Главная / Технологии

Top Gun: как пилоты истребителей выдерживают высокие перегрузки

В новом фильме «Лучший стрелок: Маверик» пилоты летят по небу зигзагами на истребителях с головокружительной скоростью. Персонаж Тома Круза, капитан «Маверик» Пит Митчелл, после 30 лет работы до сих пор шокирует коллег-пилотов своим мастерством и безрассудными выходками. В фильме Маверик летает на истребителе F-18, самолете, который может развивать скорость более 1000 миль в час. Как настоящие пилоты справляются с огромными силами, задействованными в столь быстром полете?

Фото: https://www.youtube.com/

Я почувствовал, что происходит с вашим телом, когда вы летите на реактивном самолете. Я сидел в крошечной кабине, где на меня давила сила тяжести, превышающая нормальную в четыре раза, когда еще один резкий маневр толкнул меня глубоко в кресло. Мышцы устали до невозможности, мое зрение стало серым, и я понял, что теряю контроль. Я не помню, что произошло дальше, но на видеозаписи из кабины видно, как я теряю сознание и падаю в обморок, удерживаемый только ремнями безопасности.

К счастью, это было не тогда, когда я управлял многомиллионным высокопроизводительным истребителем и пытался перехитрить своего противника в скоростной дуэли. Я был на факультете наземной подготовки военных летчиков в качестве подопытного кролика. Подумайте о карусели, которая вращается, но намного, намного быстрее, а затем увеличьте ее до размеров автобуса, и у вас получится человеческая центрифуга. Меня привязали к нему снаружи, и меня проверяли в рамках исследования влияния высокой гравитационной нагрузки (высокой перегрузки) на человеческое тело. Я провалил этот тест таким образом, что разбился бы и убил всех на борту, если бы я летел на реактивном самолете.

Что такое высокая G?

Мы удерживаемся на поверхности Земли гравитацией. Эта сила может быть выражена в единице силы тяжести (1G). Когда вы быстро меняете направление (представьте себе катание на американских горках или поворот автомобиля), вы можете почувствовать центробежную силу (действующую на объект, движущийся по кругу), толкающий вас наружу. Это добавляет к силе тяжести, действующей на вас. Я потерял сознание примерно через 15 секунд при 4G (или в четыре раза превышающей обычную силу тяжести, давившую на меня), когда эта дополнительная сила преодолела способность моего кровяного давления перемещать кровь от моего сердца к моему мозгу.

Формально известная как потеря сознания, вызванная гравитацией, пилоты называют это «Глок», произносится как «джи-лок». Клетки сетчатки в задней части глаза особенно чувствительны к низкому кровяному давлению. Вот почему одним из первых признаков того, что Глок вот-вот наступит, была потеря цветового зрения (серое затемнение) перед полной потерей зрения (блэкаутом). Следующим симптомом была гипоксия мозга — полная потеря сознания из-за недостатка кровоснабжения и, следовательно, кислорода к мозгу. Примерно 15-20% пилотов-истребителей Королевских ВВС хоть раз в своей карьере сталкивались с Gloc. Когда вы просыпаетесь, ваши мышцы бесконтрольно дергаются, и вы теряете ориентацию. Ваши нейроны дико активируются, пока ваш мозг пытается понять, что вы только что сделали и почему.

Фото: https://hdpic.club/

Почему пилоты могут выдерживать большие перегрузки

Высокоэффективные пилоты тренируются на таких объектах, как центрифуга, в которой я был, и узнают, насколько близко они могут подойти к краю, распознают симптомы серого и затемнения и когда нужно отступить. Пилотов также обучают маневрам в условиях антигравитации. Это особый набор сокращений, которые сжимают мышцы живота и бедер и физически толкают кровь вверх, к сердцу, чтобы мозг снабжался драгоценным кислородом. Пилоты носят антигравитационные летные костюмы, которые автоматически сжимают их ноги, когда они совершают особенно резкие маневры, чтобы помочь протолкнуть кровь к сердцу.

С обучением и практикой пилоты могут выдерживать вдвое большую перегрузку, от которой я потерял сознание. Это физически изматывающая тренировка, сравнимая с работой на максимуме в тренажерном зале. Но это может иметь решающее значение во время дуэли с высокими ставками, когда ваш самолет поворачивается быстрее, чем ваш противник, это жизнь или смерть. Военным пилотам рекомендуется поддерживать себя в форме, так как мышечная сила помогает с переносимостью перегрузок.

Истребителям далеко до относительного комфорта переполненных бюджетных авиалиний. Быстро меняющиеся гравитационные нагрузки на пилотов-истребителей могут привести к сильным болям в спине и шее из-за постоянно меняющейся силы тяжести, а тонкие участки легких пилотов могут даже временно разрушаться под действием высокой гравитации.

Пилоты также должны овладеть умственными аспектами высокопроизводительного полета. Управление собственным самолетом — это неустанная математическая задача, которую пилоты-истребители должны освоить, пытаясь перехитрить противников в скоростной трехмерной игре в шахматы.

Фото: https://hi-news.ru/

Лучший стрелок: Маверик

Что это значит для 57-летнего Маверика в его последнем приключении? С возрастом наши тела теряют все виды физических функций. Это включает в себя все отдельные аспекты нашей сердечно-сосудистой системы, которая постоянно работает, чтобы наш мозг хорошо снабжался кислородом. Хотя было бы разумно предположить, что Маверик не сможет вытянуть те же G, что и его младший я, это может быть неверным.

Существует не так уж много данных о пожилых высокоэффективных пилотах, но есть некоторые намеки на то, что пожилой возраст может быть немного полезен для толерантности к перегрузке, возможно, из-за более высокого кровяного давления и немного более жестких артерий, наблюдаемых с возрастом. Поскольку толерантности к перегрузкам можно научиться на опыте, возможно, пилоты старшего возраста лучше адаптируются за годы обучения.

Тем не менее, увеличение силы и мышечной массы также способствует толерантности к G, и с возрастом мы склонны терять мышечную массу и силу. Пожилые спортсмены с возрастом сохраняют больше мышечной массы и силы, чем нетренированные пожилые люди. Поэтому, если Маверик все еще много играет в волейбол на пляже и продолжает летать, он может просто опередить себя в молодости.

Автор: Брэдли Эллиотт, старший преподаватель физиологии Вестминстерского университета

Добавить комментарий

* Обязательные поля
1000
изображение Captcha

Комментарии

Комментариев пока нет. Будьте первым!

Последние материалы из раздела "Технологии"

Выбор редакции