التعجيل وتاثيره على طياري المقاتلات

التعجيل وتاثيره على طياري المقاتلات
1. تأثيرات التعجيل
لا توجد حدود لتحملنا السرعة بخط مستقيم وطيران مستو طالما تستطيع طائرتنا المحافظة على اجزائها مترابطة. ولكن بمجرد تغييرنا السرعة أو قيامنا بانعطاف شديد أو دوران حاد سنجد انفسنا معرضين لعامل فسلجي لا يمكننا التغاضي عنه وهو تأثير التعجيل على اجسامنا.
أن تأثير التعجيل بالنسبة لنا ولطائرتنا مشابه لقوة الجاذبية الأرضية ولهذا تدعي (Gravity) وان المهم في الأمر هو مقدار القوة التي تسلطها على الكيلوغرام من كتلة الجسم. فعندما نجلس على كرسي مربع فان القوة التي نسلطها على الرطل من كتلة الجسم. فعندما نجلس على كرسي مربع فان القوة التي نسلطها على المقعد مقسمة على وزننا بالارطال تدعي بقوة مجال الجاذبية الأرضية وان مقدارها يدعي (+ 1 G ) واتجاهها إلى الاسفل لان القوة التي تسلطها إلى الاسفل. عندما نقوم بدوران إلى الداخل فان التعجيل ينتج مجال قوة دافعة عن المركز (انتباذية) بيننا وبين طائرتنا ليست هناك ضرورة لتغير السرعة في هذه الحالة فان تغير الاتجاه يحدث نفس النتائج. فاذا كانت هذه القوة تجعلنا نشد على كرسينا بضعف القوة التي نشد بها عندما كنا على الأرض فإنها تنتج قوة جذب قدرها ( +2 G ) فاننا الآن نسحب (2 G ) ولهذا نزن ضعف وزننا على الأرض.
وحينما يكون دوراننا إلى الخارج فان مجال القوة الناتجة يكون سالبا لانه بعكس اتجاه الجاذبية. تكون قوة الجذب علينا قدرها ( G ) سالبة واحدة بمجرد ان نتدلى مقلوبي الاتجاه (رأسنا إلى الاسفل وارجلنا إلى الأعلى).
أن قوة مجال الحركة الدافعة عن المركز الناتجة من دوراننا تعتمد على عاملين:
نصف قطر الدوران ومربع سرعتنا فاذا درنا بنصف المسافة الطبيعية فاننا سنولد قوة جذب قدرها ضعف الـ(G) بينما إذا درنا بضعف السرعة واحتفظنا بنفس مسافة الدوران فاننا سنولد قوة جذب قدرها اربعة اضعاف (G).
2. التعجيل الموجب (هل الإنسان إلا كيس كئيب؟)
لا نذهل حينما نعلم أن الواحد منا ما هو إلا كيس مستطيل مملوء بالدم إذا جاز التشبيه فلو فرضنا أن احدهم قد امسك بنا من اذنينا ودار بنا بسرعة على محوره فان ثقل دمنا سيندفع إلى الاقسام السفلى من جسمنا تماما كما يحدث للماء في سطح متأرجح.

لقد تم تصغير حجم هذه الصورة. اضغط على هذا الشريط لعرض الحجم الكامل. الأبعاد الأصلية لهذه الصورة هي 849x744 و حجمها 128كيلوبايت.

















هذه الحالة تحدث في الطائرة المقاتلة عندما يقوم الطيار بانعطاف شديد أو دوران الى الداخل أو يسحب طائرته إلى الأعلى من وضع الانحدار فالذي يحدث هنا يعتمد على السرعة والوقت الذي يستغرقه في الدوران ففي حدود (+2 G سنشعر كأن عملاقا خفيا يدفع به إلى الاسفل ويكبسه على مقعده.
وفي حدود (+ 3 G) يصبح مظهره تماما كالكيس الكئيب يشعر أن أرجله وأيديه بثقل الرصاص لا يستطيع تحريكهما الا بصعوبة تامة وان ملامح وجهه قد تحولت إلى ملامح كهل في الاربعين وان زوايا فمه وعيونه قد تدلت الى الاسفل. وتسود الرؤية تماما في حدود (+4 إلى 5.5 G) وتختلف تأثيرات الـ (G) من شخص إلى آخر ولكن بصورة عامة تقل الرؤية بين (+ 3.5 و+5 G) وعندما تصل إلى إلى حدود (+5ر4 إلى 6 G) فانه يغيب عن الوعي تماما إذا استمرت القوة لمدة تزيد على 5 ثوان.





لقد تم تصغير حجم هذه الصورة. اضغط على هذا الشريط لعرض الحجم الكامل. الأبعاد الأصلية لهذه الصورة هي 910x1786 و حجمها 423كيلوبايت.







أن المسافة بين الدماغ والقلب تساوي 30 سم تقريبا فعلى القلب أن يدفع عمودا من الدم بهذا الارتفاع تحت ضغط يعادل 120 ملم من الزئبق.
فعندما تسلط على الطيار قوة مقدارها (+5(G تتساوى القوة الساحبة للدم إلى الاسفل مع القوة الدافعة له للاعلى بتأثير ضغط القلب في منطقة الرأس بينما يصبح الضغط في الأطراف السفلى حوالي 240 ملم من الزئبق وهذا التحول في توزيع الضغط الدموي يؤدي إلى اعاقة الدورة الدموية وايقافها فلا يستطيع الدم الوصول إلى الدماغ ولا العودة من المنطقة السفلى إلى القلب واذا استمرت هذه القوة في التأثير فان القلب سيقوم بالضخ الجاف ويخلو من الدم وسيتجمع الدم في الاقسام السفلى من الجسم.
تتأثر العين قبل فقدان الوعي وباقل من (+ 5G ) وذلك بسبب الضغط الداخلي فيها والذي يساوي 20 ملم من الزئبق فعندما يصبح الضغط في منطقة الدماغ أقل من 30 ملم من الزئبق تبدأ الرؤية بالتأثير تدريجيا من عدم الوضوح الى العتمة التامة حيث أن كمية الدم التي تصل إلى الشبكية تتضائل والأوكسجين الموجود فيها ينضب في حدود 3 ثوان فقط أما علاقة الوقت بالقوة ( G ) فهو شيء غريب حيث يتمكن الطيار من تحمل (+ 10 G) لفترة 3 ثوان بدون تعرضه للعتمة بينما لو تخطى هذا الوقت بثانية أو ثانيتين فقد يفقد وعيه. واذا استطاع أن يتدرج في تقبل الـ ( G ) بصورة بطيئة فان شرايينه الموجود في الأطراف السفلى ستتقلص خلال بضع ثواني استجابة لانخفاض الضغط الدموي في الاقسام العليا من الجسم وبهذه الطريقة سيزيد من قابلية تحمله للتعجيل بما لا يقل عن ( + 1 G ) بحيث يتقبل ( + 6 G ) دون حدوث العتمة.
وهناك عوامل أخرى تؤثر على هذا التحمل. فان أي شيء يزيد من ضغط الدم يرفع من قابلية تحملنا للتعجيل الموجب فالشخص الرياضي الاعتيادي يكون أكثر تحملا للتعجيل من غيره كما أن الشخص المرتعش من البرد أكثر تحملا للتعجيل من الشخص المبتل بالعرق. والشخص الخائف أكثر تحملا من الشخص الواثق. والمتعصب الثائر أكثر من الهادئ المسرور. وكحقيقة معروفة فأن كل ما يحدث توترا عصبيا أو عضليا يزيد من قابلية تحمل الشخص للتعجيل الموجب.
أن مشكلة العتمة يمكن أن تحل بسهولة لو أستطاع الطيار أن يطير مستلقيا على ظهره أو بطنه بحيث تكون تأثيرات التعجيل بالنسبة لجسمه من الامام إلى الخلف أو العكس حيث تكون عيناه بمستوى القلب والدماغ وعليه يستطيع أن يتحمل ( + 10 إلى + 12 G ) وهو ما لا تستطيع أن تتحمله الطائرة نفسها وقد أجريت تجارب كثيرة في هذا المجال وعلى وضع الطيار في حالة الاستلقاء وتحوير مقعد الطائرة بهذا الشكل.
خلال الحرب العالمية الثانية وقبل أدخال بدلة مقاولة التعجيل كان بأستطاعة الطيار أن يرفع من قابلية تحمله للتعجيل بمقدار ( + 2G ) أو أكثر بأن ينحي إلى الامام ويجعل رأسه قريبا إلى مستوى قلبه ويقلص عضلاته ويحبس تنفسه حيث يرفع الضغط داخل الصدر ثم يدفع الهواء من رئتيه إلى الخارج ببطيء وبقوة كل ثانيتين أو ثلاث وهذه الطريقة فعالة في زيادة تحمل التعجيل لحد 15 ثانية تقريبا ولكن لا يمكن الاستمرار فيها لانها متعبة ويمكن أن تؤدي إلى نتائج عكسية في حالة الارتخاء الفجائي حيث يهبط ضغط الدم ويؤدي الأمر إلى العتمة أو فقدان الشعور.
لو كان بالامكان أن يستلقي الطيار على وجهه أو يجعل عينيه بمستوى قلبه افقيا ويسيطر على القيادات لتجاوز تحمله للتعجيل الحدود المذكورة أعلاه ولكن هذا غير عملي حيث تتحدد الرؤية والسيطرة على القيادة. أن إدخال بدلة مقاومة التعجيل ( Anti G Suit ) خلال الحرب العالمية الثانية يمكن أن تعتبر من الابتكارات الكبيرة في هذا الميدان.
البدلة عبارة عن خمسة اكياس مطاطية متصلة مع بعضها تنتفخ بالهواء من الطائرة عند تعرض الطيار للتعجيل الموجب وهي موزعة على الساقين والفخذين والبطن بحيث تضغط بمقدار يتناسب مع زيادة التعجيل.
تأثير البدلة فسلجيا يقوم على منع تراكم الدم في الاقسام السفلى من الجسم والتي تحت مستوى القلب وعلى دفع الدم إلى الأعلى إلى داخل الصدر والى رفع الحجاب الحاجز لتقليل المسافة بين القلب والعينين والاهم هو زيادة ضغط الدم الذي يضخه القلب إلى الدماغ.
أن ارتداء بدلة مقاومة التعجيل تزيد من تحملنا بمقدار ( +2 G ) وهو ما يساوي مقدار الزيادة المحصلة بالتمرين المذكور في الفقرة السابقة غير انها ليست متعبة ولا تحتاج إلى جهد كالذي نبذله في التمرين.