Вторая группа факторов, Шум и вибрации - Факторы космического полета
Вторая группа объединяет факторы, которые обусловлены самим полетом на ракетном летательном аппарате (шум, вибрации, ускорение и невесомость).
Шум и вибрации
О влиянии на человека шумов имеется достаточное количество научных данных, которые позволяют надеяться, что при разработке космического корабля можно будет провести тщательную звукоизоляцию и снизить уровень шума в кабинах. При этом необходимо учитывать, что шумы будут наиболее интенсивными на активном участке полета, т. е. на участке разгона космического корабля до конца выведения его на орбиту. Влияние вибрации на космонавтов на активном участке выведения космического корабля на орбиту изучено достаточно хорошо. Имеется целый ряд конструктивных предложений амортизаторов, снижающих действие вибраций на человеческий организм.
Практически так же, как ускорение, вибрация и шум связаны главным образом с фазами запуска двигателей космического корабля или их работы во время полета. Их источниками являются работа ракетных двигателей, их сотрясение, перемещение топлива в цистернах-баках, атмосферные потоки и турбулентность атмосферы, а также аэродинамические удары при преодолении космическим кораблем звукового барьера. При полете с выключенными двигателями шум и вибрация почти исчезают, так как в этом случае их порождают лишь импульсные двигатели управления ориентацией космического корабля в пространстве, различные электромоторы и система радиосвязи.
Шум и вибрация вызывают ощущение дискомфорта, раздражение, тошноту и другие неприятные ощущения. Характерно появление чувства тревоги и страха, удушья, болей в области живота и позвоночника, общего утомления, затрудненного дыхания, головной боли, зуда и глухоты. Вредное действие вибрации на организм человека имеет механическую природу, по крайней мере, в диапазоне тех частот колебаний, которые возникают во время космического полета. Очевидно, нарушается нормальное протекание процессов как в отдельных клетках, так и в органах в целом. В частности, вибрация влияет на анафазу, т. е. на ту стадию деления клеток, во время которой начинается расхождение половинок хромосом. Советские биологи в своих экспериментах подвергали вибрации, характерной для работы ракетного двигателя, мышей и установили значительное возрастание количества анафазных формаций в спинном мозгу уже через день после опыта. Процент анафазных формаций достиг максимальной величины 9,79, в то время как у контрольной группы животных он составлял 2,61.
Если бы механические повреждения на клеточном уровне происходили в большем масштабе, то вибрация во время космического полета стала бы серьезной проблемой. Дело в том, что человеческое тело и его отдельные органы имеют, к сожалению, собственные резонансные частоты, лежащие в том же диапазоне, что и частоты ракетоносителей. Так, космический корабль "Аполлон" с ракетоносителем "Сатурн-5" имеет основную резонансную частоту около 4,5 гц. После отделения двигателей первой ступени резонансная частота космического корабля с двигателями второй и третьей ступеней составляет примерно 6 гц, а частота третьей ступени ракетоносителя с космическим кораблем будет уже около 9 гц. Это очень важно, так как резонансная частота тела человека в зависимости от его положения и способа фиксации лежит в диапазоне от 3 до 12 гц. А отдельные органы имеют более высокие собственные резонансные частоты. Когда космический корабль вибрирует на какой-либо из этих частот, вибрация соответствующих органов человека резонансно увеличивается, эти органы деформируются, смещаются или теряют фиксацию, то есть происходит их механическое повреждение. Однако до этого в большинстве случаев возникает ощущение дискомфорта. Пилоты космического корабля "Джемини" при частоте колебаний 50 гц не могли считывать показания приборов, так как именно при этой частоте начинают вибрировать глазные яблоки и глаза словно застилает пеленой.
Шум в 160 дБ может вызывать механические повреждения и необратимую глухоту в результате разрыва барабанной перепонки и смещения слуховых косточек в среднем ухе. При 140 дБ человек ощущает сильную боль, а продолжительное воздействие шума в 90-120 дБ может привести к повреждению слухового нерва.
Физиологическое воздействие на человека низкочастотных шумов изучают на специальных установках. Одна из таких установок сооружена в Исследовательском центре НАСА Лэнгли в Хэмптоне (штат Вирджиния). В ней можно создавать шум с уровнем до 160 дБ при частоте ниже 3 Гц.
В пилотируемом космическом корабле шумы опасны не только тем, что воздействуют на органы слуха космонавта. При уровне шума 120 дБ наступают серьезные ухудшения в речевой связи и радиосвязи. Эксперименты показывают, что речь говорящего становится значительно менее разборчивой, если к вибрации в диапазоне 10-30 Гц добавляются хаотические шумы. Кроме того, шум в 60 дБ и свыше вызывает торможение нормальных сокращений желудка и кишечника, а также уменьшает выделение желудочного сока и слюны.
Шумы иной интенсивности и частотной характеристики также оказывают нежелательное физиологическое воздействие на человека, значительно снижая его работоспособность и мешая сосредоточиться. Уровень внешних шумов при прохождении их сквозь обшивку космического корабля снижается до 20-30 дБ. Кроме того, они глушатся шлемом скафандра. Принимая во внимание все эти факты, можно сделать вывод, что вибрация и шум не составляют основных проблем при разработке программ пилотируемых космических кораблей. Влияние шума, генерируемого ракетоносителем, невелико, так как корабль быстро отделяется от ступеней с работающими двигателями, и шумы глушатся не только окружающим воздухом, но и обшивкой корабля. Аналогично этому вибрация велика лишь в первые минуты полета корабля с ускорением и во время входа его в плотные слои атмосферы. В эти короткие промежутки времени вибрация не вызывает у человека значительных функциональных сдвигов.
Похожие статьи
-
Третья группа факторов - Факторы космического полета
Третью группу составляют факторы, которые связаны с пребыванием человека в герметической кабине космического корабля в полете: искусственная атмосфера...
-
Температура - Факторы космического полета
Влиянию на человека низких и высоких температур посвящено много исследований в нашей стране и за рубежом. При умеренных колебаниях температуры внешней...
-
Невесомость - Факторы космического полета
Теоретически в межзвездном пространстве нет точки, где бы не сказывалась сила притяжения. Поэтому даже в условиях космического полета на тела будут...
-
Ускорение - Факторы космического полета
В течение очень длительного времени считалось, что большие скорости передвижения оказывают вредное влияние на человека, а скорость в 500 км/ч является...
-
Основные требования, предъявляемые планетарным карантином (ПК) к космическим полетам, заключается в максимальном снижении вероятности загрязнения планеты...
-
Космическое излучение - Факторы космического полета
Верхние слои атмосферы нашей планеты непрерывно бомбардируются потоками атомных ядер, движущимися с огромными скоростями и носящими название космического...
-
В космическом полете на организм человека могут влиять три основные группы факторов: 1-я Группа - крайне низкие степени барометрического давления,...
-
Заключение, Список литературы - Факторы космического полета
Итак, существенным отличием профессии космонавта от других профессий является наличие комплекса факторов космического полета. Эти факторы, будучи...
-
Введение - Факторы космического полета
К. Э. Циолковский, размышляя о перспективах межпланетных полетов: "Техника будущего даст нам возможность одолеть земную тяжесть и путешествовать по всей...
-
Метеорные тела - Факторы космического полета
В безоблачные ночи нередко можно наблюдать "падающие звезды" - метеоры, которые быстро проносятся по темному небосводу. Это происходит вследствие их...
-
История космических полетов - Первый полет в космос
Первый в мире полет человека в космос состоялся 12 апреля 1961 года. В 6 часов 7 минут с космодрома Байконур со стартовой площадки был осуществлен пуск...
-
Международно - правовые проблемы, Полеты космических кораблей "Аполлон" - Луна
Кардинальные правовые вопросы освоения Луны решены Договором о принципах деятельности государств по исследованию и использованию космического...
-
Практические работы по созданию орбитальных станций начались еще при жизни Сергея Павловича Королева в конструкторском бюро, которое он возглавлял....
-
Первый в мире космический полет человека - Полеты человека в космос
12.04.1961 года в Советском Союзе выведен на орбиту Земли первый в мире космический корабль с человеком на борту - "Восток". Пилотом-космонавтом этого...
-
Кардинальные правовые вопросы освоения Луны решены Договором о принципах деятельности государств по исследованию и использованию космического...
-
Развитие космической техники - Полеты человека в космос
Издревле человека волновала и манила бездонная высь неба, усыпанная мириадами звезд. Они (звезды) указывали путь мореходам и путешественникам, давали...
-
Вселенная возникла около 15 миллиардов лет назад в виде раскаленного сгустка сверхплотной материи, и с тех пор она расширяется и остывает. Астрономы...
-
Анализ вредных факторов - Исследование движения центра масс малого космического аппарата (МКА)
Нормальная и безопасная работа инженера-программиста за экраном дисплея во многом зависит от того, в какой мере условия его работы соответствуют...
-
Вторая космическая скорость - Космические скорости
При небольшом превышении первой космической скорости орбита спутника будет эллиптической, а при достижении скорости 11,2 км/с превращается в параболу,...
-
Вслед за Ю. А. Гагариным - программы "Восток", "Восход", "Союз" - Полеты человека в космос
Программой "Восток", помимо полета Ю. Гагарина, предусматривалось осуществить запуск еще пяти пилотируемых кораблей. 6 августа 1961 г. стартовал...
-
Луна-1 01.59 Первый полет к Луне (не удачен) Луна-2 09.59 Достигнута поверхность Луны. Панорамная съемка. В результате "Луна-2" выяснила, что Луна не...
-
Проведенные на отечественных станциях "Салют" и "Мир" работы стали технологической основой для создаваемой ведущими космическими державами мира...
-
Начало космической эры - Полеты человека в космос
Вселенная настолько огромна, что астрономы до сих пор не смогли установить, насколько она велика! Однако благодаря последним достижениям науки и техники...
-
Федеральное космическое агентство - Полеты человека в космос
Руководство космической деятельностью России осуществляет Федеральное космическое агентство (Роскосмос). В околоземном космическом пространстве...
-
Проведенные на отечественных станциях "Салют" и "Мир" работы стали технологической основой для создаваемой ведущими космическими державами мира...
-
Исследования планеты с помощью космических аппаратов - Планеты земной группы. Венера
"Венера-3" - первый космический аппарат, достигший Венеры Венера довольно интенсивно исследовалась с помощью космических аппаратов. Первым космическим...
-
. Более 20 лет работают на околоземных орбитах специализированные спутники с УФ телескопами на борту, проводя астрономические наблюдения. Их инструменты...
-
Для решения задачи по сбору мусора предлагается создание специального космического корабля - космического сборщика мусора (КСМ), который на околоземной...
-
С научной точки зрения полет в космос собак-космонавтов имел большое значение. На основании собранных данных ученые удостоверились, что полет в космос...
-
Подсистема связи КА, Общие сведения о подсистеме связи - Космические аппараты
Общие сведения о подсистеме связи Подсистема связи, иначе именуемая командно-траекторно-телеметрической подсистемой является интерфейсом между...
-
Районы падения отделяющихся частей ракет-носителей. Основными факторами негативного воздействия ракетно-космической деятельности на окружающую природную...
-
Проблемные ситуации во время полета - Первый полет в космос: как это было
В ходе полета возникло немало сложных ситуаций. Произошел сбой на линии связи, не сработал датчик герметичности, в течение долгого времени не отделялся...
-
История проекта. - Космическая программа "Буран"
Необходимость создания отечественной многоразовой космической системы, как средства сдерживания потенциального противника была выявлена в ходе...
-
Космический корабль - Космонавтика. Космический корабль. Космодром
Космический корабль - это летательный аппарат, предназначенный для полета людей или перевозки грузов в космическом пространстве. Космические корабли для...
-
Введение, Полеты в космос, Космос на данный момент - Первый полет в космос
Ежегодно 12 апреля в России и в странах всего мира отмечают Международный День космонавтики - первый полет человека в космос - космонавта Юрия Гагарина....
-
Практические работы по созданию орбитальных станций начались еще при жизни Сергея Павловича Королева в конструкторском бюро, которое он Возглавлял....
-
Первый в мире космический полет человека - Первый полет человека в космос
12.04.1961 года в Советском Союзе выведен на орбиту Земли первый в мире Космический корабль с человеком на борту - "Восток". Пилотом-космонавтом этого...
-
Старт космического корабля "Восток" - Первый полет в космос: как это было
Старт корабля "Восток-1" состоялся 12 апреля 1961 года в 9 часов 7 минут утра по московскому времени. Корабль стартовал с казахстанского космодрома...
-
Многоступенчатые космические ракеты - Первый полет в космос: как это было
Современная многоступенчатая космическая ракета представляет собой сложное сооружение, состоящее из тысяч деталей и устройств. Разрабатываемые в...
-
Более 20 лет работают на околоземных орбитах специализированные спутники с УФ телескопами на борту, проводя астрономические наблюдения. Их инструменты...
Вторая группа факторов, Шум и вибрации - Факторы космического полета