Forstå g-kræfter på 2 minutter: Kraftig acceleration slukker for hjernen
Jagerpiloter bliver udsat for ekstreme g-kræfter, der kan få blodet til at løbe fra hjernen. Bevidstløse piloter er en hyppig årsag til styrt i USA's luftvåben, men nu skal en sensor i hjelmen slå alarm, hvis piloten er ved at gå i sort.
Ved hurtige manøvrer kan piloten få for lidt blod til hjernen og i værste fald miste bevidstheden, så flyet styrter.
PROBLEMET:
Hurtige manøvrer presser kroppen
Den acceleration, en person bliver udsat for, måles i g. Når vi står stille på Jordens overflade, oplever vi en g-påvirkning på én. En pilot, der fx stiger hurtigt eller svinger skarpt, bliver udsat for flere g, som gør kroppen flere gange så tung.
Problemet er, at hjertet skal arbejde hårdere for hver ekstra g. Kroppen har brug for et blodtryk på 0,29 bar, for at der kommer ilt nok til hjernen, men ved 5 g kræver det et tryk på 1,4 bar.
Resultatet af stærk g-påvirkning er derfor, at hjernen kommer til at mangle ilt, så piloten i værste fald bliver bevidstløs.
SKRÆKSCENARIET:
Bevidstheden går i sort
Mellem 1982 og 2001 styrtede 29 piloter i det amerikanske luftvåben, U.S. Air Force, fordi de mistede bevidstheden på grund af kraftig g-påvirkning.
Synsforstyrrelser er det første symptom på, at accelerationen dræner hjernen for blod. Farverne begynder at forsvinde, så piloten ser verden i gråtoner.
Fænomenet kaldes “greyout” og er et klart tegn på, at piloten nærmer sig blackout, hvor man midlertidigt bliver blind. Hvis flyet ikke rettes op, mister piloten bevidstheden, såkaldt G-LOC, og risikerer at styrte, men tilstanden kan også i sig selv være dødelig.
Kraftig acceleration kan gøre piloten bevidstløs, så flyet risikerer at styrte som her ved et flystævne i Reno i USA.
LØSNINGEN:
Muskeldragt og sensorer holder piloten vågen
Når jagerpiloter bliver presset ned i sædet af accelerationen, er de trænet til at spænde i kroppen og lave særlige åndedrætsøvelser, så de kan tåle påvirkningen i længere tid uden at få blackout.
Samtidig får de hjælp af specialdesignede dragter, som forhindrer, at alt blodet flyder ned i benene. I de seneste år er der tilmed udviklet nye, avancerede sensorer, som kan advare piloten om et kommende blackout.
Firmaet Elbit Systems har fx skabt en hjelm, der måler iltmætning og blodgennemstrømning ved at lyse ind i øret og analysere det lys, der reflekteres. Hjelmen giver signal, når hjernen mangler ilt, og slår autopiloten til, hvis den registrerer, at piloten er bevidstløs.
Muskelsragtens bukser til venstre er uoppustede - dem til højre er oppustede.
- Vejrtrækning: Piloter trænes til at trække vejret dybt og hurtigt ind og holde vejret i 2,5-3 sekunder. Teknikken fastholder så meget blod som muligt i lungerne.
- Muskelspænding: Ved at spænde i mave- og lårmuskler forhindrer piloten blodet i at løbe ned i benene.
- Anti-g-dragt: Piloten bærer en særlig dragt med indsyede kanaler, der fungerer som ekstra muskler. Når flyet accelererer, flyder vand, der opbevares i sække på skuldrene, ned i kanalerne, så de strammer om lårene og lukker af for blodet.
- Sensorer: En ny hjelm med indbyggede sensorer kan overvåge bl.a. iltmætningen i blodet ved at lyse ind i øret. Hvis hjernen mangler ilt, tændes der en lampe i visiret, som advarer piloten.