التدريب على التسارع العالي

يخضع الطيارون ورواد الفضاء لتدريبات التسارع العالي ( g ) التي يتعرضون لها . وتهدف هذه التدريبات إلى منع فقدان الوعي الناتج عن التسارع (g-LOC)، وهي حالة يؤدي فيها تأثير قوى التسارع إلى إبعاد الدم عن الدماغ لدرجة فقدان الوعي . وقد تسببت حوادث فقدان الوعي الناتج عن التسارع في حوادث مميتة في طائرات قادرة على تحمل تسارع عالٍ لفترات طويلة.

لقد ترسخت أهمية التدريب على مدى العقود التي تلت سبعينيات القرن الماضي، وكان موضوعًا للعديد من الأبحاث والدراسات، وقد ساهم التدريب في زيادة قدرة الطيارين على تحمل التسارع من حيث الشدة والمدة. ^{[ 1 ]} يشمل التدريب جهاز الطرد المركزي، ومناورات مقاومة التسارع، ودراسة فسيولوجيا التسارع.

مع ازدياد قوة الجاذبية ، تشمل التأثيرات البصرية فقدان رؤية الألوان (" الرؤية الرمادية ")، يليه ضيق مجال الرؤية (حيث تُفقد الرؤية المحيطية، ويبقى مركز الرؤية فقط). وإذا ازدادت قوة الجاذبية أكثر، يحدث فقدان كامل للبصر، مع بقاء الوعي. تعود هذه التأثيرات إلى انخفاض تدفق الدم إلى العينين قبل انقطاع تدفق الدم إلى الدماغ، لأن الضغط الزائد داخل العين ( الضغط داخل العين ) يُعاكس ضغط الدم . ويُلاحظ التأثير المعاكس في المناورات الجوية المتقدمة تحت تأثير قوة جاذبية سالبة ، حيث يتحرك الدم الزائد نحو الدماغ والعينين (" الرؤية الحمراء ").

يختلف تحمل جسم الإنسان لقوى التسارع باختلاف اتجاه التسارع. يستطيع الإنسان تحمل تسارع موجب للأمام بقوى تسارع أعلى من تحمله لتسارع موجب للأعلى. ويعود ذلك إلى أنه عندما يتسارع الجسم للأعلى بمعدلات عالية كهذه، يندفع الدم من الدماغ، مما قد يؤدي إلى فقدان البصر.

زيادة قوة التسارع ستؤدي إلى فقدان الوعي نتيجة التسارع. وهذا يشكل خطراً مضاعفاً، لأنه عند استعادة الوعي مع انخفاض قوة التسارع ، تحدث فترة من الارتباك تستمر لعدة ثوانٍ، قد تهوي خلالها الطائرة نحو الأرض. وقد وردت تقارير تفيد بأن فقدان الوعي نتيجة التسارع يتبعه أحلام قصيرة وواضحة. ^{[ 2 ]}

تعتمد عتبات التسارع التي تحدث عندها هذه التأثيرات على تدريب الفرد وعمره ولياقته البدنية . قد يفقد الشخص غير المدرب وغير المعتاد على مناورة تحمل التسارع وعيه عند التعرض لتسارع يتراوح بين 4 و6 أضعاف قوة الجاذبية الأرضية، خاصةً إذا حدث ذلك فجأة. عادةً لا تُعرّض الأفعوانيات ركابها لأكثر من 3 أضعاف قوة الجاذبية الأرضية. قد تُسبب صفعة قوية على الوجه مئات أضعاف قوة الجاذبية الأرضية موضعيًا، ولكنها قد لا تُسبب أي ضرر واضح؛ ومع ذلك، فإن التعرض لتسارع ثابت قدره 15 ضعف قوة الجاذبية الأرضية لمدة دقيقة قد يكون قاتلًا. يستطيع الشخص المدرب واللياقة البدنية العالية، والذي يرتدي بدلة مقاومة للتسارع ويتدرب على مناورة تحمل التسارع، أن يتحمل، بصعوبة، ما يصل إلى 9 أضعاف قوة الجاذبية الأرضية دون أن يفقد وعيه.

يتمتع جسم الإنسان بقدرة أكبر بكثير على تحمل قوى التسارع العمودية على العمود الفقري . لا ينطبق هذا على حالة انعدام الجاذبية عند التحرك للأعلى؛ فهذه حركة تُعرف بـ"انقلاب العينين للأسفل"، وهي نفس قوة فقدان الوعي حيث يندفع الدم إلى القدمين، وتكون هذه القوة موازية للعمود الفقري. عمومًا، عندما تدفع قوة التسارع الجسم للأمام (المعروفة شعبيًا بـ"انقلاب العينين للداخل" ^{[ 3 ]} )، يُظهر الجسم قدرة تحمل أعلى بكثير مقارنةً بحال دفعه للخلف ("انقلاب العينين للخارج")، لأن الأوعية الدموية في الشبكية تبدو أكثر حساسية لهذا الاتجاه. ^{[ 4 ]}

يرتدي الطيارون ورواد الفضاء بدلة مقاومة الجاذبية عند تعرضهم لمستويات عالية من التسارع، وبالتالي زيادة قوة الجاذبية الموجبة . وهي مصممة لمنع فقدان الوعي وفقدان الوعي الناتج عن الجاذبية، بسبب تجمع الدم في الجزء السفلي من الجسم عند التعرض لقوة جاذبية عالية ، مما يؤدي إلى حرمان الدماغ من الدم.

أجهزة الطرد المركزي البشرية هي أجهزة طرد مركزي كبيرة بشكل استثنائي تختبر ردود فعل الطيارين ورواد الفضاء وقدرتهم على تحمل التسارع الذي يتجاوز ما يتعرضون له في جاذبية الأرض .

في المملكة المتحدة، يُقدَّم التدريب على تحمل التسارع العالي في مركز التدريب والاختبار الخاص بتحمل التسارع العالي ، التابع لسلاح الجو الملكي البريطاني في كرانول ، باستخدام جهاز طرد مركزي بشري من تصميم شركة AMST. ويُدرِّب هذا المركز طلابًا من البحرية الملكية وسلاح الجو الملكي البريطاني ، بالإضافة إلى طلاب دوليين. ^{[ 5 ]}

تشغل شركة KBRwyle في قاعدة بروكس سيتي في سان أنطونيو ، تكساس ، جهاز طرد مركزي بشري. يُستخدم جهاز الطرد المركزي في بروكس لتدريب أطقم الطائرات التابعة لسلاح الجو الأمريكي والبحرية الأمريكية على الطيران المستمر في ظروف تسارع عالية. ^{[ 6 ]}

تم اقتراح استخدام أجهزة طرد مركزي ضخمة لمحاكاة الشعور بالجاذبية في مهمات الفضاء طويلة الأمد المستقبلية . من شأن التعرض لهذه الجاذبية المُحاكاة أن يمنع أو يقلل من تآكل العظام وضمور العضلات اللذين يصيبان الأفراد المعرضين لفترات طويلة من السقوط الحر . ^{[ 7 ] [ 8 ]} ويمكن رؤية مثال على ذلك على متن مركبة ديسكفري الفضائية في فيلم "2001: ملحمة الفضاء" .

يتم تصنيع أجهزة الطرد المركزي المصممة للاستخدام البشري بواسطة AMST Systemtechnik في النمسا (Austria Metall SystemTechnik)، و Latécoère في فرنسا، وWyle Laboratories وETC في الولايات المتحدة.

• رئيس باراني
• أيروتريم
• التدريب على الطيران
• مقعد جي
• فهرس مقالات الطيران