В нескольких научно-фантастических романах я читал о том, что людей погружают в воду (или водоподобное вещество), чтобы обеспечить более высокое ускорение. Теперь мне действительно любопытно. Это правда? Можете ли вы ускориться быстрее, не понеся никакого вреда, если вы погрузились в воду?
Есть ли какая-нибудь формула, которая дала бы мне связь между воздействием ускорения на человеческое тело, когда оно не погружено в воду, и действием, которое оно оказывает при погружении в жидкость с разной степенью вязкости?
Да, погружение в жидкость может помочь справиться с перегрузкой.
Я предполагаю, что высокие перегрузки в научно-фантастических романах связаны с рассказами о космических кораблях-истребителях, способных совершать короткие рывки с очень большим ускорением.
Ключевыми факторами являются несжимаемость жидкостей и плавучесть.
Есть акулы, которые бродят между многокилометровыми глубинами и прямо у поверхности. На каждой глубине их плавучесть одинакова. Высокая перегрузка увеличила бы давление воды, но эти перепады давления не влияют на этих животных.
Плавучесть снаружи и внутри тела равномерно распределяет нагрузку, так что тенденция одной части тела к движению относительно других частей будет очень незначительной. В частности, кровь останется распределенной равномерно. Я предполагаю, что если на какой-то другой планете разумный вид акул разовьется до такой степени, что они будут готовы сражаться в космосе, то они готовы пойти на экстремальные перегрузки.
Можно ли воссоздать это для людей?
Конечно, вы должны заменить воздух для дыхания жидкостью; наполненные воздухом легкие спадаются при повышении давления. На самом деле были эксперименты, в которых легкие людей заполняли жидкостью, обладающей высокой способностью растворять в себе кислород, но молекулы самой жидкости не попадали в кровоток. Количество кислорода, которое будет растворяться в воде, недостаточно для удовлетворения потребности человеческого организма в кислороде, приходится использовать какую-то другую жидкость. Во-вторых, для жидкостного дыхания жидкость должна поступать в легкие и выходить из них с помощью специальных насосов, потому что мышцы легких недостаточно сильны, чтобы перекачивать такое количество жидкости.
Но, думаю, недостаточно привести в порядок легкие.
В голове человека есть несколько заполненных газом карманов: пазухи, внутренние уши (и могут быть и другие, о которых я не знаю). Когда дайвер погружается, он должен уравнять давление в этих карманах с внешним давление время от времени, и то же самое на пути вверх.
Может случиться так, что эти заполненные газом карманы в голове будут ограничивающим фактором в борьбе с внезапным изменением давления.
Также есть вопрос о органе чувств в нашем внутреннем ухе, который чувствует, как вы ориентируетесь. Может случиться так, что при экстремальной перегрузке эти органы чувств будут затронуты так сильно, что возникнет острая боль.
В этом утверждении может быть доля правды, поскольку сила может лучше распределяться по поверхности тела в жидкости ( http://www.thenakedscientists.com/HTML/content/kitchenscience/exp/dropping-eggs/ ). Я предполагаю, что эффект был бы еще больше, если бы ускорение было вызвано гравитацией, поэтому сила была бы распределена по объему тела, поэтому относительное ускорение частей тела было бы небольшим.
Если разогнаться на при погружении в воду дышать воздухом из регулятора (подойдет акваланг), воздействие на организм будет таким же, как при воздействии давление бар здесь, на Земле, при метров глубины.
Вы будете накачаны и насыщены, как аквалангист, но в остальном будете чувствовать себя прекрасно. Вдыхая другие газы, такие как гелиокс, вы можете подвергнуться ускорению до 50 g, ускоряясь на и потребуется декомпрессия, например, замедление ускорения в течение более длительного времени.
Если тело человека погружено под воду на 1 метр и ускорение равно 5 G, давление воды будет таким, как если бы тело было погружено под воду на 5 метров. Однако, если тело погружено на глубину менее 0,1 метра, при перегрузке 5 g будет ощущаться как глубина 0,5 метра. Таким образом, должно быть легко получить 100G под 5 см воды (что соответствует 5 метрам водяного давления). Это было бы очень легко поддерживать в течение длительного времени, не используя жидкость, заполняющую легкие. Отправляя людей в космос с помощью такой системы, как Star Tram, я давал астронавтам (специальное) снаряжение для подводного плавания, помещал их в неглубокий резервуар и запускал их на орбиту с ускорением 100 G (1000 м/с^2) в течение 9 секунд.
Арсен Захрай