Апр 12

Результаты

Данные о влиянии одежды и гравитации, преодолении ирисовой диафрагмы и положении рукояток представлены в приведенных графиках.

Рис. 2. График времени движения в зависимости от типа одежды, гравитации и положения рукояток: точки – среднее значение; вертикальные линии – отклонение на 95%; 1 – без скафандра; 2 – в скафандре; 3 – невесомость; 4 – лунная гравитация; 5 – продвижение головой вперед, пользование боковыми рукоятками; 6 – продвижение головой вперед, пользование нижними рукоятками; 7 – продвижение ногами вперед, пользование боковыми рукоятками; 8 – продвижение ногами вперед, пользование нижними рукоятками

Общее время. Графики рис. 2 отражают время, необходимое для выполнения не отдельных операций, а всего задания: покидание кресла, прохождение отверстия ирисовой диафрагмы и посадка в другое кресло. Движения в скафандре занимали на 32% больше времени, чем без скафандра, а при невесомости на 35% больше, чем в условиях имитированной лунной гравитации. На то, чтобы пройти через отверстие ирисовой диафрагмы головой вперед держась руками за нижние рукоятки, уходило минимум времени, а ногами вперед держась за боковые рукоятки – максимум (на 15% больше). Очевидно, руки лучше подбирать под себя, чем держать по бокам.

Рис. 3. График времени движений в зависимости от типа одежды и гравитации

Из рис. 3 видно, что испытуемому без скафандра требовалось примерно на 30%, а в скафандре на 40% больше времени в условиях невесомости, чем при имитированной лунной гравитации. Короче, испытуемые в скафандре действовали в условиях лунной гравитации так же, как без скафандра при невесомости. Очевидно, ограничение подвижности в скафандре равноценно плохому управлению телом в условиях невесомости без скафандра. Делать движения при любой гравитации было труднее в скафандре, чем без него. Все методы выхода из корабля в условиях лунной гравитации в сущности равноценны. Однако в невесомости удерживаться при выходе руками за боковые рукоятки оказалось труднее всего. Это было видно при отделении от кресла, посадке в него и особенно при выполнении заданий испытуемыми в скафандрах, когда приходилось поднимать руки в стороны над головой.

Движения при покидании кресла. Приближение к отверстию ирисовой диафрагмы осуществляется в виде ряда плавных движений. Вместо вставания, подхода, наклона и прыжка большинство испытуемых делали одно непрерывное движение начиная со вставания. В условиях имитированной лунной гравитации и невесомости ноги испытуемых обычно раньше отрывались от пола, чем руки от подлокотников, причем правая рука отрывалась первой. Особенно наглядно это проявлялось, когда испытуемые проходили отверстие ногами вперед, отталкиваясь скорее руками, чем ногами. При прохождении отверстия диафрагмы испытуемые часто не меняли сидячей позы.

Рис. 4. Время отделения от кресла в зависимости от типа одежды, гравитации и положения рукояток:

точки – среднее значение; вертикальные линии – отклонение скафандра на 95%; 1 – без скафандра; 2 – в скафандре; 3 – невесомость; 4 – лунная гравитация; 5 – продвижение головой вперед, пользование боковыми рукоятками; 6 – продвижение головой вперед, пользование нижними рукоятками; 7 – продвижение ногами вперед, пользование боковыми рукоятками; 8 – продвижение ногами вперед, пользование верхними рукоятками.

Из рис. 4 видно, что движения в скафандре требуют на 32% больше времени, чем без скафандра, а в невесомости на 17% больше, чем в условиях имитированной лунной гравитации. Причина последнего – более слабый контроль за телом, после того, как испытуемый ухватится за рукоятки.

Продвижение головой вперед с использованием нижних рукояток было самым быстрым, а ногами вперед с использованием боковых рукояток – самым медленным и требовало на 42% больше времени. При продвижении ногами вперед и использовании рукояток происходило вращение тела (движения неудобные, с точки зрения биомеханики). При продвижении головой вперед за рукоятки брались только для корректировки направления движения, приобретенного в начальной стадии отрыва от кресла.

Рис. 5. Время отделения от кресла в зависимости от типа одежды и гравитации

Рис. 6 График движений при отрыве от кресла в зависимости от положения рукояток и уровня гравитации:

1 – продвижение головой вперед, пользование боковыми рукоятками;

2 – продвижение головой вперед, пользование нижними рукоятками;

3 – продвижение ногами вперед, пользование боковыми рукоятками;

4 – продвижение головой вперед, пользование верхними рукоятками

Некоторые испытуемые проплывали через большое отверстие головой вперед, не пользуясь нижними или боковыми рукоятками. Из рис. 5 видно, что покидание кресла в условиях невесомости требует больше времени от 11% (без скафандра) до 22% (в скафандре) по сравнению с покиданием в условиях лунной гравитации. Рис. 6 и 7 еще раз характеризуют неудобство продвижения ногами вперед и пользования боковыми рукоятками. Причем это особенно проявлялось в условиях невесомости и при использовании скафандров. При продвижении ногами вперед и пользовании боковыми рукоятками без скафандра уходило на 211%, а в скафандре на 64% больше времени, чем при самом быстром методе продвижения (рис. 7).

Рис. 7. Время отрыва от кресла в зависимости от положения рукояток и типа одежды:

1 – продвижение головой вперед, пользование боковыми рукоятками;

2 – продвижение головой вперед, пользование нижними рукоятками;

3 – продвижение ногами вперед, пользование боковыми рукоятками;

4 – продвижение ногами вперед, пользование верхними рукоятками

Очевидно, скафандр усиливал неудобства, которые существовали и для испытуемых без скафандров.

Прохождение отверстия ирисовой диафрагмы. Из рис. 8 можно сделать вывод о том, что перемещения испытуемых в скафандре требовали на 34% больше времени, чем без скафандра. При невесомости затраты времени были на 19% больше, чем в условиях лунной гравитации. Так как выход в последнем случае занимал меньший срок, чем при невесомости, то можно предположить, что время выхода в условиях земной гравитации должно быть значительно большим. Вполне вероятно, что в диапазоне от 0 до 1g существует такой уровень гравитации, при котором время выхода будет минимальным. А раз так, то должен быть и оптимальный уровень гравитации для других движений. Значит, возможен иной критерий выбора искусственной гравитации для космических вращающихся станций.

Рис. 8. Время прохождения отверстия ирисовой диафрагмы в зависимости от типа одежды, уровня гравитации, величины зазора и положения рукояток:

точки – среднее значение; вертикальные линии – отклонение на 95% от среднего значения, пунктирные линии – контакты при прохождении диафрагмы; сплошные линии – время прохождения диафрагмы; 1 – без скафандра; 2 – в скафандре; 3 – невесомость; 4 – лунная гравитация; 5 – зазор 2,5 см; 6 – зазор 12,7 см; 7 – зазор 25,4 см; 8 – продвижение головой вперед, пользование боковыми рукоятками; 9 – продвижение головой вперед, пользование нижними рукоятками; 10 – продвижение ногами вперед, пользование баковыми рукоятками; 11 – продвижение ногами вперед, пользование верхними рукоятками

Время выхода было обратно пропорционально величине зазора в диафрагме. При зазоре 2,5 см требовалось на 55% больше времени, а при зазоре 12,7 см – на 11%, чем при зазоре 25,4 см. Кривая приближается к асимптоте при величине зазора от 12,7 до 25,4 см.

Рис. 9. Характеристики прохождения через отверстие ирисовой диафрагмы в зависимости от типа одежды и уровня гравитации

Рис. 10. Характеристики прохождения через отверстие ирисовой диафрагмы в зависимости от величины зазора и уровня гравитации

Опыты прерывались только при зазоре 2,5 см, так как испытуемые натыкались на диафрагму и не могли продвигаться. Особый интерес представляют данные о том, что длительность пользования рукоятками была одинаковой по времени, но в каждом случае наблюдалось различное количество контактов с диафрагмой.

Из рис. 9 видно, что при прохождении отверстия в скафандре увеличивается скорее число контактов с диафрагмой, чем время прохождения. Из рис. 10 и 11 вытекает, что наибольший выигрыш во времени прохождения дает увеличение зазора от 2,5 до 12,7 см, а число контактов пропорционально уменьшается при увеличении зазора от 2,5 до 25,4 см.

Рис. 11. Характеристики прохождения через отверстие ирисовой диафрагмы в зависимости от величины зазора и типа одежды

При покидании одного кресла и пересадке в другое продвижение ногами вперед проходило у испытуемых особенно медленно, но зато наиболее плавно. Объяснялось это тем, что они могли видеть ноги на фоне диафрагмы и выбирать лучшее положение тела. Некоторые из них сообщали, что в скафандрах невозможно было определить, куда направлены ноги. По-видимому, влияло отсутствие сил, действующих на рецепторы, когда испытуемые находились в скафандрах под давлением, и скорее парили, чем ходили по полу.

Рис. 12. Характеристики прохождения через отверстия ирисовой диафрагмы в зависимости от положения рукояток и величины зазора:

точки – зазор 2,5 см; треугольники – зазор 12,7 см; квадраты – зазор 25,4 см; 1 – продвижение головой вперед, пользование боковыми рукоятками; 2 – продвижение головой вперед, пользование нижними рукоятками; 3 – продвижение ногами вперед, пользование боковыми рукоятками; 4 – продвижение ногами вперед, пользование верхними рукоятками

Критерием определения способности человека проходит через отверстие может служить скорее точность движений, чем время. Однако для подтверждения этого предположения недостаточно учитывать только абсолютное число контактов. Из рис. 12 видно, что при зазорах 2,5–12,7 см возникал наибольший разброс точек по времени, хотя техника прохождения оставалась неизменной. Однако число контактов было меньше при зазоре 25,4 см, а при прохождении отверстия ногами вперед число контактов заметно сокращалось. Можно предположить, что если испытуемый будет тратить больше времени, на прохождение, то число контактов, вероятно, уменьшится, но относительные различия в технике прохождения при этом сохранятся.

Рис. 13 (А и Б) показывает, что в состоянии невесомости и в скафандре число контактов верхней части туловища было значительно большим, чем нижней. Причем в последнем случае контакты носили случайный характер. Из того же рисунка (В) видно прогрессивное уменьшение числа контактов верхней части туловища при увеличении зазора и случайный характер контактов нижней части туловища.

В будущих исследованиях нужно попытаться дифференцировать умышленные и непроизвольные контакты, чтобы по их характеру различать правильное или неправильное прохождение. Так, например, контакты подошвой при прохождении ногами вперед (Г), очевидно, можно рассматривать как умышленные. Ожидались более заметные различия при неодинаковых уровнях гравитации, когда испытуемые отрывали ноги от пола при прохождении через отверстие.

Предполагалось, что они будут задевать за диафрагму в условиях лунной гравитации, потому что существует хотя и небольшая, но направленная вниз сила тяжести. Между тем видно, что в условиях лунной гравитации было меньше контактов, чем при невесомости. Эта разница зависела, по-видимому, от лучшего управления телом в условиях лунной гравитации.

Рис. 14. Время посадки в кресло в зависимости от типа одежды, уровня гравитации и положения рукояток:

точки – среднее значение; вертикальные линии – отклонение на 95% от среднего значения; 1 – без скафандра; 2 – в скафандре; 3 – невесомость; 4 – лунная гравитация; 5 – продвижение головой вперед, пользование боковыми рукоятками; 6 – продвижение головой вперед, пользование нижними рукоятками; 7 – продвижение ногами вперед, пользование боковыми рукоятками; 8 – продвижение ногами вперед, пользование верхними рукоятками

Рис. 14 показывает, что при пересадке в другое кресло в скафандре требуется на 31% времени больше, чем при выполнении тех же действий без скафандра. Попытка достичь пола в условиях невесомости требовала на 50% больше времени, чем при лунной гравитации. Это очень большое различие свидетельствует об относительной беспомощности испытуемых, плавающих в состоянии невесомости.

Рис. 15. Время посадки в скафандре в кресло в зависимости от типа одежды и уровня гравитации

Из рис. 15 видно, что без скафандра в условиях невесомости времени требуется на 45% больше, чем в условиях лунной гравитаций, а в скафандре – на 54%.

Значительные расхождения средних значений времени на рис. 16 говорят об улучшении управления телом в скафандре при продвижении головой вперед. Когда испытуемые продвигались ногами вперед, они часто промахивались или пропускали кресло, и им трудно было возвращаться. Некоторые испытуемые в состоянии невесомости парили над креслом и делали неуклюжие отталкивающие движения от стенок кабины, когда не могли ухватиться за поручни. При небольшом отверстии диафрагмы было трудно наблюдать за ногами в момент посадки в кресло.

Рис. 16. Время посадки в кресло в зависимости от положения рукояток и типа одежды:

1 – продвижение головой вперед, пользование баковыми рукоятками;

2 – продвижение головой вперед, пользование нижними рукоятками;

3 – продвижение ногами вперед, пользование боковыми рукоятками;

4 – продвижение ногами вперед, пользование верхними рукоятками

Наивыгоднейшее пользование рукоятками. Анализ киноленты из кинокамеры 3, показывающей момент входа испытуемого в отверстие диафрагмы, выявил положение рук для каждого варианта установки рукояток (наверху, по бокам, внизу). В период прохождения отверстия все испытуемые при пользовании верхними рукоятками захватывали их ладонями вниз. В 90% случаев боковые рукоятки брались ладонями к центру, а нижние – ладонями вниз. Значительных различий при выполнении заданий без скафандров или в скафандрах не отмечалось.

Похожие статьи:

  1. Характеристики движения космонавтов в скафандрах в условиях невесомости и лунной гравитации – выводы Выводы Изучались движения испытуемых в скафандрах и без них при...
  2. Характеристики движения космонавтов в скафандрах в условиях невесомости и лунной гравитации – план экспериментов План экспериментов. В течение двух полетов каждый испытуемый выполнял 48...
  3. Характеристики движения космонавтов в скафандрах в условиях невесомости и лунной гравитации – метод ДЖ. САЙМОНС, Д. УОЛК И ДРУГИЕ Характер движений космонавта в...

автор admin



Написать ответ

Вы должны войти чтобы комментировать.