g-suit

g-suit
MSF830 정장 방지 바지 및 비행복 위에 착용하는 컴번드

g-suit 또는 안티-g-suit은 높은 수준의 가속력을 받는 비행사와 우주 비행사가 입는 비행복이다.가속 시 신체 하부에 혈액이 고여 뇌의 [1]혈액을 빼앗기는 블랙아웃과 g-LOC(g유도 의식 상실)를 방지하기 위한 것이다.블랙아웃과 g-LOC는 많은 치명적인 항공기 [2]사고를 일으켰다.

작동

만약 혈액이 몸의 하부에 고이게 된다면, 뇌는 혈액을 빼앗기게 될 것이다.뇌로의 이러한 혈류 부족은 먼저 회색 차단(시력의 희미화라고도 함)을 유발하고, 그 다음에 터널 시력이 완전히 상실되고, 궁극적으로는 g 유도 의식 상실 또는 g-LOC가 뒤따른다.g-loc의 위험은 g-force의 완화에 따라 완전한 감각을 다시 얻기 전에 방향 감각 상실 기간이 있기 때문에 항공기 조종사에게 확대된다.g-suit는 g-threshold를 크게 증가시키지 않지만 과도한 신체적 피로 없이 g를 더 오래 유지할 수 있다.일반인의 휴식 G 허용 오차는 사람에 따라 3~5g이다.g-suit는 일반적으로 이 제한에 1g의 허용치를 추가합니다.조종사들은 하체에 혈액이 고이는 것을 줄이기 위해 혈관을 조이기 위해 복근을 긴장시키는 'g-스트레인' 기동을 연습할 필요가 있다.G-suit을 입어도 하이-g는 불편합니다.구형 전투기의 경우 6g이 높은 수준으로 간주되었지만, 현대 전투기의 경우 구조적으로 9g 이상이 유지될[citation needed] 수 있기 때문에 조종사는 [citation needed]근접 공중전에서 높은 기동성을 유지하는 데 중요한 요소이다.

설계.

G-수트는 특수 의복으로 일반적으로 꽉 끼는 바지 형태를 취하며, 비행사나 우주 비행사가 착용한 비행복의 밑이나 위(디자인에 따라 다름)에 맞습니다.바지에는 팽창식 방광판이 장착되어 있어 항공기나 우주선의 g-감응 밸브를 통해 압력을 가할 때 복부와 다리를 강하게 눌러서 높은 가속 시간 동안 뇌에서 혈액이 배출되는 것을 제한한다.또한 일부 현대식 매우 높은 G 항공기의 경우, 폐에 가해지는 소량의 압력(양압 호흡)에 의해 안티 G 슈트 효과가 강화되어 높은 G에 대한 저항성도 향상됩니다.항g복과 [3]양압 호흡의 효과는 시뮬레이터에서 쉽게 재현할 수 있지만, 원심분리기와 같은 장치에서는 연속 g만 인위적으로 생성할 수 있다.

다양한 디자인의 G수트가 개발되었습니다.그들은 처음에 하체와 다리 주변에 물이 가득 찬 방광을 사용했다.이후 설계에서는 방광을 부풀리기 위해 압력을 가하는 공기를 사용했다.이 g-suit들은 액체로 채워진 버전보다 가벼웠고 여전히 널리 사용되고 있다.그러나 스위스 회사 생명유지시스템(Life Support Systems) AG와 독일 오토플루그는 유로파이터 타이푼 항공기에 사용할 새로운 명예훼손 수트를 디자인하기 위해 협력했습니다. 유로파이터 타이푼 항공기는 액체로 전환되어 성능이 향상됩니다.명예훼손 소송은 미 [4]공군에 의해 채택될 것을 고려하고 있다.

역사

1917년 초에는 조종사들이 G(G-LOC)로 인해 의식을 잃은 사례가 기록되었고, 이를 "공중 실신"[5][6]이라고 불렀다.

1931년 시드니 대학의 생리학 교수 프랭크 코튼은 인체의 무게 중심을 결정하는 새로운 방법을 설명했다.이를 통해 가속 [7]중인 체내 질량의 변위를 설명할 수 있었다.코튼은 1940년 영국 전투에서 중력 방지 소송의 필요성을 인식했었다.조종사 사망의 30%가 블랙아웃을 포함한 사고 때문인 것으로 추정됐다.특히, 스핏파이어는 빠른 턴을 통해 높은 g-force를 발생시킬 수 있으며, 사격이나 적의 [8]포화를 피하기 위해 잠수할 때 블랙아웃을 일으킨다.

1930년대 후반 고속단발기의 개발로 전투기의 가속력은 더욱 [6][9]심해졌다.1940년에 일부 항공기는 고속 회전의 부정적인 영향을 최소화하기 위해 전투 중에 조종사의 발과 다리를 올릴 수 있도록 방향타 페달 위에 발판을 설치했다.그러한 기동에서는 큰 방향타 굴절이 필요 없는 경우가 많았지만, 상대의 회전 반경 안쪽으로 절단할 수 있었다.[citation needed]

프랭크스 G-슈트

최초의 운동복은[10] Wilbur R이 이끄는 팀에 의해 개발되었다. 1941년에 [11]토론토 대학의 밴팅과 최고의 의학 연구소에서 프랭크스를 연구했습니다.이 수트는 던롭사가 제작했으며 1942년 [12]횃불 작전 당시 Fleet Air Arm(FAA)에 의해 처음 운용되었다.이 장치들은 다리 주변에 물을 채운 방광을 사용했으며 두 가지 'Mk' 버전(또는 마크)이 개발되었습니다.

코튼 에어로다이내믹 안티G 플라잉 슈트

호주 시드니 대학의 프랭크 코튼 교수는 세계 최초로 가스 작동식 안티G [13]슈트를 디자인했다.1940년 후반에 연구가 시작되었고, 양복은 팽창할 수 없는 물질로 외부적으로 고무 주머니를 덮은 디자인되었다.비행 중 G 힘이 증가하면 주머니가 자동으로 부풀어 오른다.이 양복은 시드니 의과대학에서 개발되었다.코튼은 시드니 대학의 앤더슨 스튜어트 빌딩에 최초의 인간 원심분리기를 설치했다.지원자들, 젊은 공군들은 다리에 원심분리기를 묶고 높은 G-포스(g-force)를 가하며 정전이 일어날 때까지 감시했다.모두 의식을 잃었다.1942년 2월 19일, 일본이 다윈을 공습한 날, 코튼의 정장은 연합군 육군 참모총장들에 의해 승인되었다.미국인들은 곧 코튼의 [14]디자인에 기초한 양복 제조 명령을 내렸다.코튼 수트는 나중에 허리케인, 키티호크, 스핏파이어에서 비행 테스트를 받았고 약 2G 보호 기능을 제공했습니다.영국 공군은 1944년에 이미 채택된 Frank G-Suit와 함께 Cotton Anti-G 수트의 경쟁 시험을 실시했다.영국 공군은 "면 수트가 최고의 보호를 제공하는 것은 의심의 여지가 없다"고 결론지었다.코튼 수트의 가스 팽창식 방광은 현대의 안티 G [13]수트에 여전히 사용되고 있습니다.

'Berger' 경사 압력복

미국에서는 생리학자인 Drs.Mayo Clinic의 극비 연구실에서 일하는 Earl H. Wood, Edward Baldes, Charles Code 및 Edward H. Lambert는 높은 G 힘 동안 정전 및 의식을 유발하는 특정 생리학적 효과를 정의하는 데 도움을 주었다.높은 G-force의 생리적 효과에 대한 새로운 이해를 바탕으로, 그들은 Cotton과 Franks의 연구에서 파생된 보다 실용적인 G-suit를 개발했습니다.이 양복은 코튼 양복처럼 인플레이션을 사용했다.코튼 교수의 디자인은 흥미로웠지만, 그는 혈류보다는 무게중심에 더 초점을 맞췄다.이 후자의 점이 전투에서 [11]입을 수 있는 실용적인 안티G 슈트를 만드는 열쇠였다.이 수트는 [10][15][16][17][18]제2차 세계대전이 끝날 무렵 미국 조종사들이 입었던 것이다.

연구진은 Mayo Clinic에 모여 비행의 생리적인 영향과 이를 완화하는 방법을 연구함으로써 고성능 비행이 군 조종사에 미치는 영향을 조사하는 팀의 일원이었다.그들은 큰 원심분리기를 사용하여 탑승자들을 회전시키고 특별한 기구로 머리와 심장 수준의 혈압을 관찰했다.혈압 강하를 막기 위해 연구팀은 조종사의 종아리, 허벅지, [19]복부를 부풀리는 공기 방광복을 디자인했다.Mayo 연구진이 수행한 맥동성 물 충전 방광에서 비맥동성 공기 충전 방광으로 전환하는 주요 기여는 눈과 [20]뇌의 관류를 유지하기 위해 정맥 복귀가 아닌 동맥압의 유지가 필요하다는 것을 보여주는 것이었다.GPS 슈트의 프로토타입은 "동맥 폐색 슈트"(AOS) 또는 클라크-우드 슈트로 알려져 있으며, 얼 H. 우드와 데이브 클라크(메요에서 [21]초기 슈트를 제조한 데이브 클라크 회사의 대표)의 이름을 따왔다.

그들의 노력은 마침내 1943년 말 최초의 미군 설계인 GPS(Gradient Pressure Suit)[22]형 전투기 조종사의 G-1 대G 수트를 출시하면서 절정에 달했다.그 후, 1944년 이후,[22] 그 팀은 한층 더 진보된 모델을 개발하는 데 힘썼다.

사용하기 불편하고 산만하긴 하지만, 나중에 실시된 연구는 G-수트를 착용한 군 전투기 조종사들이 그렇지 [18]않은 조종사들보다 더 많이 살아남아 상대방을 물리쳤다는 것을 보여주었다.

최신의 g-suit는 미국 공군 표준 CSU-13B/P 및 미국 해군 표준 CSU 15 A/P를 충족합니다.

사용하다

엎드린 조종사 위치 항공기

제2차 세계대전 중에는 독일의 Henschel Hs 132기(비행하지 않음)와 미국의 Northrop XP-79기(최초 동력 비행 시 충돌) 모두 [23]다리에 피가 고이는 것을 최소화하기 위해 엎드린 자세를 취했다.1945년 이후 영국은 고도로 개조된 글로스터 Meteor F8 제트 전투기와 피스톤 엔진 훈련기인 Reid와 Sigrist R.S.3 "Bobsleigh"에서 엎드린 비행 자세를 실험했다.그러나 엎드린 자세의 조종과 정상적인 좌석 위치를 위한 실용적인 운동복 개발과 관련된 다른 어려움은 이러한 실험을 중단시켰다.

군용 항공 및 우주

항공 기반 G-수트는 1950년대 이후 모든 국가의 NATO 항공기에서 매우 흔했고 [citation needed]오늘날에도 여전히 일반적으로 사용되고 있다.

F-15 Eagle, F-16 Fighting Falcon, F/A-18 Super Hornet, Eurofighter Typhon 및 Dassault Rafale과 같은 이후 제트기는 장시간 높은 g 하중을 견딜 수 있으며, 따라서 물리적으로 더 많은 부하가 걸립니다.현대적인 G-수트를 항-g 변형 방지 기술과 조합하여 사용함으로써, 숙련된 조종사는 이제 [citation needed]블랙아웃 없이 최대 9g의 가속을 견딜 수 있을 것으로 기대됩니다.

우주비행사들은 비행사와 비슷한 G-수트를 입지만 미세중력의 영향으로 인해 다른 도전에 직면한다.비행사 유니폼은 높은 가속력의 영향을 최소화하기 위해 하퇴부에 균일한 압력을 가하지만 캐나다 우주국의[24] 연구에 따르면 [citation needed]상체로 가는 혈류를 증가시키기 위해 "젖을 짜는 동작"을 사용하는 우주인을 위한 슈트가 있을 수 있다.

레드불 에어 레이스

Red Bull Air Race World Championship의 조종사들은 2009 시즌부터 G-Race Suit이라고 불리는 G-Race Suit을 입었다.G-레이스 슈트는 액체(물) 충전, 자율 및 항공기 독립 작동 전신 보호 시스템이다.파일럿별로 맞춤 제작되며 [citation needed]열상을 통해 미세 조정할 수 있습니다.

G-레이스복에는 액체로 채워진 튜브로 밀봉된 4개의 소위 "유체 근육"이 포함되어 있습니다.각각의 유체 근육은 어깨에서 발목까지 뻗어 있다.각각 약 1리터의 체액으로 채워진 두 개의 체액 근육은 G-레이스복 앞면에 수직으로 배치되고, 두 개는 G-레이스복 뒷면에 수직으로 배치된다.이 수트의 무게는 총 평균 6.5킬로그램(14파운드)이며, 원단은 트와론과 노멕스의 특별한 혼합물로 만들어졌다.반압 효과는 표준 공압 팽창식 g-suit에서 전체 시스템 보호에 도달하기 전에 최대 2초 지연과 비교하여 시간 지연 없이 즉시 발생합니다.레이스 파일럿은 근육 긴장 및 호흡 기술을 통해 상호작용적으로 G-레이스 슈트를 사용하여 심박출량을 개선하고 G-보호 기능을 향상시킨다.[25]

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

  1. ^ Balldin, Ulf I (2002). "33". Acceleration effects on fighter pilots. In: Medical conditions of Harsh Environments. Vol. 2. Washington, DC: Borden Institute. Archived from the original on 2009-01-11. Retrieved 2009-04-06.
  2. ^ Amos, Smith, "Report: Blue Angels pilot be indirectional" 2009-02-03년 Military Times, 2008년 1월 16일 Wayback Machine에서 아카이브.
  3. ^ "The G-Suit". www.456fis.org. Archived from the original on 2016-11-16. Retrieved 2020-05-07.
  4. ^ "Informationsseite – DENIC eG". www.autofluglibelle.de.
  5. ^ Head, Henry (1920). "The sense of stability and balance in the air". In: Milford H, ed. The Medical Problems of Flying. London: Oxford University Press.
  6. ^ a b Burton RR (January 1988). "G-induced loss of consciousness: definition, history, current status". Aviation, Space, and Environmental Medicine. 59 (1): 2–5. PMID 3281645.
  7. ^ Wh, Brook (February 1990). "The Development of the Australian anti-G Suit". Aviation, Space, and Environmental Medicine. 61 (2): 176–182. PMID 2178602. Retrieved 2020-06-05.
  8. ^ "Champion athlete, inventor of the Cotton anti-g suit and pioneer of sports science" (PDF). sydney.edu.au.[데드링크]
  9. ^ Rook AF, Dawson DJ (1938). "Hypotension and flying". Lancet. 232 (2): 1503–10. doi:10.1016/s0140-6736(00)83970-7.
  10. ^ a b Wood, EH (Jul 1987). "Development of anti-G suits and their limitations". Aviat Space Environ Med. 58 (7): 699–706. PMID 3304268.
  11. ^ a b "The Anti-G Suit ‹ HistoricWings.com :: A Magazine for Aviators, Pilots and Adventurers". fly.historicwings.com.
  12. ^ "blue steel 1961 0160 Flight Archive". Archived from the original on 2017-01-09.
  13. ^ a b Brook, WH (Feb 1990). "The development of the Australian anti-G suit". Aviat Space Environ Med. 61 (2): 176–82. PMID 2178602.
  14. ^ "Champion athlete, inventor of the Cotton anti-g suit and pioneer of sports science" (PDF). sydney.edu.au.
  15. ^ Wood, EH; Lambert, EH (1946). "The effect of anti-blackout suits on blood pressure changes produced on the human centrifuge". Fed Proc. 5 (1 Pt 2): 115. PMID 21066536.
  16. ^ 에라타: Aviat Space Environment Med 1987년 7월 58(7):706Wood, EH (1986). "Contributions of aeromedical research to flight and biomedical science". Aviat Space Environ Med. 57 (10 Pt 2): A13–23. PMID 3778400..
  17. ^ Wood, EH (Feb 1987). "Development of methods for prevention of acceleration induced blackout and unconsciousness in World War II fighter pilots. Limitations: present and future". Physiologist. 30 (1 Suppl): S27–30. PMID 3550843.
  18. ^ a b Bonde, Bill; Bonde, Karen. Inventing the G-suit: The Life Story of Dr. Earl Wood.
  19. ^ Wood, EH; Lambert, EH (September 1946). et al. "Effects of acceleration in relation to aviation". Fed Proc. 5: 327–344. PMID 20999477.
  20. ^ Wood, EH (Sep 1987). "Some effects of the force environment on the heart, lungs and circulation". Clin Invest Med. 10 (5): 401–27. PMID 3315363.
  21. ^ Sweeting, CG(2015) 미국 육군 비행사 장비, 1917년-1945년.McFarland Publishers ISBN 978-0786497379.
  22. ^ a b Pitta, Robert & Fannell, Jeff & Rotman, Gordon & Windrow, Martin & McCouaig, Simon (1993) 미 육군 공군, Osprey Publishing, 1993, ISBN 978-1-85532-295-0
  23. ^ "Proned pilots – Nest of Dragons". www.nestofdragons.net.
  24. ^ "Canadian Space Agency". space.gc.ca. Archived from the original on 2005-12-04.
  25. ^ "New Anti G-Race Suit". RedBullAirRace.com. 2009. Archived from the original on 2011-07-15. Retrieved 2009-07-14.

외부 링크

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