Исходя из условий обеспечения безопасности полета, вводятся ограничения, накладываемые на различные режимы полета самолета.

Для существующих самолетов ограничения накладываются на нормальную перегрузку. Продольная и боковая перегрузки не учитываются, т.к. они незначительны. Создание больших перегрузок, с одной стороны, приводит к разрушению самолета, с другой - имеет ограничения, обусловленные физиологическими особенностями членов экипажа.

Так с увеличением аэродинамических сил растут нагрузки на элементы конструкции самолета. Например, с увеличением подъемной силы увеличиваются перерезывающая сила, изгибающий и крутящий моменты, действующие на крыло. При определенном значении подъемной силы, а следовательно, и нормальной перегрузки крыло разрушится. Перегрузка, при которой происходит разрушение конструкции самолета, называется разрушающей перегрузкой. Максимальная эксплуатационная перегрузка должна быть в 1,5 - 2 раза меньше разрушающей.

Отрицательные перегрузки для большинства самолетов, по существу, ограничены физиологическими особенностями человека и условиями работы топливной системы. Так, например, при отрицательных перегрузках может прекратиться подача топлива в двигатель.

Сохранение работоспособности членов экипажа зависит от направления, величины, времени действия перегрузок и индивидуальных особенностей человека. Легче всего переносятся перегрузки, действующие в направлении спина - грудь в нормальном положении. Этому соответствуют положительные продольные перегрузки. Перегрузки поперечные бывают большими и поэтому в зависимости от знака переносятся по-разному. Положительная поперечная перегрузка, действующая в направлении таз - голова, воспринимается значительно легче, чем отрицательная, действующая в том же направлении. При полете без противоперегрузочного костюма летчик сохраняет работоспособность, если сравнительно длительно действует перегрузка 2 - 4 ед. и кратковременно - перегрузка 5 - 6 ед. Противоперегрузочный костюм позволяет повысить перегрузки до 3 - 5 в первом случае и до 6 - 8 во втором. Отрицательные поперечные перегрузки не должны быть больше единицы.

Помимо перегрузки человек может испытывать состояние невесомости.

Полет по параболе - практически единственный метод воспроизведения невесомости на земле. Во время такого полета пилот сначала на высоте 6000 м поднимает нос самолета и начинает набор высоты до 7600 м. Этот этап длится около 20 с и в это время пассажиры испытывают перегрузку 1,8 g. Затем пилот уменьшает тягу двигателя почти до 0 и направляет самолет по параболической траектории. Самолет начинает свободное падение (тяга двигателей компенсирует только сопротивление воздуха). При этом самолет продолжает набор высоты. На высоте 8500 м самолет достигает вершины параболы и начинает терять высоту. В течение почти 20 с в самолете наблюдается невесомость.

В ходе многих испытаний выяснилось, что подавляющее большинство людей переносят кратковременную невесомость хорошо. Но даже натренированный на кратковременные невесомости человек, может страдать спутниковой болезнью.

У человека есть органы, которые отвечают за ощущение веса. Находятся они во внутреннем ухе, по обеим сторонам головы, а выглядят, как маленькие пластиночки. Под микроскопом видно, что каждая пластинка состоит из трех слоев: внутреннего - нервные клетки, среднего - чувствительные волоски, наружного - слизь, в которую вкраплены камешки, точнее кристаллы кальциевых солей. Из-за камешков весь орган был назван отолитовым. Благодаря этим органам человек всегда четко представляет, где небо, а где земля. Только в одном случае органы эти перестают работать, и человек утрачивает ориентировку в пространстве: при невесомости. Такая неестественная для земных условий ситуация приводит к разнообразным расстройствам. Спутниковая болезнь сопровождается головокружением, тошнотой и чувством страха.

Но в подобных случаях существует и еще одна проблема. У человека есть так называемая система гравитации. Это не что иное, как сформированная еще у наших далеких предков система, состоящая как из органов, воспринимающих вес, так и из центров, управляющих борьбой с его постоянным воздействием. Если бы системы антигравитации не существовало, мы не могли бы даже встать, ведь при это кровь переливалась бы в сосуды ног. Земное притяжение тянет кровь вниз, а система антигравитации - вверх. Стоит тяжесть убрать, как кровь устремляется вверх. Сосуды головы набухают, лицо становится отечным, нос закладывает, как при насморке, кровь переполняет вены и артерии легких, мешая дыханию, раздувает предсердия, нарушает работу сердца.

Со всеми этими проблемами, связанными как с перегрузками, так и с невесомостью, человеку приходиться справляться.

6. Заключение