加速度效应

2023-12-14

    加速度效应 :

人体运动加速度按其方向可分为平行于人体头足轴的头足向(竖直方向)加速度、平行于人体胸背轴的前后向加速度、平行于人体左、右轴的侧向加速度以及人体旋转的角加速度。按持续时间长短可分为持续性加速度(作用时间超过1秒)和冲击性加速度(加速度峰值高、持续时间小于1秒)。

为减少加速度效应带来的损伤,伞兵跳伞必须采用特定的着陆姿势,我国伞兵采用半蹲式着陆

在加速运动时,人体血液和悬垂器官(头部、四肢、内脏等)在惯性作用下向加速度相反的方向牵拉而产生位移,从而导致一系列生理反应。例如,在足—头方向的持续性加速度易致使心脏以上部位血压降低,造成视觉功能障碍乃至意识丧失。弹射救生开伞和着陆时的冲击性加速度可引起骨折、脏器挫伤撕裂、出血、外伤性休克等器质性损伤。

在高加速度、持续时间较短的足—头方向持续性加速度作用下,飞行员常出现认知功能障碍和短暂失能等准意识丧失现象,主要表现为出现茫然、抽搐、听力丧失、短暂麻痹、健忘、说话困难和定向障碍。若加速度值及持续时间进一步增加,则会出现意识丧失。角加速度则主要引起人体各种前庭生理反应,产生空间错觉等旋转效应。

足—头方向持续性加速度对与加速度方向垂直或有一定角度的操作动作(如蹬舵、推拉驾驶杆及操纵油门动作)影响较小,但在高加速度条件下,维持手臂伸直数秒即感到疲劳;对与加速度方向相反的操作动作影响最大,加速度达到3倍重力加速度(3g)时人难以站立,飞行员佩戴标准头盔(2千克)在4g加速度条件下难以抬头,8g时上肢难以上举。

加速度效应大小受加速度大小、作用方向和作用时间等因素的影响。由于人体大血管均为头足轴走向,因而头—足方向的加速度对人体影响较之其他方向为大。人对头—足方向加速度的耐受限度最低,其次是足—头向、前—后向、后—前向。加速度效应还取决于个体肌肉骨骼结构特征和强度、动作姿势等。