Spørsmål og svar

Spørsmål

Hvor stor g-belastning kan et menneske tåle?

Svar

Såkalt g-belastning oppstår når man øker farten, bremser ned eller foretar en krapp sving. Med positiv g-belastning mener man vanligvis g-krefter som fører til at man blir presset ned i setet, mens negativ g-belastning får man når man blir forsøkt kastet ut av setet. I fly vil positiv g-belastning typisk oppstå i en innvendig «loop» og negativ g-belastning i en utvendig «loop».

For piloter som sitter i et flysete, vil positiv g-belastning føre til at blodet blir presset nedover i magen og bena. Da får man for lite blod til hodet og hjernen og kan besvime.

For å motvirke dette har jagerflygere såkalte g-drakter/trykkdrakter som blåser seg opp eller klemmer sammen rundt ben og mage når g-belastningen øker. På den måten kan man tåle mye krappere svinger og andre manøvere enn man ellers ville ha gjort. En del jagerfly, blant dem. F-16, har også lagt seteryggen ca. 30° bakover slik at belastningen kommer mer «forfra» enn rett ovenfra.

Motsatt fører negativ g-belastning til at blodet blir presset oppover i overkroppen og hodet. Dette er mye farligere og kan føre til brudd i blodårer i hjernen. Mest utsatt er blodårene i øynene, selv om det skal en god del til før de blir permanent skadet. Flygere prøver å unngå negativ g-belastning om de kan. Kroppen tåler imidlertid en del og for eksempel er utvendig «loop» en del av standard flyakrobatikk.

I romfart opplever romfarere positiv g-belastning både ved akselerasjon under oppskyting og ved nedbremsing under tilbakevendig til Jorden gjennom atmosfæren. Her løser man problemet ved å ligge med ryggen i belastningsretningen, noe som reduserer påkjenningen på kroppen betraktelig. De russiske Sojuz-returkapslene har til og med seter som er formstøpt til hver enkelt romfarer.

Apollo-kapslene på 1960- og 1970-tallet hadde typisk en belastning på 4,5 g under oppskytingen og 4 g under returen ned gjennom atmosfæren. Astronautene fikk en smell på opp mot 7-8 g da de traff havflaten, selv om kapselen da hang i tre fallskjermer.

Sojuz-kapslene har noe lignende belastning, men de lander på bakken og har bremseraketter som tar av for det verste støtet i landingsøyeblikket.

De amerikanske romfergene har en maks belastning på 3 g på vei opp og bare 1,5 g på vei ned igjen. Her sitter romfarerne vanlig i setene sine og får belastningen nedover og svakt fremover mens fergen flyter/flyr nedover gjennom atmosfæren i en mye flatere bane enn kapslene.

I romfartens barndom ble det utført en del forsøk for å finne ut hvor mye g-belastning en romfarer kunne tåle og fremdeles være operativ. De fleste av disse testene ble, og blir fremdeles, gjort i store sentrifuger. Her tester man bare positiv g-belastning, dvs. at testpersonen sitter i et sete montert med ryggen mot ytterveggen i sentrifugen og blir klemt lenger og lenger innover i setet etter hvert som sentrifugen øker hastigheten.

De mest spektakulære testene ble utført i det amerikanske luftforsvaret av John Paul Stapp på 1950-tallet. Han satt i et sete på en slede som gikk på skinner. Sleden ble akselerert av raketter før den ble bremset ned i en vannrenne. Et hurtig filmkamera dokumenterte effekten på testpersonen.

Under starten kan man tydelig se at hud og muskler i ansiktet blir trukket bakover av g-kreftene. Under nedbremsingen trekkes hud og muskler tilsvarende fremover, og øynene kan få strekkskader.

På det meste hadde Stapp en positiv g-belastning på 20 g under akselerasjonen opp til hele 0,9 mach og en negativ g-belastning på 25 g under bråstoppen rett etterpå. (Selve sleden ser ut til å ha hatt en negativ g-belastning på hele 46,2 g.)

Etter den kraftigste nedbremsingen hadde det røket så mange små blodårer i øynene at Stapp var helt blind. Men etter et døgns tid hadde øynene leget seg selv, og han fikk normalt syn tilbake.

Les mer om John Paul Stapp. Midt på siden er det lenker til bilder.

Tekst: Johannes Fossen