (довольно резкое) смещение ваших тканей :-). Рассмотрим сценарий с обращением во времени, вы находитесь в постоянном 1 g, скажем, стоя на высокая платформа, и ситуация внезапно меняется на 0g — платформа мгновенно распадается, и вы начинаете свободное падение. Это вряд ли смертельно.
Также летчики-истребители испытывают перегрузки в разных направлениях, чем постоянная тяга - что является огромной проблемой для человеческого организма. Расположите тело правильно, и все станет намного лучше.
Это не соответствует стандартам научного тега. Цитаты, пожалуйста.
Каково максимальное ускорение, которое нормальный человек может безопасно выдержать в течение, скажем, 8 часов?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v