Апр 27

В. А. Корженьянц, В. Б. Лемасов

Развитие авиационной и космической техники требует разносторонних исследований переносимости человеком ударных перегрузок. Одним из возможных вариантов, приземления летчика в кабине или спасательной капсуле может быть приземление в положении стоя.

Применение обычного индивидуального ранцевого парашюта в системе средств аварийного покидания современных самолетов требует дальнейшего изучения условий безопасного приземления с парашютом на ноги. Не менее актуальной является также оценка переносимости перегрузок приземления при различном характере работы средств амортизации.

В последние годы в работах иностранных авторов, посвященных исследованиям воздействия ударных перегрузок на организм, придается большое значение реакции тела на удар. В качестве основного показателя, характеризующего динамическую реакцию, принимается отношение величины перегрузки, зарегистрированной на теле человека, к перегрузкам на конструкции. Этот критерий получил название коэффициента динамической реакции (КДР) или коэффициента передачи ускорения (КПУ). В зависимости от ряда условий перегрузки на теле человека могут быть больше или меньше, чем на опорной поверхности. При этом большая величина перегрузки на теле рассматривается как неблагоприятное явление.

В настоящей работе исследовалась биодинамика человека при действии ударных перегрузок приземления. Эксперименты проводились на вертикальном стенде, оборудованном сбрасываемой платформой, на которой в положении стоя или лежа размещался испытуемый. Всего выполнено 46 экспериментов при расположении испытуемого в положении стоя и 49 – в положении лежа. Перегрузки регистрировались датчиками индуктивного типа с частотой собственных колебаний 400 гц, установленных на платформе стенда, голове, плече или груди испытуемого.

В табл. 15 приведены данные, характеризующие реакцию тела испытуемых на ударную перегрузку при приземлении в положении стоя.

Таблица 15

Динамическая реакция тела испытуемых при различных степенях воздействия (поза стоя)

Степень воздействия Перегрузки, ед КДР (голова/платформа) КДР

(плечо/ платформа)

платформа голова плечо
I 18–25 11–19 7–14 0,48–0,79 0,30–0,64
II 26–30 14–17 8–10 0,56–0,69 0,27–0,40
III 31–35 11–26 9–18 0,32–0,77 0,26–0,53
IV 36–40 16–25 7–15 0,40–0,67 0,20–0,37

Из табл. 15 видно, что перегрузки, зарегистрированные на теле испытуемых, были меньше, чем на платформе стенда. Перегрузки в области плеча, как правило, имели меньшую величину по сравнению с перегрузками на голове.

Коэффициент динамической реакции тела испытуемого во всех случаях был меньше 1,0. Его величина колебалась в пределах 0,20–0,79. Можно отметить также тенденцию КДР к снижению при увеличении перегрузки на конструкции. Средняя величина КДР голова/платформа составляла 0,57, а плечо/платформа – 0,37. Анализ осциллограмм ударных воздействий показал, что продолжительность перегрузки на теле была в среднем в 1,6 раза больше, чем на платформе. Ударные импульсы на конструкции и теле испытуемого возникали не одновременно. Во всех экспериментах при положении испытуемого стоя наблюдалось значительное (до 30–35 мсек) запаздывание начала действия перегрузок в области головы и плеча. Начало действия перегрузки на этих участках тела, как правило, совпадало с ее окончанием на платформе.

Исследования переносимости ударных перегрузок приземления проводились при размещении испытуемых на кресле в положении лежа. Перегрузки приземления действовали в направлении грудь–спина и имели двойной профиль кривой. Кривая перегрузки двойного профиля характеризовалась небольшим подъемом в начале действия с последующим переходом в горизонтальную площадку и пиком в конце, превышающим величину перегрузки на начальном участке в 3–5 раз. Форма перегрузки, зарегистрированной на теле испытуемого и платформе, была приблизительно одинаковой. Показатели динамической реакции тела испытуемых при воздействии перегрузок двойного профиля приведены в табл. 16.

Таблица 16

Динамическая реакция тела испытуемых при различных степенях воздействия (поза лежа)

Степень воздействия Перегрузки на платформе, ед Перегрузки в области груди, ед КДР грудь/платформа
начало действия пик в конце начало действия пик в конце начальный пиковый
I 5–8 18–25 7–9 23–30 1,00–1,40 1,25–1,45
II 7–9 26–30 8–9 29–42 1,00–1,29 1,11–1,50
III 8–15 31–35 10–26 33–45 1,19–1,30 1,03–1,29
IV 7–15 36–40 7–17 38–56 1,03–1,29 1,06–1,43
V 10–13 41–45 11–17 45–61 1,08–1,31 1,22–1,58

Из табл. 16 видно, что перегрузки в начале периода торможения не превышали 5–15 ед, а пиковая величина на конечном участке достигала 18–45 ед. Перегрузки, зафиксированные в области груди испытуемых, всегда были несколько больше, чем на конструкции. В этой связи коэффициент динамической реакции превышал 1,0. В исследованном диапазоне перегрузок КДР в начале действия перегрузки находился в пределах 1,0–1,4, на конечном участке торможения составлял 1,03–1,58. КДР, соответствовавший пиковым значениям перегрузок, несколько превышал КДР начального участка. Однако подобное увеличение нельзя считать существенным. Средняя величина КДР на начальном участке составляла 1,15, на конечном –1,25. Продолжительность перегрузки, зарегистрированной на теле испытуемого, была на 5–10 мсек больше, чем на конструкции. Причем во всех экспериментах на тело испытуемого она начинала действовать на 4–6 мсек позже, чем на конструкции.

Приведенные данные о динамической реакции тела человека при приземлении в положении стоя свидетельствуют о значительном снижении перегрузок на теле по сравнению с таковыми на опорной поверхности. Указанное явление обусловлено увеличением пути торможения тела за счет сгибания ног в коленных и тазобедренных суставах. Некоторое возрастание величины перегрузок на теле при действии их на испытуемого, находящегося в положении лежа, связано с неодновременной деформацией подстилающей прокладки и тела, а также с неоднородностью упругоэластических элементов тела.

Действие перегрузок приземления двойного профиля сопровождалось увеличением КДР в начале и конце торможения.

Несколько большая величина КДР на конечном участке объясняется повышением жесткости удара.

Полученные результаты показывают, что при дальнейшем накоплении материалов можно будет использовать КДР для оценки различных условий приземления, характеризуя с помощью этого показателя взаимодействие ускоряемого и ускоряющего тела в системе средств приземления.

Похожие статьи:

  1. Особенности реакций человека, находящегося в свободной позе, на кратковременные ударные ускорения различного направления А. Ф. Коваленко, И. С. Васильев, Р. К. Кузмицкий, Л....
  2. Направление перегрузки, вектор перегрузки, терминалогия перегрузок А. В. Иванов, И. А. Цветков Практика авиации, поставив человека...
  3. Влияние скорости приземления на устойчивость животных к ударным перегрузкам С. А. Гозулов Приземление космических аппаратов, отделяемых кабин или спасательных...

автор admin \\ теги:



Написать ответ

Вы должны войти чтобы комментировать.