Авг 04

Основные принципы оценки действия сейсмических перегрузок на личный состав

С. А. Гозулов, И. С. Васильев

Одним из поражающих факторов ядерного взрыва является ударная волна, которая, действуя на герметические защитные сооружения, расположенные в грунте, вызывает их смещение в соответствии с характером прохождения фронта ударной волны. Смещения углубленных в грунт защитных сооружений наступают вследствие сейсмического действия ядерного взрыва и связаны, в частности, с возникновением в них ударных ускорений и перегрузок. Параметры ускорений, имеющие место в подобных сооружениях, определяются многими условиями, среди которых, прежде всего, следует отметить силу взрыва, направление фронта ударной волны, характер грунта, особенности конструкции сооружений и др.

Сейсмическое действие ядерного взрыва на личный состав, размещенный в фортификационных сооружениях или специальных объектах военной техники, проявляется в виде отдельных импульсов ударных ускорений и последующих затухающих колебаний с различными частотами и амплитудами. Эти механические воздействия передаются телу человека через опорные поверхности и ограждающие конструкции. В результате такого действия тело человека испытывает различные по величине ударные нагрузки и перемещается относительно сооружения, подвергаясь опасности вторичного соударения с окружающими предметами. В последнем случае говорят о метательном эффекте действия ускорения. Предусмотреть возможные при этом последствия (тяжесть повреждений) или оценить их вероятность крайне трудно. Поэтому заранее следует предупреждать всеми имеющимися средствами возможность вторичных соударений человека с окружающими предметами.

Весьма существенным для оценки переносимости человеком указанных факторов является направление действующей силы, особенности позы и характер связи тела с опорной поверхностью. Ввиду многообразия условий размещения и функциональных обязанностей личного состава оценка устойчивости к сейсмическому фактору должна проводиться применительно к трем основным положениям человека: стоя, сидя и лежа. Полученные таким образом данные подлежат дальнейшему уточнению с учетом профессиограмм, вероятности размещения и расположения личного состава в тех или иных условиях.

Оценивая допустимые интенсивности сейсмического воздействия, необходимо, прежде всего, учитывать три группы эффектов.

К первой группе следует отнести непосредственное механическое воздействие на организм, возникающее в результате тотальной перегрузки всего тела или отдельных его частей (локальные перегрузки). При этом наибольшие компрессионные нагрузки создаются в местах, прилегающих к опорным поверхностям. Например, при смещении пола сооружения вверх сидящий на стуле человек испытывает перегрузку в направлении голова–таз, а наибольшей компрессионной нагрузке подвергается поясничный отдел позвоночника. В тех же условиях у стоящего человека наибольшие нагрузки возникают в области голеностопного сустава. Естественно, все остальные органы и ткани тела в этом случае испытывают перегрузку, при значительной величине которой наблюдаются специфические нарушения основных физиологических функций организма. Однако в связи с рассматриваемой проблемой эффекты тотальной перегрузки тела и связанные с ней функциональные расстройства не являются ведущими в оценке допустимых интенсивностей сейсмического воздействия на организм.

Большее значение приобретают две другие группы эффектов: смещение опоры (нарушение позы, потеря устойчивости, равновесия, падение) и метательное действие ускорения. Последнее также связано с потерей опоры, падением и вторичным соударением с ограждением и оборудованием.

Если для первой группы эффектов существенным являлась величина возникающей перегрузки, то для эффектов смещения и метательного – относительная скорость тела (или его частей), а также амплитуда и частота колебания опоры. При воздействии колебаний с малой частотой условия сохранения равновесия определяются величиной ускорения независимо от амплитуды колебания. При увеличении частоты определяющим фактором является уже величина амплитуды колебания независимо от величины ускорения.

Исследования показали, что наиболее неблагоприятным направлением действия перегрузки для положений стоя и сидя является груд–спина. Неблагоприятные условия для положения сидя определяются метательным эффектом и появлением болевых ощущений, для положения стоя – потерей равновесия и падением.

Учитывая многообразие условий работы и размещения личного состава в защитных сооружениях, основным требованием при нормировании интенсивности воздействия сейсмического фактора должно являться обеспечение условий максимального сохранения, исходной позы или исходного рабочего положения для всех лиц, находящихся в сооружении. В этом случае переносимые для организма перегрузки будут лимитироваться такой величиной, которая вызывает потерю равновесия и падение в позе стоя или соскальзывание (сбрасывание) со стула в позе сидя.

Таким образом, решение общей задачи переносимости человеком сейсмического фактора сводится к апроксимированию различных условий воздействия наихудшим случаем переносимости, исключающим потерю равновесия и падение для позы стоя и определенного направления действия перегрузки. При этом для остальных условий размещения личного состава задача сводится к созданию оптимальных ограждений, свободных зон и правил поведения на рабочих местах.

Для тех случаев, когда при воздействии перегрузки возможно падение (это легко может произойти вследствие изменения исходной позы), следует предусмотреть достаточный объем свободного пространства, чтобы исключить возможность соударения с оборудованием и окружающими предметами. При этом следует допустить, исходя из относительных скоростей падающего человека, что падение на свободное пространство пола будет связано с относительно минимальной возможностью травмы. Аналогичные принципы оценки допустимых воздействий могут быть применены для лиц, работающих в позе сидя или находящихся на отдыхе в позе лежа.

Применение средств и методов фиксации, как правило, повышает переносимую величину ударной перегрузки, однако при этом будет существенно ограничена подвижность человека на рабочем месте. Поэтому применение индивидуальных средств фиксации следует рассматривать как крайнюю меру и применять ее избирательно для отдельных групп лиц.

Более широко средства фиксации – ограничители смещения и амортизаторы – могут быть применены для тех контингентов, которые в данное время не заняты работой и находятся на отдыхе. Применение указанных средств позволит повысить переносимую величину перегрузки.

Значительно сложнее решается вопрос о допустимых величинах сейсмического воздействия в связи с конкретными требованиями к непрерывности работы той или иной группы операторов. Ответ на этот вопрос может быть получен путем выбора критериев допустимости, основанных на характере работы операторов и особенностях их рабочего места, а также путем создания индивидуальных средств защиты (амортизация, специальные опорные кресла, фиксаторы и пр.).

Некоторые границы могут быть установлены в отношении характера и степени нарушения рабочей позы операторов. Так, перерывы в их работе, обусловленные изменением позы в момент сейсмического воздействия, могут достигать 8–10 сек и более.

В этот период величины перегрузок оказываются близкими к тем, которые вызывают потерю равновесия и падение. Начальные изменения исходной позы, когда относительная скорость тела не превышает 0,5 м/сек, практически не приводят к перерывам в работе, но вызывают отдельные ошибочные действия, пропуски или нарушение в последовательности выполняемых операций.

Рассмотренные принципы оценки действия сейсмического фактора на личный состав не противоречат современным техническим возможностям строительства защитных сооружений и позволяют обеспечить не только его безопасность, но и сохранить работоспособность, необходимую для выполнения боевой задачи.

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. Основные закономерности реакций организма на действие ударных перегрузок С. А. Гозулов Влияние ударных перегрузок на организм, прежде всего,...
  3. Направление перегрузки, вектор перегрузки, терминалогия перегрузок А. В. Иванов, И. А. Цветков Практика авиации, поставив человека...

автор admin \\ теги: , ,



Написать ответ

Вы должны войти чтобы комментировать.