Влияние перегрузок на человека
| Ориентация тела человека к направлению перегрузки | Величина перегрузки | Физиологические проявления |
| Сидя, лицом в направлении ускорения | 2 | Понижение остроты зрения |
| 4 | Затруднение широкого движения тела | |
| 8 | Затруднение дыхания | |
| 10 | Трудно удерживать голову, двигать конечностями | |
| 12 | Трудно дышать без механической помощи | |
| 14 | Отказ зрения | |
| Сидя, головой в направлении ускорения | 2 | Понижение остроты зрения |
| 4 | Движение конечностей затруднено | |
| 5 | Временная слепота и потеря управления телом | |
| 6 | Потеря сознания | |
| Сидя, головой навстречу ускорению | 2 | Ухудшение зрения, головная боль |
| 3 | Кровоизлияние в слизистые оболочки. Покраснение лица, притупление умственной деятельности | |
| 4 | Внутренние кровоизлияния и потеря сознания |
|
|
в зависимости от направления
их действия и продолжительности [1]
Перегрузки масс, не лежащих в центре масс.Такие перегрузкиможно рассмотреть на примере вращения самолета относительно центра масс с угловой скоростью 
и ускорением 
. В этом случае линейные ускорения, а следовательно, и перегрузки в различных точках самолета будут различными.
Так, в точке А,лежащей на расстоянии х от центра масс (ЦМ) самолета (рис. 9.4), к перегрузкам пx0и пу0в ЦМ добавятся перегрузки Δnx и Δпу из-за возникших там ускорений относительного движения:
|
|
|
и 
.
Если Δnx и Δnу направлены в ту же сторону, что и nx0 и nу0, то знак «+», если в обратную сторону, то знак «–». В результате суммарная перегрузка в точке А будет:
(9.12)
Рис. 9.4. Перегрузка масс, не лежащих
в ЦМ самолета [1]
Турбулентность атмосферы. Болтаночные перегрузки.Рассматривавшиеся выше перегрузки при маневре задаются летчиком и потому имеют субъективный характер. Однако в полете могут возникать значительные перегрузки, объективной причиной которых являются горизонтальные и вертикальные порывы (перемещения) масс воздуха. Интенсивность таких порывов W может достигать 15–20 м/с (в грозовом фронте до 50 м/с). Воздушные порывы могут быть одиночными и циклическими с примерно одинаковой частотой. При встрече с такими порывами самолет испытывает болтанку и вследствие этого значительные перегрузки п(б), которые называются болтаночными, и нагрузки, которые могут оказаться опасными с точки зрения прочности. Самолет может при этом быстро увеличивать или терять высоту.
Скорость горизонтального порыва W обычно мала по сравнению со скоростью полета, поэтому и перегрузка 
мала. Более опасны вертикальные порывы, так как при этом могут резко измениться угол атаки и величина подъемной силы (перегрузка). Используем известное выражение для подъемной силы 
и 
Тогда получим (рис. 9.5):
|
|
|
– до воздействия порыва:
– после воздействия порыва:
,
где 
– производная коэффициента нормальной аэродинамической силы самолета по углу атаки; 
– начальный угол атаки; r – плотность воздуха ( 
– у земли; 
– на высоте Н); 
– приращение угла атаки за счет вертикального порыва воздуха; V – скорость полета; S – площадь крыла. Раскрыв скобки и поделив на G, получим:
.
Так как 
то
. (9.13)
Такой метод оценки 
был предложен советским аэродинамиком
В. С. Пышновым.
Рис. 9.5. Изменение угла атаки при полете
в неспокойной атмосфере при вертикальном порыве
воздуха со скоростью W [1]
Формула выводилась в предположении, что на самолет действует резко ограниченный порыв. Однако скорость порыва возрастает медленно, и перегрузка в действительности меньше:
(K < 1). (9.14)
Как видно, 
, где р = G/S – удельная нагрузка на крыло (кг/м2);причем входящие в выражение величины и rзависят от значений параметров крыла, а – еще и от скорости полета. Эффективная индикаторная скорость вертикального порыва W не более
20 м/с при 
10 000 м [4]. Порывы воздуха вызывают деформации крыла, изменяющиеся по времени, ускорения и инерционные силы. В результате взаимодействия упругих и инерционных сил возникают колебания. Особенно неблагоприятные условия возникают при совпадении частот внешней нагрузки с частотами собственных колебаний конструкции. Наибольшую опасность циклические нагрузки вызывают у тяжелых самолетов (более вероятно возникновение резонансных колебаний). Расчеты показывают, что величина перегрузки на конце крыла может быть больше семи.
|
|
|
Дата добавления: 2018-08-06; просмотров: 474; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!