ЦЕНТРИФУГИ В АВИАЦИОННОЙ И КОСМИЧЕСКОЙ МЕДИЦИНЕ
Описание
Центрифуги в авиационной и космической медицине — исследовательские и испытательные стенды, предназначенные для изучения влияния на организм различных ускорений (перегрузок), для тренировки летного состава, которому предстоит работать в условиях перегрузок, врачебной экспертизы летного состава и научных исследований, проводимых с целью медицинского обеспечения и безопасности полетов.
Центрифуги дают возможность моделировать в широком диапазоне различные профили перегрузок, с которыми встречается или может встретиться летный состав на современных и перспективных летательных аппаратах. Рассматриваются возможности использования принципа центрифуг в космических летательных аппаратах для создания искусственной силы тяжести и предупреждения неблагоприятного действия на организм невесомости.
В соответствии с вышеперечисленными задачами используются центрифуги, различные по конструкции, техническим характеристикам, параметрам создаваемых перегрузок (рис.).
При тренировках летного состава тренируемые испытывают ощущения, связанные с перегрузками, близкими к тем, которые им предстоит испытать в полете; обучаются правильному распределению мышечных усилий (в частности, мышц брюшного пресса), что помогает легче переносить перегрузки и успешно выполнять профессиональные задачи в этих условиях. С помощью центрифуг врачи изучают воздействие на человека некоторых сложных видов ускорений, в частности ускорения Кориолиса (см. Вестибулярная тренировка) или вращение кабины вокруг своих осей.
При врачебно-летной экспертизе (см. Врачебно-летная комиссия) на центрифуге определяют индивидуальную чувствительность и устойчивость обследуемых к перегрузкам, что имеет существенное значение при отборе кандидатов для обучения летному делу и при экспертизе пригодности к продолжению летной работы.
С помощью центрифуги в экспериментальных исследованиях на животных и с участием испытателей изучаются особенности воздействия на организм перегрузок, имеющих различные характеристики (направление относительно осей тела, продолжительность действия, крутизна нарастания и уменьшения величины перегрузки); разрабатываются и испытываются средства и методы защиты организма от перегрузок (форма кресла летчика и космонавта, угол наклона его спинки, система фиксации тела человека, противоперегрузочные костюмы, кислородно-дыхательная аппаратура и т. д.); испытываются оптимальные системы отображения информации и управления летательным аппаратом при воздействии перегрузок, рациональные формы тренировки и подготовки летного состава, включая неспецифические методы повышения устойчивости организма. Одновременно с перегрузками и определением эффективности деятельности летчика и космонавта изучаются другие факторы полета, например различный газовый состав и давление вдыхаемого воздуха, вибрация и др. (см. Медицина космическая).
В эксперименте на животных исследуются физиологические, биохимические и морфологические изменения, наступающие в организме при действии интенсивных, а также многократно повторяющихся и хронических перегрузок. Для изучения биологической роли гравитации и биологических эффектов гипергравитации проведены опыты на мелких животных (в частности, на крысах), выращенных в условиях постоянного воздействия перегрузок на центрифуге, а на борту искусственных спутников Земли проведены эксперименты на лабораторных животных, помещенных на небольшие центрифуги, создающие искусственную гравитацию различной степени.
Центростремительное радиальное ускорение (см.), создаваемое при вращении центрифуг, имитирует ускорение летательного аппарата. Однако наличие угловой скорости и углового ускорения (при недостаточно большом радиусе вращения) может несколько усложнить картину, в частности вследствие влияния на вестибулярный аппарат. Поэтому центрифуги для летчиков и космонавтов обычно имеют радиус вращения 7—10 м и более, а для создания искусственной гравитации в космосе радиус вращения, по некоторым данным, должен быть не менее 30 м. Для собак и мелких лабораторных животных применяют значительно меньшие по размеру центрифуги.
Библиогр.: Исаков П. К. и др. Теория и практика авиационной медицины, М., 1975; Основы космической биологии и медицины, под ред. О. Г. Газенко и М. Кальвина, т. 2, кн. 1, М., 1975; Сергеев А. А. Физиологические механизмы действия ускорений, Л., 1967.
H. М. Рудный.