Космонавтам при тренировках на центрифуге создают перегрузки до 8 единиц, то есть их собственный вес в определенный момент возрастает в 8 раз. Для среднего человека с весом 60 килограмм это означает, что на его организм давит уже вес 480 килограмм. Почти пол тонны! Каждый может оценить свои возможности к подобным тренировкам.
В некоторых случаях, при проведении специальных исследований с участием космонавтов перегрузка во время вращения достигает 15 единиц. Вот почему подготовка к вращению, и само вращение для космонавтов чрезвычайно серьезное дело, не допускающее никаких отклонений от рекомендаций ученых и специалистов.
Объективно проверить физическое состояние космонавта перед тренировкой руководителям помогают достаточно разнообразные медицинские датчики и специальные приборы. Вообще же, каждый человек может сам достаточно осознанно проверить себя на воздействие небольшой перегрузки, а если точнее, то на воздействие центробежной силы. Для этого достаточно начертить на земле небольшой круг, а затем сначала медленно, а затем все быстрее начать по нему бег. Это конечно не карусель с механической тягой и до определенного момента человек практически ничего не будет ощущать. Однако увеличивая скорость бега, человек начинает чувствовать, что ему становится все труднее и труднее удержаться в пределах круга. Приходится даже наклоняться во внутреннюю сторону круга. Иначе возросшая центробежная сила неминуемо вытолкнет человека из круга. Силы его веса и силы сцепления подошв с землей уже недостаточно, чтобы уравновесить возросшую центробежную силу или попросту перегрузку, если брать эту силу в отношении к весу человека или предмета.
Перегрузка может действовать на человека в направлениях: грудь-спина, спина-грудь, голова-таз, таз-голова, слева или справа. Опыты показали, что лучше всего человек переносит перегрузку, если она действует на него в направлении грудь-спина, тело наклонено вперед на 10–15 градусов, а ноги согнуты в коленях, как бы в сидячем положении.
Именно такое положение занимают космонавты на космических кораблях при старте. Ракета стоит вертикально, а космонавт, по отношению к земле, лежит на спине под некоторым углом, в специальном кресле.
Кресло космонавта изготавливается по специальной технологии и повторяет все выступы и неровности тела космонавта. Это, как показывает опыт, в значительной мере помогает космонавтам выдерживать даже очень большие перегрузки без травм и повреждений.
Наиболее плохо человек переносит перегрузку в направлении голова-таз, и особенно в направлении таз-голова. При действии этих перегрузок уже в 2,5 единиц человек практически не может встать. Если перегрузка возрастет до 3,5 единиц, то у человека перед глазами как бы появляется серая пелена, трудно держать голову, щеки начинают отвисать, затруднено дыхание. Перегрузка в 5 единиц в течение нескольких секунд может привести к внезапной потере сознания.
Любопытно, что действие перегрузки в направлении таз-голова может быть равно нулю в тот момент, когда она уравновешивает силу земного тяготения, то есть теоретически, как бы наступает невесомость. И каждый в принципе может испытать на себе такую перегрузку с элементами воздействия невесомости – повышение кровяного давления в сосудах головного мозга. Для этого достаточно повисеть на гимнастической перекладине головой вниз или сделать стойку на голове. Чем длительнее висение или стояние, тем полнее ощущение влияния невесомости и…перегрузки в одну единицу.
Кстати. Перед стартом космонавты тренируются на наклонной доске головой вниз. Угол наклона доски регулируется постепенно, усиливая воздействие.
Элементарную центрифугу может построить каждый человек. Для этого достаточно взять веревку, привязать на один ее конец тяжелый предмет, взяться руками за другой конец веревки и вращать ее над собой. Можно с уверенностью сказать, что большинство мальчишек в детстве были конструкторами разнообразных вариантов центрифуг.
В Центре подготовки космонавтов есть две центрифуги соответственно с плечом вращения 7 и 18 метров. При одной и той же скорости вращения центрифуга с большим плечом будет создавать и большую перегрузку.
Большая центрифуга имеет две сменные кабины – одно и двухместные. В кабинах в широких пределах может изменяться газовый состав, температура, атмосферное давление. На показывающих приборах, дублирующих пультовое оборудование космического корабля, отображается информация, соответствующая динамическому режиму полета.
Космонавт во время перегрузок может тренироваться в приобретении навыков управления космическим кораблем при старте и посадке.
Управление программой изменения перегрузок по величине и направлению действия на человека осуществляется либо вручную через соответствующие пульты руководителем тренировки, либо автоматически, по заранее заданной программе.
На максимальные перегрузки, возможные при аварийном старте корабля, космонавты не тренируются. Медики сочли это упражнение не безопасным для процесса наземных тренировок. Регулярные тренировки на центрифуге проходят с перегрузкой до 8 единиц, и считается, что это дает возможность космонавту в случае аварии выдержать и более высокие, но кратковременные, перегрузки.
Непосредственная подготовка космонавтов к вращению начинается в одной из комнат здания центрифуги. Медики проверяют физическое состояние космонавта, помогают закрепить на теле медицинские датчики. Инструктор проводит последний инструктаж.
Космонавт может тренироваться один или в составе экипажа.
Специалисты сопровождают космонавтов до кабины, помогают удобнее расположиться в креслах, проверяют надежность соединения электроразъемов датчиков. Приветственный взмах рукой, и специалисты покидают кабину, надежно закрывают двери. Теперь космонавтам предстоит испытать на себе воздействие различных перегрузок, а специалисты будут менять условия испытаний космонавтов и анализировать состояние их здоровья в каждую секунду вращения.
Сама центрифуга расположена в большом круглом здании – зале. В центре ось вращения. На конце семи или восемнадцатиметрового плеча закреплена кабина, которая может принимать самые различные положения в пространстве. Тем самым имеется возможность создавать перегрузку с направлениями по любым осям.
Железобетонные стены зала отгораживают центрифугу от внешнего мира.
Главный центр управления центрифугой отделен от зала стеклянной перегородкой и расположен значительно выше уровня вращения. Оттуда весь зал вращения просматривается полностью.
В центре зала управления за пультами контроля и управления располагаются врач, инструктор и многочисленные специалисты. На видеоконтрольных устройствах видны лица испытуемых космонавтов. Такой контроль очень важен, так как потеря сознания у разных людей происходит при различных уровнях перегрузки и очень внезапно. Если врач не успел среагировать визуально на ухудшение самочувствия космонавта, сработает автоматика. При вращениях на большие перегрузки испытуемый держит палец на кнопке. Если он начинает терять сознание, давление на кнопку ослабевает и автоматика снижает уровень перегрузки до необходимого.
