- Общие сведения
- Перегрузки в 1G, 7G, 10G или 12 G — это сколько
- 1 G
- 2 G
- 5G
- Перегрузка 8 G
- Перегрузка 10 G
- 12 G
- Максимальные перегрузки при взлете и посадке пассажирского самолета
- Какую максимальную перегрузку может выдержать человек
- Цоколь G
- Классификация G типа
- Характерные особенности G9
- История появления
- Позитивные и негативные качества для G9
- Достоинства
- Недостатки
- Как выбрать производителя?
Общие сведения
рассказать простыми словами, что такое перегрузка для человека, значит сделать небольшой экскурс в мир современной физики. За соответствующим понятием скрывается абстрактное определение — отношение между величиной линейного ускорения, вызванного негравитационным давлением, и стандартной инерцией свободного падения. Разобраться с таким обозначением достаточно сложно, по крайней мере, лучше сначала обновить полученные в школе знания. Давайте вспомним формулу:
G-сила (G) = ускорение, придаваемое телу негравитационной силой/стандартное ускорение свободного падения (9,8 м/с²)
Полученное значение абстрактно — соотносим метры, деленные на «квадраты» секунд, а потом смотрим результат в единицах. Однако специалисты приняли саму букву G, которая сегодня является общепринятой для обозначения «коэффициента ускорения».
Например, если человек встанет из положения сидя, он ничего не почувствует. Хотя на самом деле получается, что на его тело действует нагрузка в 1 Г. Если окружающая его квартира вдруг резко сдвинется, например на 300-400 метров вправо, сила инерции, дающая давление, изменится пропорционально скорости, с которой будет двигаться дом.
Перегрузки в 1G, 7G, 10G или 12 G — это сколько
На любой объект на нашей планете действует целый ряд различных сил: силы тяжести, инерции, давления, упругости, трения и т д. Как сейчас принято считать, притяжение всегда образуется между объектами, имеющими ненулевой вес. Эти силы воздействуют и на человека.
Однако всевозможные сторонние факторы часто нарушают это расположение, что связано с ускорением работы двух органов. Они могут быть:
- Короткий срок. Водитель и пассажиры автобуса при резком торможении двигаются вперед и испытывают перегрузку.
- Длинный. Летчики за штурвалами самолетов при выполнении фигур высшего пилотажа.
- Положительный. Они появляются, например, в лифте или при резком разгоне на мощном мотоцикле.
- Отрицательный. Их хорошо видно в поездах, когда машинист вместо плавного торможения как бы дергает запорный кран.
- Нуль. Наблюдаются они исключительно в космосе — на тело не действуют никакие силы, поэтому оно свободно в невесомости.
Все концепции, связанные с инерционным воздействием, так или иначе относятся к отраслям гражданской, военной авиации, а также космонавтики. Именно здесь эффект от изменения вектора ускорения достигает своего пика и становится максимально заметным. Даже подготовка будущих космонавтов осуществляется с использованием аэродинамических труб и мощных центрифуг, подготавливающих организм человека к нагрузкам, которые он будет испытывать, например, при запуске ракеты.
1 G
Чтобы понять, что означает максимальная (предельно допустимая перегрузка), и сколько G может выдержать человек, нужно сначала разобраться с таким параметром, как инерция. На любой объект, находящийся на поверхности планеты, действует сила тяжести, связанная с показателем ускорения свободного падения 9,8 м/с², при этом организм человека к этому приспособлен.
Поскольку указанная величина носит векторный характер, для любого тела важно направление ее действия. Когда мы движемся строго по прямой или вообще не двигаемся, внутренние органы тела остаются в прежнем состоянии. Если в этот момент появится третья негравитационная нагрузка, то «внутри» постараются остаться на месте и постараются остаться в том же положении.
2 G
Предполагается, что пассажиры гражданских авиалиний тарифицируются порядка 1,5-2,5 Г. Представленные цифры стандартизированы — авиакомпании не имеют права использовать самолеты, имеющие слишком слабую защиту от перегрузок. С аналогичными условиями сталкиваются и десантники, парящие под куполом в нескольких тысячах метров над уровнем земли. Там речь идет о перегрузке в диапазоне 1,8-1,9G (при раскрытии от 10 до 16G в зависимости от конструкции парашюта).
Проблема в том, что соответствующие силы оказывают самое разрушительное воздействие на состояние здоровья. Человек выдерживает 15-кратное давление не более 3-5 секунд, после чего теряет сознание. Под влиянием больших значений происходит процесс оттока крови от головы с последующим кислородным голоданием в головном мозге. Величина ущерба здоровью зависит от индивидуальных особенностей организма. Чем меньше человек готов к такому воздействию, тем хуже будут последствия.
5G
Только опытные пилоты различных военных и спортивных самолетов, выполняя сложные фигуры высшего пилотажа, сталкиваются с семикратной перегрузкой.
Когда самолет приземляется, двигатель старается предотвратить его свободное падение. Ракетница направляет доску в сторону, противоположную падению. Следовательно, образуется та самая разница ускорений, которая наносит определенный вред здоровью летчика.
Сегодня ударные факторы в 7G может ощутить каждый, поднявшись на несколько тысяч метров в небо. Компания «Полетомания» предлагает купить сертификат на полет на корабле под названием «Дельфин» — чехословацкий L-29 разгоняется до 700 км/ч, а пассажиры испытывают невероятные впечатления и эмоции. Приключение длится 20-30 минут, в зависимости от того, какую программу выберет заказчик.
Перегрузка 8 G
В начале эры авиационной промышленности специалисты провели массу исследований и установили, что «соотношение ускорений» в диапазоне 8G и 10G является пределом физиологических возможностей человека (разумеется, если речь идет о длительный эффект).
Проще говоря, человек не может долго существовать при таком векторе перегрузки — кровь оттекает от головы, а в мозгу начинается кислородное голодание, что вызывает полную потерю творчества. Только предварительная подготовка и специальные противоперегрузочные костюмы, например, разработанные для современных космонавтов, могут минимизировать воздействие.
Считается, что парашютисты испытывают воздействие силы инерции в районе 15G при раскрытии парашюта: он как бы зависает в воздухе на несколько миллисекунд. Такое воздействие носит максимально кратковременный характер и не приводит к серьезным последствиям.
Перегрузка 10 G
10-кратное напряжение – это наглядная демонстрация предела физиологических возможностей человеческого организма. Если обычное гравитационное ускорение свободного падения в 9,8 м/с² телом не ощущается в принципе, превышение этого значения на порядок становится критичной проблемой. Люди, подвергшиеся воздействию соответствующего g-вектора более 2-3 секунд:
- Они начинают страдать от незначительных функциональных изменений.
- Теряет способность координироваться в пространстве.
- Они кажутся тяжелыми, как будто на них положили каменную плиту.
- Постепенно теряет зрение.
- Испытываете последствия сердечно-сосудистых и респираторных нарушений.
Вредное воздействие распространяется буквально на весь организм, в том числе в области центральной нервной системы и морфологических изменений в тканях. Но все зависит от степени подготовки. Опытный летчик или космонавт относительно спокойно выдерживает 10-кратное давление, особенно в специализированном высотно-компенсирующем костюме с герметичным шлемом.
12 G
Информация о том, что такое перегрузки в авиации, и какое максимальное значение может выдержать человек, носит исключительно практический характер. Дело в том, что обычных людей такие вопросы, как правило, не интересуют. Они имеют отношение к людям, участвующим в военных или гражданских полетах и космосе. Поэтому все эффекты 12-кратных нагрузок проверяются только на практике в экспериментах и опытах, подготовленных учеными.
Именно здесь находится верхняя граница физиологических возможностей. Если к меньшим g-векторам еще можно более-менее приспособиться, то долго выдерживать значение равное 12G никто не сможет. Однако о длительном воздействии таких сил на организм человека обычно не может быть и речи.
Космонавты, летчики, водители гоночных автомобилей — все действительно сталкиваются с мощнейшими нагрузками, но их продолжительность никогда не превышает полутора-двух секунд. Также личные возможности пилотов дополняются снаряжением — противоперегрузочными и компенсационными костюмами на большой высоте.
Максимальные перегрузки при взлете и посадке пассажирского самолета
Многие, кто пользуется услугами современных авиакомпаний, замечали, что в одних случаях посадки бывают максимально мягкими, а в других крайне жесткими, с сильным давлением в момент касания. Со стороны кажется, что проблема кроется исключительно в навыках пилота, сидящего за штурвалом. На практике оказывается, что квалификация пилота конечно играет роль, но ее дополняет еще один фактор — конструкция самого самолета.
Интересно, что советские и российские самолеты Ту-134 и Ил-86 приземляются намного мягче, чем их зарубежные аналоги. Они как бы «притираются» к полоскам — сначала двигаются параллельно линии, а потом постепенно доходят до точки соприкосновения. Иностранные регулярные самолеты работают более грубо, но в современной авиации есть стандарты, и абсолютно все авиакомпании им следуют.
Так, например, максимальная нагрузка, которую испытывают пассажиры самолета, не должна превышать отметку в 2,5 G. В противном случае посадка получится слишком жесткой. И речь идет не только о здоровье пассажиров, но и о качестве борта. После такой посадки потребуется техническое обслуживание или капитальный ремонт.
Какую максимальную перегрузку может выдержать человек
На самом деле существует множество записей, связанных с ограничивающими g-векторами, воздействующими на человека в течение определенного (краткосрочного или долгосрочного) периода времени:
- Аварийный спуск легендарного космического корабля «Союз» составляет около 25 g.
- Добровольный тест на специализированном тренажере центрифуги John Paul Stapp, до 46,2 G.
- Самый высокий кратковременный прессинг — 214 G, Кенни Брэк разбился на последней гонке сезона в Форт-Уэрте.
- Крушение шаттла «Челленджер» с 7 пассажирами на борту — 250 G, никто не выжил.
По оценкам специалистов, межпланетная станция «Венера-7» при торможении в атмосферных слоях планеты Венера испытала инерционное воздействие порядка 350 G.
В статье мы проанализировали, как измеряется уровень перегрузок в авиации и космонавтике, у пилотов спортивных самолетов и военных истребителей. Несмотря на уже имеющиеся данные исследований по этой теме, очевидно, что эта область требует дальнейших научных исследований.
Читайте также: Как поменять лампочки ВАЗ 2107-05 во всех важных осветительных приборах автомобиля
Цоколь G
Цоколь электросветильника выполняет одновременно несколько функций:
- является стабилизирующей основой для стеклянной тары;
- служит держателем со штифтами для установки в патрон;
- служит двумя клеммами для подачи питания на светильник.
Классификация G типа
Проанализируем типы светильников G, которые показаны на верхнем рисунке:
- если говорить конкретно о цоколе G9, то это некая модификация G4, специально предназначенная для галогенных осветительных приборов мощностью 12 Вт. Подавляющее большинство таких лампочек миниатюрны и имеют характерное точечное излучение. Как правило, производитель требует минимальное время работы до 2000 часов в активированном состоянии. Такие устройства широко используются для светового оформления многоуровневых потолков и оформления интерьера в целом. В качестве вспомогательных устройств G9 прекрасно сочетается с основными источниками (бра, торшеры, люстры и т.п.);
- цоколь типа ГУ указывает на энергосбережение светильника. Благодаря небольшим размерам (всего 27 мм в диаметре) ГУ часто используют для подсветки мебели (шкафов, полок), для кухонных вытяжек и предметов интерьера (и не только). Популярность GU10 также основана на новой функции теплого белого света (торговая марка «GlowDim»). По сравнению с лампами накаливания, GlowDim экономит до 90%.
- G13 используется для светодиодных светильников точечного типа. Вариации таких лампочек представлены целыми сериями ламп Т8, которые прекрасно сочетаются с таким цоколем. На рынке тип с цоколем G13 доступен в версиях 9 Вт, 18 Вт и 36 Вт. Их используют для темных помещений (тоннелей, коридоров, коридоров), а также для больших общественных залов.
Характерные особенности G9
Конструкция базы G9, также известной как bipin и 2-pin, выполнена в виде коннектора с двумя контактами (слово «pin» в переводе с английского означает «пин»). Такие осветительные приборы на сегодняшний день являются самыми популярными после светильников с трубчатым резьбовым цоколем. Цифра в аббревиатуре указывает на расстояние между штырьками, поэтому в G9 оно составляет 9 мм.
У галогеновых излучателей G9 патроны изготавливаются исключительно из стекла, так как нагрев достигает 300˚С, и это единственный вариант при выборе материала. В отличие от Led, светодиодные лампы гораздо меньше нагреваются — их температура не поднимается выше 70˚C, поэтому их патроны изготовлены из более дешевого компонента — пластика. В обоих случаях расстояние между стальными штифтами остается неизменным.
Картриджи для bipin G9 изготавливаются из разных материалов: это может быть как пластик, так и керамика. Высокая температура, возникающая при работе световых блоков, в данном случае не имеет значения, так как она не превысит пределы плавления. Но тут можно отметить, что при возгорании, что крайне маловероятно, керамика совершенно безопасна, а пластик выделяет ядовитые газы. Также керамика обладает высокой теплопроводностью, что означает быструю теплоотдачу и, как следствие, отсутствие деформации картриджа при коротком замыкании. Можно сказать, что этот вариант больше подходит для устройств с длительной активностью, например в общественных местах, где круглосуточно включено освещение.
Пластиковые картриджи ударопрочные, то есть они не разобьются при падении, даже если их уронить с потолка на кафельный пол. Но, как косвенно указано выше в тексте, их не следует использовать в местах, где предлагается длительная работа ламп. От перегрева они могут просто деформироваться со всеми вытекающими последствиями (короткое замыкание, потеря эстетической ценности и полная непригодность к дальнейшей эксплуатации).
Примечание: многим приходилось сталкиваться с ситуацией при замене перегоревшей лампочки: выкручиваешь, а цоколь остается в патроне (лампочка отделяется). В отличие от Е14 и Е27 (резьбового трубчатого типа), основание G9 никогда не прилипает к основанию за счет более плотного контакта.
Стандартные галогенные светильники с цоколем G9 и капсулой JCD9 выпускаются мощностью от 20 Вт до 50 Вт. Их геометрические параметры составляют длину 53 мм и диаметр 18 мм. Но из правил почти всегда есть исключения: иногда, например, встречаются приборы мощностью от 110 Вт до 240 Вт. Такая эквивалентная мощность галогенных ламп соответствует обычным лампам накаливания в диапазоне от 1 Вт до 10 000 Вт освещения в помещении при помощи G9 создается не количество ватт в единице, а количество точек на объект или квадратный метр.
Здесь допускаются колебания температуры окружающей среды в пределах 90˚, то есть от -40˚С до +50˚С. G9 используется для подключения к сети переменного тока ≈220-230 В, что соответствует только спальному сектору, а также офисам, магазинам, кафе, ресторанам, образовательным и медицинским учреждениям. При частых перепадах напряжения лучше всего использовать передвижные преобразователи (трансформаторы) — это даст указанный производителем срок службы (2000 часов). В отличие от типов Е14 и Е27, G9 не подвержен мерцанию, перегреву и, самое главное, не содержит вредных химических веществ.
Есть четыре степени защиты по европейским стандартам; IP53, IP44, IP23 и IP20. Первая цифра после аббревиатуры указывает на возможность попадания пыли в картридж в подключенном положении, а вторая – на возможность попадания влаги (чем выше цифра, тем выше уровень). Получается, что IP44 можно использовать в помещениях с повышенной влажностью (кухня, ванная), а IP53 приемлемо для использования на улице (ни дождь, ни снег, ни ветер не страшны).
История появления
Совершенствование лампы накаливания началось сразу после ее изобретения. В 1960-х годах было организовано массовое производство галогенных ламп. Это те самые лампы накаливания, где внутренность колбы наполнена воздухом с бромом и йодом. Увеличилась температура накала галогенных приборов. Благодаря этому вольфрам, испарившийся из витка накала, перестал оседать на стекле в колбе. Отсутствие металлических отложений улучшило пропускание стеклами световых лучей. Эффект позволил производить продукты меньшей мощности с сопоставимой светоотдачей.
Конечная светоотдача с 10-15 лм/Вт для ламп накаливания увеличилась до 16-20 лм/Вт для галогенных ламп. Osram производит источники света со световым потоком 25 лм/Вт.
Со снижением энергопотребления стало возможным производить миниатюрные лампочки, размеры которых соответствуют цоколям Е14 и Е27.
Для подключения к сети 220В была создана и внедрена в производство Г9 розетка, что позволило уменьшить габариты устройства и, соответственно, расход металла при производстве.
Позитивные и негативные качества для G9
Как и вся бытовая техника, светильники типа Г9 имеют свои положительные и отрицательные характеристики. Впрочем, это и неудивительно, хотя на уровне ракетостроения всегда есть какие-то минусы, которые перекрываются множеством плюсов.
Достоинства
К преимуществам G9 можно отнести следующие особенности:
- основание такого типа может служить стабилизирующим, прикрепляющим и контактным основанием для колб с различными геометрическими параметрами и модельной конфигурацией;
- миниатюризация осветительных приборов позволяет использовать их в различных размерах и формах бра, торшеров, люстр и декоративного точечного освещения;
- в отличие от люминесцентных и галогенных аналогов ртуть (Hg) здесь полностью отсутствует);
- энергопотребление очень низкое;
- хотя производитель заявляет гарантию в 2000 часов, номинальный срок службы в среднем приближается к 5000 часам;
- высокая степень защиты от попадания пыли и влаги в клеммные соединения;
- нет мерцания даже при скачках напряжения;
- на светодиодном приборе при его выходе из строя некоторое время продолжают работать несколько диодов;
- низкая температура при эксплуатации позволяет использовать точечные светильники для натяжных потолков из ПВХ (поливинилхлорида.
Недостатки
К сожалению, недостатки можно найти даже в самых совершенных изделиях рук человеческих, особенно если очень этого захотеть. Но мы не будем останавливаться на пессимистической точке зрения, а лишь укажем некоторые нюансы, которые можно рассматривать в негативном смысле.
Для G9 можно указать следующие коэффициенты:
- относительно высокая стоимость (особенно светодиодных) устройств;
- случайный производственный брак.
Конечно, всегда найдутся желающие продолжить этот список, и всегда будут — у людей разные ценности. Однако преимущества ламп G9 явно перевешивают мелкие недостатки.
Как выбрать производителя?
Недобросовестные производители, запуская продукцию, прибегают к уловкам или откровенному подделыванию, например:
- Введите в характеристики мощность только светодиодов, без учета потребления блока питания.
- Занизить ток диодов — это увеличивает срок службы, но уменьшает световой поток.
- Завысить ток диода — изделие светит ярче, но срок службы сильно сокращается.
Добросовестные производители, заботящиеся о своей репутации, не позволяют себе выпускать некачественную продукцию.
Проверенные бренды: OSRAM, FERON, GAUSS, CAMELION, NAVIGATOR. Цена на продукцию этих производителей высока.
При покупке товара обратите внимание на написание названия на упаковке — изменение одной из букв указывает на подделку.
Использование светильников с цоколем G9 при правильном использовании позволяет создавать уникальные интерьеры, что обеспечивает безопасное и долговечное использование.