Просмотр кода страницы Перегрузка (отношение сил)

{{Значения|Перегрузка}}
[[Файл:Red.bull.air.race.arp.750pix.jpg|thumb|[[Аэробатика|Аэробатический]] манёвр с увеличением угла [[тангаж]]а (например, ввод в [[Горка (пилотаж)|горку]]) сопровождается положительной перегрузкой — при ней тело весит больше, чем обычно]]

'''Перегру́зка''' — отношение фактической [[сила|силы]] взаимодействия тела с опорой к весу тела (силе [[гравитация|гравитационного]] притяжения), измеренному на Земле на уровне моря<ref>{{СВЭ| автор = Самохвалов С. Н. | статья   = Перегрузка|том=6 | страницы = 280 | ссылка   = }}</ref><ref>{{книга|автор=|часть=Перегрузка|заглавие=Военный энциклопедический словарь|оригинал= |ссылка=|издание=2-е изд|ответственный=|место=М.|издательство=Воениздат|год=1986 |том=|страницы=546 |страниц=863 |isbn=|тираж=150000|язык=ru}}</ref><ref>{{книга|автор=|часть=Невесомость|заглавие=Космонавтика : Маленькая энциклопедия|оригинал= |ссылка=|издание=2-е изд|ответственный= |место=М.|издательство=Советская энциклопедия|год=1970|том=|страницы=316—317|страниц=|isbn=|тираж=|язык=ru}}</ref>. Будучи отношением двух сил, перегрузка является безразмерной величиной<ref name="bpe_gforce" />, однако часто перегрузка указывается в единицах [[ускорение свободного падения|стандартного ускорения свободного падения]] {{math|''g''}} (произносится как «же»), равного {{nobr|9,80665 м/с²}}<ref>{{cite web |url= http://www.bipm.org/utils/common/pdf/si_brochure_8_en.pdf#page=50 |title= Декларация III Генеральной конференции по мерам и весам (1901) |publisher= [[Международное бюро мер и весов]] |accessdate= 2013-04-09 |lang= en |archive-date= 2017-08-14 |archive-url= https://web.archive.org/web/20170814094625/http://www.bipm.org/utils/common/pdf/si_brochure_8_en.pdf#page=50 |deadlink= no }}</ref><ref>{{книга|автор=Деньгуб В. М., Смирнов В. Г.|часть=|заглавие=Единицы величин. Словарь-справочник|оригинал= |ссылка=|издание=|ответственный=|место=М.|издательство=Изд-во стандартов|год=1990|том=|страницы=237|страниц=|isbn=|тираж=|язык=ru}}</ref>. Перегрузка в 0 {{math|''g''}} испытывается телом, находящемся в состоянии свободного падения под воздействием только гравитационных сил, то есть в состоянии [[невесомость|невесомости]]<ref name="bpe_gforce" />. Перегрузка, испытываемая телом, находящимся в покое на поверхности Земли на уровне моря, по определению равна 1<ref name="bpe_gforce" />.

Перегрузка — векторная величина<ref name="bpe_gforce" />. Для живого организма очень важно направление действия перегрузки. При перегрузке органы человека стремятся оставаться в прежнем состоянии (равномерного прямолинейного движения или покоя). При положительной перегрузке (ускорение направлено от ног к голове, а вектор перегрузки — от головы к ногам) [[кровь]] уходит от головы в ноги, [[желудок]] опускается вниз. При отрицательной перегрузке увеличивается приток крови к голове. Наиболее благоприятное положение тела человека, при котором он может воспринимать наибольшие перегрузки — лёжа на спине, лицом к направлению ускорения движения, наиболее неблагоприятное для перенесения перегрузок — в продольном направлении ногами к направлению ускорения. При столкновении автомобиля с неподвижной преградой сидящий в автомобиле человек испытает перегрузку спина — грудь. Такая перегрузка переносится без особых трудностей. Обычный человек может выдерживать перегрузки до {{nobr|15 {{math|''g''}}}} около {{nobr|3—5 [[секунда|секунд]]}} без потери сознания. Перегрузки от {{nobr|20—30 {{math|''g''}}}} и более человек может выдерживать без потери сознания не более {{nobr|1—2 секунд}} в зависимости от величины перегрузки.

Одно из основных требований к военным летчикам и [[космонавт]]ам — способность организма переносить перегрузки. Тренированные пилоты в [[Противоперегрузочный костюм|противоперегрузочных костюмах]] могут переносить перегрузки от {{nobr|−3…−2 {{math|''g''}}}} до {{nobr|+12 {{math|''g''}}}}<ref name="Высший пилотаж лёгких машин">[http://www.old.nkj.ru/cgi/naukad0f4.html?06+0208+06208014+HTML Высший пилотаж лёгких машин]{{Недоступная ссылка|date=Декабрь 2019 |bot=InternetArchiveBot }}</ref>. Обычно при положительной перегрузке {{nobr|7—8 {{math|''g''}}}} в глазах «темнеет», пропадает зрение, и человек [[Обморок при перегрузках|постепенно теряет сознание из-за отлива крови от головы]]. Сопротивляемость к отрицательным, направленным вверх перегрузкам, значительно ниже. Космонавты во время взлёта переносят перегрузку лёжа. В этом положении перегрузка действует в направлении грудь — спина, что позволяет выдержать в течение нескольких минут перегрузку в несколько единиц {{math|''g''}}. Существуют специальные [[противоперегрузочный костюм|противоперегрузочные костюмы]], задача которых — облегчить действие перегрузки. Костюмы представляют собой корсет со шлангами, надувающимися от воздушной системы и удерживающими наружную поверхность тела человека, немного препятствуя оттоку крови.

Перегрузка увеличивает нагрузку на конструкцию машин и может привести к их поломке или разрушению, а также к перемещению незакреплённого или плохо закреплённого груза. К примеру, в Российской Федерации максимальная эксплуатационная маневренная перегрузка для гражданских лёгких самолётов должна быть не меньше чем <math>\left(2{,}1 + \frac{10\,890\,\text{кгс}}{G + 4540\, \text{кгс}}\right) g</math> для самолётов нормальной и переходной категорий, где {{math|''G''}} — максимальный расчетный взлетный вес самолёта, кгс<ref>{{Cite web|url=http://www.consultant.ru/document/cons_doc_LAW_281022/b176762151a50f6f7dabb6714ad75955b0268536/|title=23.337. Эксплуатационные маневренные перегрузки / КонсультантПлюс|website=www.consultant.ru|access-date=2022-02-27|archive-date=2022-02-27|archive-url=https://web.archive.org/web/20220227093920/http://www.consultant.ru/document/cons_doc_LAW_281022/b176762151a50f6f7dabb6714ad75955b0268536/|deadlink=no}}</ref>.

Примеры перегрузок и их значения:

{| class="wikitable wide"
 !Пример перегрузки
 !Значение перегрузки, {{math|''g''}}
|-
| Человек (или любой предмет), в неподвижном состоянии относительно Земли, на уровне моря
 |1
 |- 
 | Пассажир в самолёте при взлёте
 | 1,5
 |-
 | Парашютист при приземлении со скоростью 6 м/с
 | 1,8
 |-
 | Парашютист при раскрытии парашюта 
 | до 10 (По-16, Д1-5У); до 16 (Ут-15 сер. 5)
 |-
 | Космонавты при спуске в [[Союз (космический корабль)|космическом корабле «Союз»]]
 | до 3,0—4,0
 |-
 | Лётчик спортивного самолёта при выполнении фигур высшего пилотажа 
 | от −7 до +12
 |-
 | Перегрузка (длительная), соответствующая пределу физиологических возможностей человека 
 | 8,0—10,0
 |-
 | Лётчик реактивного истребителя при катапультировании
 | 15,0—20,0
 |-
 | Рекорд при [[Союз-18-1|несмертельном аварийном спуске]] космического корабля «Союз»
 | 20—26 (по разным данным)<ref name="NiZh">{{статья|автор=Смиренный Л.|заглавие=Весомая невесомость|издание=[[Наука и жизнь]]|год=2007|номер=5|страницы=36—42|ссылка=http://www.nkj.ru/archive/articles/10225/|archivedate=2013-04-16|archiveurl=https://web.archive.org/web/20130416000249/http://www.nkj.ru/archive/articles/10225}}</ref>{{rp|37}}<ref name="AiF">{{Cite web|url=http://www.aif.ru/society/history/1391204|title=«Союз» без номера. В 1975 году советские космонавты выжили, упав из космоса|date=2014-11-27|publisher=Аргументы и Факты|access-date=2016-08-26|archive-date=2015-08-24|archive-url=https://web.archive.org/web/20150824121030/http://www.aif.ru/society/history/1391204|deadlink=no}}</ref><ref>{{Cite web|url=http://ria.ru/science/20100702/251787270.html|title=В 1975 году советские космонавты дважды избежали смерти за один полёт|date=2010-07-02|publisher=РИА Новости|archiveurl=https://www.webcitation.org/6HCiC6pAi?url=http://ria.ru/science/20100702/251787270.html|archivedate=2013-06-07|accessdate=2016-08-26|deadlink=no}}</ref>
|-
|Максимальная перегрузка, возможная на [[Центрифуга|центрифуге]] ЦФ-18
|30
|-
|Рекорд максимальной добровольной (эксперимент) кратковременной перегрузки человека. Джон Пол Стэпп
|46,2
|-
|Даррен Тейлор, известный под псевдонимом «{{iw|Профессор Всплеск|Профессор Всплеск|en|Professor Splash}}», испытывает перегрузку, когда ныряет с высоты 11 метров в детский бассейн, с высотой воды в нём всего 30 сантиметров
|60—70
|-
| Предыдущий рекорд (кратковременной) перегрузки автомобиля, при которой человеку удалось выжить<ref>[https://www.grandprix.com/gpe/drv-purdav.html Grandprix.com — Drivers — David Purley] {{Wayback|url=https://www.grandprix.com/gpe/drv-purdav.html |date=20210731192108 }}{{ref-en}}</ref>
| 179,8
|-
| Во время крушения шаттла «[[Катастрофа шаттла «Челленджер»|Челленджер]]» кабина с 7 астронавтами, падая с высоты более 20 км, ударилась о поверхность Атлантического океана со скоростью около 333 км/ч, испытав перегрузку свыше 200 g. Никто не выжил<ref>Kerwin, Joseph P. Joseph P. Kerwin to Richard H. Truly (28 июля 1986)</ref>.
| свыше 200
|-
| Наибольшая (кратковременная) перегрузка, при которой человеку удалось выжить. [[Кенни Брак]], [[IRL IndyCar]], авария в  последней гонке сезона в [[Форт-Уорт|Форт-Уорте]].
| 214
|-
| Перегрузка, которую испытала автоматическая межпланетная станция «[[Венера-7]]» при торможении в плотных слоях атмосферы Венеры
| 350
|-
| Перегрузка, которую может выдержать твердотельный накопитель ([[Твердотельный накопитель|SSD]])
| 1500
|-
| Перегрузка артиллерийского снаряда при выстреле (в начале ствола)
| 47 000
|}

== См. также ==
* [[Обморок при перегрузках]]

== Примечания ==
{{примечания |refs=
{{sfn|Большая политехническая энциклопедия|2011|loc=Перегрузка|name="bpe_gforce"}}
}}

== Литература ==
* {{книга
    |ответственный=Сост. {{nobr|В. Д. Рязанцев}}
    |заглавие=Большая политехническая энциклопедия
    |часть=Перегрузка
    |издательство=Мир и Образование
    |место=М.
    |год=2011
    |страниц=704
    |ссылка=https://books.google.com/books?redir_esc=y&hl=ru&id=awO2DwAAQBAJ&q=%D0%9F%D0%B5%D1%80%D0%B5%D0%B3%D1%80%D1%83%D0%B7%D0%BA%D0%B0#v=snippet&q=%D0%9F%D0%B5%D1%80%D0%B5%D0%B3%D1%80%D1%83%D0%B7%D0%BA%D0%B0&f=false
    |accessdate=2018-05-30
    |isbn=978-5-94666-621-3
    |ref=Большая политехническая энциклопедия
}}

{{Перевести|en|g-force}}

[[Категория:Механика полёта]]
[[Категория:Безопасность]]
[[Категория:Надёжность]]