up
Search      menu
صنعت و مکانیک :: مقاله هوانوردي PDF
QR code - هوانوردي

هوانوردي

فيزيولوژي هوانوردي

بتدريج که انسان در هواپيما ، در کوهنوردي و در سفينه هاي فضايي به ارتفاعات بلندتر و بلندتر صعود کرده است درک اثرات ارتفاع و فشار پايين گازها و نيز چندين عامل ديگر از قبيل نيروهاي شتابي و بي وزني بر روي بدن انسان بطور فزاينده اي اهميت بيشتري پيدا کرده است.
● فشار جو در ارتفاعات مختلف
در سطح دريا فشار جو ۷۶۰ ميليمتر جيوه ، در ارتفاع ۳۰۰۰ متري فقط ۵۲۳ ميليمتر جيوه و در ارتفاعات ۱۵۰۰۰ متري ۸۷ ميليمتر جيوه است. اين کاهش فشار بارومتريک علت اصلي تمام مسائل ناشي از هيپوکسي در فيزيولوژي ارتفاعات بلند است زيرا بتدريج که فشار بارومتريک کاهش مي يابد، فشار سهمي اکسيژن به همان نسبت کم مي شود و در کليه اوقات اندکي کمتر از ۲۱ درصد فشار بارومتريک کل باقي مي ماند.
● اثرات حاد هيپوکسي
بعضي از اثرات حاد هيپوکسي با شروع در ارتفاعات تقريبا ۳۶۰۰ متري عبارتند از خواب آلودگي ، بي حالي ، خستگي رواني و عضلاني ، گاهي سردرد ، ندرتا تهوع و گاهي احساس خوشي. تمام اين علايم در ارتفاع بالاتر از ۵۴۰۰ متري به مرحله پرشهاي عضلاني يا تشنجات پيشرفت کرده و در بالاتر از ۶۹۰۰ متري به اغما مي انجامد. يکي از مهمترين اثرات هيپوکسي کاهش قدرت رواني است که قضاوت ، حافظه و انجام حرکات دقيق را مختل مي کند.
● سازش با فشار اکسيژن پايين
هرگاه شخصي براي چندين روز ، چندين هفته با براي سالها در ارتفاعات بلند اقامت کند با فشار اکسيژن پايين سازش بيشتر و بيشتري پيدا مي کند. بطوري که فشار اکسيژن پايين موجب اثرات زيان آور کمتر و کمتري در بدن مي شود و لذا شخص قادر مي شود که بدون بروز اثرات هيپوکسي کار سخت تري را انجام دهد يا به ارتفاعات باز هم بلندتري صعود کند. روشهاي اصلي که اين مصونيت حاصل مي شود عبارتند از:
▪ افزايش شديد تهويه ريوي
▪ افزايش گويچه هاي قرمز خون
▪ افزايش ظرفيت انتشاري ريه ها
▪ افزايش تعداد رگهاي بافتي
▪ افزايش قدرت سلولها براي به مصرف رساندن اکسيژن با وجود فشار پايين اکسيژن.
● نيروهاي شتابي در سفرهاي فضايي
برخلاف هواپيما ، سفينه فضايي نمي تواند چرخشهاي سريع انجام دهد. بنابراين ، شتاب گريز از مرکزي اهميت زيادي ندارد مگر اينکه سفينه فضايي چرخشهاي غير عادي پيدا کند. از طرف ديگر ، شتاب هنگام پرتاب سفينه و آهسته شدن سرعت هنگام فرود سفينه که هر دو از نوع شتاب خطي است ممکن است فوق العاده عظيم باشد. هنگام آهسته شدن شتاب در جريان ورود سفينه فضايي به جو نيز مشکلاتي بوجود مي آيد. شخصي را که با سرعت يک ماخ (سرعت سير صوت و هواپيماي سريع) پرواز مي کند ميتوان بدون خطر شتابش را در يک مسافت ۲۰۰ متري آهسته کرده و به صفر رساند.
در حالي که شخصي که با سرعت ۱۰۰ ماخ پرواز مي کند، نياز به مسافتي حدود ۱۶۰۰۰ کيلومتر براي رساندن سرعتش به صفر دارد. دليل اصلي اين اختلاف آن است که مقدار کل انرژي که بايد در جريان آهسته شدن سرعت دفع شود متناسب با مجذور سرعت است که به تنهايي مسافت مورد نياز را در۱۰۰۰۰ برابر مي کند. اما علاوه بر اين ، هرگاه آهسته شدن سرعت مدت زيادي طول بکشد نسبت به هنگامي که آهسته شدن سرعت مدت کوتاهي طول بکشد انسان مي تواند آهسته شدن سرعت بسيار کمتري راتحمل کند. بنابراين آهسته کردن سرعت از سرعتهاي بسيار زياد بايستي با آهستگي بسيار بيشتري از آنچه براي سرعتهاي آهسته تر مورد نياز است، انجام شود.
● نيروهاي کاهش دهنده شتاب در پرش با چتر نجات
هنگامي که يک چتر باز از هواپيما بيرون مي پرد، سرعت او در ابتدا دقيقا صفر متر در ثانيه است. اما سرعت سقوط او به علت نيروي شتاب ثقل پس از يک ثانيه ۹.۸ متر در ثانيه و پس از دو ثانيه ۱۹.۶ متر در ثانيه خواهد بود و به همين نسبت افزايش خواهد يافت (اگر هيچگونه مقاومت هوا وجود نداشته باشد). نيروي کاهش دهنده شتاب ناشي از مقاومت هوا که تمايل دارد سرعت سقوط را کاهش دهد نيز زياد مي شود. سرانجام نيروي کاهش دهنده شتاب ناشي از مقاوت هوا دقيقا با نيروي شتاب ثقل متعادل مي شود، بطوري که بعد از سقوط براي حدود ۱۲ ثانيه و طي مسافتي حدود ۴۲۰ متر ، شخص با سرعت نهايي ۱۷۵ تا ۱۹۰ کيلومتر در ساعت در حال سقوط خواهد بود.
● محيط مصنوعي در سفينه فضايي مسدود
چون در فضاي کيهاني هوا وجود ندارد لذا بايد يک اتمسفر مصنوعي توام با ساير شرايط اقليمي در سفينه بوجود آورده شود. مهمتر از همه ، غلظت اکسيژن بايد به اندازه کافي بالا و غلظت کربن دي اکسيد بايد به اندازه کافي پايين باقي بماند تا از بروز خفگي جلوگيري شود. در بعضي سفرهاي فضايي اوليه يک جو داخل سفينه اي محتوي اکسيژن خالص با هواي طبيعي ۲۶۰ ميليمتر جيوه بکار ميرفت. اما در سفينه رفت و برگشت يا شاتل فضايي گازهايي تقريبا برابر با هواي طبيعي يعني با نيتروژن به ميزان ۴ برابر اکسيژن و فشار کل ۷۶۰ ميليمتر جيوه بکار مي روند.
در مورد سفرهايي که بيشتر از چندين ماه طول مي کشند حمل ذخيره کافي اکسيژن و مقدار کافي ماده جذب کننده کربن دي اکسيد غير عملي است. به اين دليل تکنيکهاي گردش مجدد براي استفاده از اکسيژن مصرفي پيشنهاد شده اند. پاره اي از روشهاي استفاده مجدد بستگي به اعمال فيزيکي خالص از قبيل تقطير و الکتروليز آب براي آزاد کردن اکسيژن دارد. روشهاي ديگر بستگي به اعمال بيولوژيک از قبيل استفاده از جلبکها با ذخيره کلروفيل زيادشان براي توليد مواد غذايي و همزمان با آن آزاد شدن اکسيژن از کربن دي اکسيد بوسيله فتوسنتز دارند.
● بي وزني در فضا
کسي که در يک ماهواره مداري يا سفينه بدون شتاب قرار دارد احساس بي وزني خواهد کرد. به اين معني که به سوي کف ، اطراف يا سقف سفينه کشيده نمي شود، بلکه صرفا در محفظه داخل سفينه شناور باقي مي ماند. دليل اين امر وارد نشدن کشش نيروي ثقل بر روي بدن نيست. زيرا نيروي ثقل هر جسم آسماني نزديک کماکان بر روي بدن عمل مي کند.
اما بايد دانست که نيروي ثقل توسط نيروي گريز از مرکزي گردش مداري سفينه که بطور همزمان بر روي سفينه و شخص هر دو عمل مي کند متعادل مي شود. بطوري که هر دو توسط نيروي شتاب دهنده دقيقا يکسان ودر يک جهت واحد کشيده مي شوند. به اين دليل شخص صرفا به سوي هيچيک از جدارهاي سفينه فضايي کشيده نمي شود.

بتدريج که انسان در هواپيما ، در کوهنوردي و در سفينههاي فضايي به ارتفاعات بلندتر و بلندتر صعود کرده است درک اثرات ارتفاع و فشار پايين گازها و نيز چندين ...

يکي از راهکارهاي توسعه ارتباط و تعامل صنعت و دانشگاه، و بعبارتي کاربردي و عملي نمودن علوم نظري، استفاده از شبکه هاي علمي است. اروپا با داشتن صنايع پيش ...

با توجه به ويژگيهاي هوانوردي عمومي، توسعه اين بخش يكي از راهكارهاي بهبود وضعيت صنعت هوايي در آينده ميباشد. ● مقدمه با توسعه و رشد روزافزون صنعت هوايي ...

● سيستم تامين سوخت سيستم تامين سوخت بايستي قادر به تامين سوخت مورد نياز موتور تحت تمامي شرايط کار کرد موتور باشد. پمپ الکترونيکي ، سوخت را از ميان فيل ...

موتورهاي دوراني (وانکل) زير مجموعه موتورهاي احتراق داخلي مي باشند. اما شيوه کار آنها با موتورهاي رايج پيستوني کاملاً متفاوت است. در موتورهاي پيستوني ي ...

همزمان با يکصدمين سالروز پرواز ۱۲ ثانيه اي برادران رايت، مراسمي با حضور بوش و مقامات آمريکا در سيتي هاوک، جايي که اولين هواپيماي ساخت بشر به پرواز درآ ...

اگر شما اهل رفتن به نمايشگاه هاي وسايل نقليه يا خواندن مقالات علمي يا علاقمند به دانش نظامي باشيد مطمئنا نام هاور کرا فت را شنيده، مطلبي درباره آن خوا ...

دانلود نسخه PDF - هوانوردي