от опасных и вредных факторов физических перегрузок

Уровень безопасности человека в условиях действия на него физических перегрузок определяется уровнем научно-технического прогресса общества в целом и опирается на использование научно-технических принципов и методов организации защиты, основные из которых будут представлены ниже.

Принципы и методы защиты человека при действии физических нагрузок. В основе защиты человека от физических перегрузок лежит группа принципов, позволяющих исключить действие физических перегрузок на человека или уменьшить ущерб его здоровью в тех случаях, тогда избежать физических перегрузок не удается.

Автоматизация работ - важнейший способ защиты человека от физических перегрузок. Однако не все функции человека могут быть переданы машине. В этом случае используется частичная автоматизация процессов или их механизация. Механизация позволяет уменьшить тяжесть физического труда, в том числе уменьшить даже небольшие физические усилия, которые требуются для управления системой «человек-машина». Даже небольшие усилия оказаться невозможными для человека, находящегося под действием опасных и вредных факторов перегрузок.

Огромное значение приобретают организационные методы, такие как профессиональный отбор, обучение, тренировки, а также использование инструкций и расписаний и т.п. Отметим, что регламентация физических перегрузок основана на принципе нормирования. Необходимо знать предельно допустимые уровни физических перегрузок и время приспособительных реакций человека. Нормирование допустимых физических перегрузок по их величине и времени действия лежит в основе принципов конструирования и ограничивает технологические возможности современной техники в форме ГОСТ и отраслевых стандартов безопасности.

Средства индивидуальной и коллективной защиты в условиях физических перегрузок - это, как правило, технические средства (машины, механизмы, приборы и другие технические устройства), их использование также требует организации обучения и тренинга.

Таблица 16.2

Методы защиты человека от вредных и опасных факторов

физических перегрузок

№№	Название метода	Назначение метода	Ожидаемый результат
	Автоматизация	Замена человека системой «машина-оператор»	Полное исключение действия физических перегрузок на человека на основе дистанционного управления Временная передача функций оператора машине в критических ситуациях (сон, потеря сознания, дезориентация и т.п.)
	Механизация	Облегчение тяжести физического труда человека путем применения машин и механизмов	Снижение общей физической и физиологической нагрузки на человека Минимизация физических усилий оператора
	Использование средств индивидуальной и коллективной защиты	Обеспечение безопасности человека при действии на него физических перегрузок	Уменьшение мощности физических перегрузок, действующих на человека Снижение уровней опасных и вредных факторов, сопутствующих физическим перегрузкам, до приемлемых значений
	Нормирование и регламентация	Выяснение предельно допустимых уровней физических перегрузок, разработка норм, правил, ГОСТ	Минимизация мощности и времени действия физических перегрузок Использование приспособительных особенностей организма человека путем распределение времени действия перегрузок Создание возможностей для реабилитации человека после прекращения действия перегрузок
	Профессиональный отбор	Отбор наиболее приспособленных к физическим перегрузкам	Уменьшение ущерба человеку при выполнении им профессиональных обязанностей, связанных с физическими перегрузками
	Обучение, инструктаж	Изучение особенностей действия физических перегрузок на человека и правилами его поведения в типичных (штатных) и в нештатных ситуациях	Снижение психологических и физических нагрузок Ориентация человека на оптимальное решение в условиях действия перегрузок Уменьшение времени на принятие решения в аварийных ситуациях
	Тренинг	Тренировка приспособительных реакций человека на действие физических перегрузок	Снижение уровня влияния опасных и вредных факторов перегрузок на физиологические характеристики организма человека Развитие приспособительных навыков поведения человека

Перейдем к рассмотрению методов и способов защиты человека от опасных и вредных факторов физических перегрузок в гидросфере, в космосе и атмосфере Земли, на земле и под землей.

Защита человека под водой. Вплоть до конца ХIХ века подводный мир оставался менее исследованным, и потому более загадочным и опасным для человека, чем космос. Примитивные меры защиты – это тренировки ныряльщиков, использование воздушных колоколов для поддержания дыхания, простейшие мягкие водолазные костюмы конструкции Леонардо да Винчи. Но все эти меры не давали возможности проникнуть на глубины свыше 80 м. Современный рекорд погружения под воду без дыхательного аппарата для мужчин составляет 150 метров.

Только в 1879 году обнаружилась основная физиологическая особенность труда водолазов: Поль Бэр, знаменитый французский физик, выявляет причины загадочной болезни водолазов. Он обнаружил, что декомпрессионные физические перегрузки связаны с выделением азота в форме газовых пузырьков при повышенном давлении. Была выяснена также опасность дыхания чистым кислородом при давлении свыше 2 атмосфер. Тем самым научные исследования дали начало развитию технологий глубоководного погружения.

Первыми методами защиты, в основу которых были положены новые научные принципы, стали рабочие водолазные таблицы декомпрессии, впервые представленные англичанином Джоном Холдейном, доктором медицины, в 1906 году. Для дыхания было разработано несколько составов дыхательных смесей, оптимальных для дыхания в условиях определенных декомпрессионных перегрузок.

Современные водолазы используют так называемые «мягкие» скафандры вентиляционного типа, в которых забор дыхательной смеси осуществляется с помощью сжатого воздуха, подаваемого через шланг с материнского корабля. Отработанный воздух стравливается в окружающую среду. Мягкий водолазный костюм с герметически подсоединенным шлемом, в отличие от жестких скафандров типа металлической капсулы, обеспечивает свободу движений руки ног человека. Время декомпрессии определяется по таблицам и определяет регламент всплытия с больших глубин. В экстренных случаях быстрого всплытия водолаза помещают в специальную декомпрессионную камеру с целью его постепенной адаптации к атмосферному давлению. Время пребывания в камере определяется глубиной, с которой осуществлялось всплытие. Предельной глубиной для выполнения водолазных работ в современном мягком скафандре считается глубина порядка 300 м. Погружение на глубину свыше 300 м смертельно опасно для человека.

Современного типа акваланг с маской был разработан группой французов, которой руководил Жак-Ив Кусто - известный исследователь- подводник. Был создан регулятор подачи сжатого воздуха - техническое устройство, позволяющее поддерживать постоянное давление воздуха в легких, соответствующее внешнему давлению. Аквалангист автономен и потому обладает большей свободой передвижения. Его защита определяется техническим состоянием и надежностью акваланга, поэтому к мерам защиты от декомпрессионных перегрузок относятся профилактические проверки и своевременный ремонт оборудования для подводного плавания.

Существуют акваланги двух типов: вентиляционные и регенерационные. В вентиляционных аквалангах израсходованный для дыхания воздух стравливается в окружающую среду, как и при использовании мягкого водолазного скафандра. В других отработанный воздух подается в автономную систему регенерации. Во втором случае при той же степени защиты от декомпрессионных перегрузок, обеспечивается большая свобода передвижения, так как акваланги на основе регенерации воздуха имеют меньшие габариты. Кроме того, обеспечивается лучшая видимость, так как отсутствуют пузырьки отработанного газа, поднимающие муть со дна. Последнее обстоятельство обеспечивает лучшую ориентацию, позволяет сократить время на выполнение подводных работ, что в целом способствует безопасности аквалангиста в условиях угрозы декомпрессионных перегрузок. Время пребывания под водой в этом случае не ограничено объемом акваланга, так как регенерация дыхательной смеси происходит непрерывно. Однако к мерам защиты в этом случае следует отнести необходимость более внимательного слежения за глубиной погружения и за состоянием регенерационной камеры, так как в случае ее повреждения человек может погибнуть от попадания воды в легкие и удушья.

При проведении работ на глубинах от десятка до нескольких десятков метров аквалангисты пользуются последовательностью воздушных колоколов, расположенных на разной глубине. В каждом из них исследователи задерживаются на определенное время с целью постепенной адаптации к давлению, определяемому глубиной погружения. Такой методикой подводных работ пользовалась, например, группа Кусто. При быстром подъеме на поверхность в экстренных случаях для сохранения жизни и здоровья людей их необходимо немедленно помещать в специальные декомпрессионные камеры, в которых искусственно создается необходимое давление, постепенно приближающееся к атмосферному согласно графику декомпрессии.

Однако акваланг в принципе не решает проблему жизнеобеспечения на глубинах свыше 200 м.

Группой Кусто по проекту инженера Жана Моллара в 1959 году был создан автономный подводный аппарат «Ныряющее блюдце». Этот аппарат позволил решить проблему жизнеобеспечения небольших коллективов исследователей в течение длительного времени на глубинах до 300 м. Для дыхания с целью защиты от декомпрессии также в основном использовались газовые смеси на основе кислорода и инертных газов.

Лучшее средство защиты от декомпрессионных перегрузок на больших глубинах - это батисферы и батискафы. Батисфера - стальной шар, связанный с материнским кораблем, расположенным на морской поверхности стальным тросом. Батискафы более подвижны, чем батисферы. Современные подводные аппараты для выполнения подводных работ имеют два отсека: изолированный носовой отсек предназначен для пилотов и руководителя работ, а кормовой отсек имеет выход в окружающую среду. Методика защиты основана на принципе полного насыщения крови человека газами на определенной глубине. Время декомпрессии известно и рассчитано заранее, оно определяется глубиной погружения и не зависит от времени пребывания на этой глубине.

В 1953 году швейцарским физиком Огюстом Пиккаром был разработан новый технический проект - батискаф «Триест», который позволил сыну Пиккара впервые заглянуть на дно самой глубокой впадины мира - Марианской, расположенной на одном из тихоокеанских разломов земной коры, отмеченная глубина со ставила почти 11 км. Погружение длилось почти 5 часов, для всплытия потребовалось около 4 часов, на дне аппарат пробыл около 20 минут. Батискаф - мало подвижный глубоководный аппарат с ограниченным запасом воздуха и других ресурсов жизнеобеспечения.

Современные подводные лодки обладают высокой скоростью передвижения и могут долгое время обеспечивать безопасные условия жизнедеятельности человека, в том числе защиту от декомпрессионных перегрузок, на глубинах порядка сотни метров. Как правило, они имеют несколько отсеков, соединенных шлюзовыми камерами, соединяющими изолированные отсеки между собой. При нарушении герметичности одного из отсеков подводная лодка сохраняет жизнеспособность, обеспечивая защиту людей в неповрежденных отсеках. Скорость всплытия определяется глубиной погружения.

Отметим, что водолазные работы относятся к работам повышенной опасности.

К водолазным работам допускаются люди, прошедшие строгий отбор на профессиональную пригодность и специальный курс обучения. Перед выполнением подводных работ обязателен инструктаж.

Безусловно, наиболее надежным способом защиты людей от декомпрессионных перегрузок под водой служит автоматизация, то есть использование роботов на подводных работах. В настоящее время роботы различных конструкций и назначения используются при проведении подводных исследований, при подводной фото- и киносъемке, а также в военных целях. При проведении спасательных работ пассивные и активные роботы обычно первыми отправляются на разведку, что позволяет в последующем снизить уровень опасно ста для человека - подводника.

Еще один способ избежать декомпрессионных опасностей - использование для подводных работ морских животных, в частности, дельфинов.

Спортсмены-любители подводного плавания (дайверы) должны знать правила поведения под водой и строго их соблюдать. Обучение следует проходить под руководством опытного и ответственного инструктора. Во многих странах существуют медицинские ограничения для дайверов, в частности, по возрасту. Приспособляемость человека к декомпрессионным перегрузкам с возрастом уменьшается.

Защита летчиков и космонавтов. Человек издавна стремился летать, но падение с высоты приводило к физическим перегрузкам при ударе о землю и, следовательно, к травмам, в том числе смертельным. Использование для полетов воздушных шаров, проект которых впервые был разработан и осуществлен во Франции братьями Монгольфье, позволило избегать динамических перегрузок при приземлении, но заново открыло опасность декомпрессионной болезни как следствие стационарных физических перегрузок на больших высотах, имеющую тот же характер, что и горная болезнь, описанная выше.

Первыми средствами защиты от декомпрессионных и динамических перегрузок послужили соответственно ограничение высоты подъема и разработка простейших парашютных систем. Почти одновременно для защиты от декомпрессионной болезни были использованы дыхательные аппараты на основе газовых смесей, так как физико-химический механизм действия декомпрессионных перегрузок на организм человека был уже хорошо известен. Однако воздушный шар - мало управляемый и низкоскоростной аппарат для передвижения в атмосфере. Умение летать и обеспечение безопасности полетов привело к потребности летать быстро, далеко и высоко, что в итоге привело к опасностям новых физических перегрузок.

В течение нескольких лет начала XX века знаменитый Николай Егорович Жуковский, профессор Московского высшего технического училища (нынеМГТУ им. Баумана), разрабатывал основы теоретической аэродинамики. Прикладную сторону открытых им законов составила теория крыла, в основе которой лежат расчеты его подъемной силы. Поэтому неудивительно, что основы техники высшего пилотажа были заложены хорошо образованными русскими летчиками. В начале века знаменитая «петля Нестерова«потрясла воображение всех, кто хоть в какой-то мере интересовался авиацией. Борьба с физическими перегрузками во время полета ограничивалась расчетами динамики крыла, позволяющей сохранять устойчивость аппарата (и жизнь пилота), а также тренировками летчиков, оттачивавших технику выполнения полетов.

Разработка летательного аппарата на основе реактивной тяги в середине столетия привела к появлению околозвуковых, а затем и сверхзвуковых летательных аппаратов. К этому времени парашюты как средство защиты от физических перегрузок при приземлении использовались повсеместно. Но отделение пилотов от летательного аппарата при больших скоростях и необходимость их защиты от травм вследствие физических перегрузок потребовало разработки нового индивидуального средства обеспечения безопасности пилотов в аварийных ситуациях - катапульты, а также разработки методик катапультирования.

В 1961 году группой русских ученых во главе с Сергеем Павловичем Королевым на орбиту впервые был выведен беспилотный космический летательный аппарат - первый искусственный спутник Земли. Для разработки методов защиты живых существ, в том числе человека при спуске ЛА на Землю, было выполнено несколько пробных запусков с пассажирами-собаками (первыми были знаменитые Белка и Стрелка). Многофункциональные технические системы исследовали состояние животных и действие на них физических перегрузок на всех стадиях полета, включая этапы запуска и спуска космического корабля, а также в условиях невесомости.

Эти исследования заложили научную основу для разработки технических проектов и методов защиты чел о века в новых условиях динамических и статических перегрузок.

В настоящее время обеспечение защиты летчиков и космонавтов начинается с профессионального отбора. Физические перегрузки наиболее легко переносят молодые мужчины в возрасте от 20 до 45 лет, годные по состоянию здоровья к выполнению профессиональных обязанностей пилота в условиях динамических физических перегрузок при взлете и посадке летательных аппаратов, а также в условиях статических перегрузок при полетах условиях невесомости и в разреженных верхних слоях атмосферы. Пилоты сверхзвуковой авиации выполняют полеты в условиях переменных физических перегрузок, достигающих 2-3 g во время выполнения фигур высшего пилотажа, а в определенных ситуациях (при движении по инерции) испытывают состояние невесомости или близкое к нему. Поэтому, как и космонавты, пилоты сверхзвуковой авиации снабжены специальными костюмами или скафандрами. Как правило, используются кислородные маски, обеспечивающие нормальное дыхание. Во время выполнения полета они, как и космонавты, могут на время терять сознание. В это время безопасность полета обеспечивается динамикой полета аппарата, его летными и прочностными характеристиками, а также автоматическими системами управления.

Основное средство коллективной защиты пилотов и экипажа при полетах со сверхзвуковыми скоростями в верхних слоях атмосферы - герметичный летательный аппарат с системами поддержания жизнеобеспечения, оборудованный специальными креслами. Конструкция ЛА учитывает действие разнообразных физических перегрузок на всех стадиях полета, включая взлет и посадку на специально оборудованных аэродромах. Пассажирские сверхзвуковые лайнеры рассчитаны на меньшие физические перегрузки пассажиров, так как имеют другое целевое назначение. В целом коллективная безопасность пассажиров и экипажа определяется характеристиками летательного аппарата.

Космический летательный аппарат предназначен для обеспечения безопасности космонавтов на всех стадиях полета, включая космический вакуум. Поэтому конструкция и характеристики космического летательного аппарата должны обеспечивать защиту космонавтов от декомпрессионных перегрузок в условиях глубокого вакуума. Космический вакуум практически начинается на высоте выше условной границы атмосферы (90-100 км). При нарушении герметичности кабины (в результате попадания метеоритов или неосторожного перемещения грузов, а также при соударениях) космический вакуум оказывает решающее влияние на безопасность космонавта. Влияние вакуума проявляется в быстром падении давления в поврежденном отсеке, в изменении условий теплообмена, в испарении смазки, поддерживающей герметичность соединений, в изменении механических характеристик материалов, их сублимации.

При запуске космического корабля и его спуске на землю физические перегрузки резко возрастают и могут достигать значений порядка 5-6 g в течение 12-15 сек.. На стадии вывода на орбиту для достижения второй космической скорости требуется около 9 мин 30 сек при перегрузках порядка 3 g. Величина предельной для человека перегрузки и время ее действия находятся в обратной зависимости. При ударных перегрузках, длящихся менее 0,1 сек., человек может выдержать перегрузки порядка 20 g. Поэтому в целях защиты космонавта от физических перегрузок активные фазы полета проектируются с учетом ограничений по времени действия перегрузок. Конструкция кресла и его ориентация в пространстве учитывают наиболее благоприятную для пилота позу и направление действия перегрузок («грудь-спина»). Для обеспечения постоянства направления перегрузок при конструировании кресла в космическом корабле используют принцип детской игрушки Ванька-встанька: центр ее тяжести расположен концентрично, и она при всех падениях занимает в итоге одно положение - головой вверх. Тот же принцип используется при конструировании противоперегрузочной капсулы, которая используется на активных стадиях полета и в аварийных ситуациях. Во избежание локальных перегрузок форма кресла должна соответствовать формам человеческого тела.

На всех стадиях ведется непрерывный контроль состояния всех технических систем летательного аппарата, обеспечивающих его целостность, а также безопасность экипажа. Для защиты органов дыхания продувка кабины с целью поддержания необходимого давления и постоянного состава дыхательной смеси в космическом ЛА осуществляется с помощью регенерационной систем, пополняющей в кабине запас химически восстанавливаемого кислорода

Скафандр космонавта- основное средство его индивидуальной защиты. Космические скафандры, как и акваланги, делятся на два типа: вентиляционные и регенерационные. При использовании вентиляционных скафандров воздух для дыхания и вентиляции тела забирается из кабины космического корабля и нагнетается в вентиляционную систему скафандра, обдувая тело человека, а затем возвращается в кабину. Скафандры могут быть также масочными и безмасочными. В безмасочном скафандре кислород подается прямо в шлем. В масочном скафандре на лицо одевается маска, в которую подается дыхательная смесь, обеспечивающее нормальное дыхание. В аварийной обстановке шлем безмасочного скафандра автоматически закрывается передним стеклом и включается аварийная система вентиляции, работающая от баллонов со сжатым воздухом. Регенерационный скафандр полностью изолирует космонавта от окружающей среды. Скафандры для космических полетов предназначены для сохранения жизни и работоспособности космонавтов в случае разгерметизации кабины, а также для защиты от физических перегрузок при ударах о землю при приземлении и при катапультировании. В случае приводнения скафандр поддерживает плавучесть космонавта.

Резкое повышение давления в кабине космического корабля может произойти из-за разгерметизации емкостей со сжатыми газами, расположенными в кабине. В аварийных ситуациях на орбите предусмотрены дополнительные технические меры защиты космического летательного аппарата, препятствующие разгерметизации кабины пилота и его гибели вследствие резкого падения давления. С той же целью при выходе в открытый космос и при аварийных ситуациях используется выходной скафандр, обеспечивающий автономную защиту пилота в течение достаточного промежутка времени (порядка 4 часов).

Скафандр космонавта имеет семь слоев. Самый внутренний слой - свободнотканый костюм из нейлона, затем комбинезон из плотной ткани с герметичными манжетами, затем - система вентиляции с герметизированной оболочкой, которая автоматически надувается при повреждении первичной герметизированной оболочки с гофрированными сочленениями из неопреновой резины у шеи, на плечах, локтях, бедрах и коленях. Внешняя оболочка имеет алюминированное покрытие. Все слои соединены с герметизированными кожаными ботинками. Скафандр одевается в случаях, оговоренных в инструкции, постоянно в кабине корабля космонавт находится в тонком внутреннем костюме. Шлем изготавливается из стеклопластика состоит из двух оболочек: внешней герметизированной и внутренней, с регулируемыми прокладками.

Следует учитывать, что значительные перегрузки и переход к невесомости и обратно способен выдержать только человек, программа подготовки которого включает длительные и интенсивные тренировки на центрифугах и других специальных тренажерах.

Неравномерные физические нагрузки способствуют психологической неустойчивости пилота, поэтому в программу тренинга входят также психологический отбор и соответствующие тренировки. Организация питания рассчитана на поддержание устойчивого физического состояния пилота, включает применение активных биологических добавок и допинга. В ходе полета на всех его стадиях ведется непрерывный медицинский контроль психофизиологического и физического состояния пилота. При длительных полетах в невесомости для космонавтов обязательны физические тренировки с использованием различных тренажеров, в том числе имитирующих действие земного ускорения.

На стадии приземления используются тормозные двигатели, снижающие уровень физических перегрузок пилотов до приемлемых значений. С этой же целью при переходе в атмосферу спускаемого аппарата используются катапульты и парашюты различной конструкции. Аналогичные системы используются летчиками в аварийных ситуациях, в случаях вынужденной посадки отдельно от летательного аппарата с целью снизить величину физической перегрузки во время удара о землю.

Несмотря на все меры защиты, профессия космонавта остается одной из самых опасных, так как невозможно предусмотреть все нештатные ситуации, в том числе связанные опасностями разгерметизации и физических перегрузок на всех стадиях полета. После полета действие физических перегрузок приводит к необходимости реабилитационного лечения пилота. В период восстановления применяемые методы в основном определяются длительностью полета в условиях невесомости и дополнительными физическими перегрузками во внештатных ситуациях.

Отметим, что экстремальные виды парашютного спорта и дельтапланеризма, включающие затяжные прыжки и полеты на больших высотах, требуют использования кислородных масок. К мерам защиты от физических перегрузок можно отнести дополнительный парашют, который используется в аварийных ситуациях. Значительным физическим перегрузкам подвергают себя поклонники экстремальных прыжков в двойной связке, так как воздушный полет становится неуправляемым. Дополнительные динамические перегрузки, ведущие к травмам, в том числе смертельным, возникают еще в воздухе вследствие неконтролируемых рывков со стороны партнера, летящего в связанной паре со своим парашютом. Травмированный парашютист часто теряет сознание от боли и не может выбирать позу и направление удара в момент приземления. Средства защиты в этом случае отсутствуют.

Безопасность на автомобильных дорогах. Целям защиты водителя и пассажиров автотранспорта от инерционных перегрузок при столкновениях служит обеспечение так называемой внутренней пассивной безопасности.

Конструктивные особенности автомобиля должны предусматривать:

- снижение инерционных перегрузок в результате столкновений;

-устранение травмоопасных деталей;

-закрепление багажа и инструментов;

-ограничение перемещения людей в салоне.

В целях уменьшения инерционных перегрузок при изготовлении автомобиля используют способы, позволяющие снизить жесткость удара за счет увеличения времени деформации. Например, вокруг водителя и пассажиров устраивают жесткий каркас, в то время как передняя и задняя части кузова должны быть пластичными и легко сминаться при ударе. Увеличению сминаемости капота служит конструкция его замка, а также снижение жесткости его средних элементов. При столкновениях травмоопасными становятся ветровые стекла, приборные панели, передние сиденья для пассажиров, находящихся на задних сиденьях. В целях снижения опасности травм их покрывают мягкой обивкой, они не должны иметь острых углов и граней. Требования ГОСТ и международных стандартов обеспечивают выполнение конструктивных требований по высоте выступающих деталей над панелью, по радиусам кромок и по минимальной поперечной площади. Разработкой этих требований заняты коллективы исследователей во всем мире. Ветровое стекло не должно образовывать острых осколков, оно должно быть упругим и амортизировать при ударе, в нем должны застревать травмоопасные осколки в случае лобового столкновения.

Ограничение перемещения людей внутри салона также служит мерой защиты. С этой целью используют ремни безопасности, в частности - диагонально-поясные ремни с креплением в трех точках. Специальные подушки безопасности при столкновениях и значительных инерционных перегрузках автоматически наполняются газом, снижая травмоопасность. Безопасность детей призвано обеспечить установленными на задних сиденьях автомобиля специальных жестко закрепленных кресел, соответствующих возрасту и комплекции ребенка. Жесткие перегрузки особенно опасны для шейного отдела позвоночника, его защите служат подголовники на передних, наиболее травмоопасных местах автомобиля.

При встречных ударах и ударах о неподвижные барьеры происходит смещение рулевого управления, опасен и сам удар о рулевое колесо. Требования безопасности при инерционных перегрузках обеспечивают конструктивные особенности, определяемые отраслевыми нормами при изготовлении автомобиля. Горизонтальное и вертикальное перемещения рулевого управления не должны превышать 127 мм. Существуют ограничения на жесткость рулевого колеса. Его ступица должна иметь большой диаметр и снабжаться упругой оболочкой. В некоторых типах автомобиле предусмотрены элементы рулевых валов, демпфирующие ударные нагрузки, этой же цели служат менее травмоопасные рули с карданными шарнирными креплениями.

Внешняя пассивная безопасность призвана служить защите не только автомобиля, но и пешеходов, а также водителей и пассажиров встречных автомобиле при столкновениях. Бамперы должны поглощать большую часть кинетической энергии при ударениях и тем самым снижать величины физических перегрузок, приходящихся на людей. С этой же целью бамперы должны располагаться на одинаковой высоте относительно земли с учетом их нагрузки и составлять (в Европе) 330 мм. Жесткость должна быть такой, чтобы при столкновениях при скорости 8 км/час при лобовом ударе и скорости 5 км/час при боковом ударе автомобили практически не получали повреждений. С этой целью бамперы должны содержать упругие энергопоглощающие элементы гидравлического, механического или пневматического типа. Снижению вероятности столкновений служат конструктивные требования, обеспечивающие водителю хороший обзор, этой же цели служит возможность регулировки зеркала заднего вида. Использование систем кондиционирования косвенно также способствует защите человека от инерционных перегрузок, так как позволяет установить для водителя нормальную рабочую среду, что повышает внимательность водителя и снижает возможность аварийных ситуаций.

К средствам индивидуальной защиты водителей скоростных видов транспорта (мотоциклов, спортивных автомобилей и т.п.) относятся шлемы, защищающие голову человека от травм и его мозг - от инерционных перегрузок. При проектировании кресел высокоскоростных автомобилей для спортсменов и любителей экстремальных видов спорта в качестве средства индивидуальной защиты применяют противоперегрузочную капсулу, аналогичную тем, что используют космонавты.

Следует отметить, что значительное снижение инерционных перегрузок происходило бы в том случае, если капсула дополнительно была погружена в жидкость. Это принцип защиты человека от инерционных перегрузок был предложен еще великим русским исследователем Константином Эдуардовичем Циолковским. Он до сих пор не нашел практического применения в технических системах, хотя природа пользуется этим принципом испокон веков: зародыши животных свободно плавают в жидкости, так же как и наиболее уязвимые и жизненно важные части тела человека, например, мозг.

К организационно-техническим коллективным способам защиты человека от инерционных перегрузок относятся, безусловно, правила дорожного движения, ограничивающие скорость на особо опасных участках дорог, а также в населенных пунктах с целью защиты пешеходов. Этой же цели служат «лежачие полицейские», развязки, разметка дороги, дорожные знаки, устройство шлагбаумов и другие способы сигнализации об опасности.

Защита человека от физических перегрузок в чрезвычайных ситуациях (ЧС). В заключение кратко остановимся на описании защиты от физических перегрузок, которым может подвергнуться человек, оказавшийся в чрезвычайной ситуации.

При оползнях и землетрясениях, при сходе лавин и других природных явлениях главное средство защиты - это превентивные меры.

Конструкция зданий и инженерно-технических сооружений в районах с повышенным риском природных чрезвычайных ситуаций должна учитывать возможность завалов и последующего проведения спасательных работ. Строительные нормы и правила (СНиПы) представляют требования, обязательные при проектировании и строительстве.

В лавиноопасных районах организуется целенаправленный управляемый спуск лавин. К организационным мерам относится предупреждение людей о возможности оползней и землетрясений. С наступлением потепления и увеличением риска ограничивается движение в опасных районах, выставляются знаки сигнализации, возводятся дополнительные укрепления, строятся дамбы. Люди покидают дома в опасных районах и временно переселяются в бол ее безопасных местах, которые им должны быть указаны.

В крупных поселениях создаются специальные диспетчерские службы безопасности, в задачу которых входит информационное и материальное обеспечение защиты в случае чрезвычайных ситуаций, их предупреждение, организация спасательных работ. При горнодобывающих предприятиях существуют службы спасения шахтеров, оказавшихся под землей.

Следует отметить, что ввиду важности фактора времени при проведении работ, связанных со спасением людей из завалов, необходимо обеспечить возможность их своевременного обнаружения. Одним из средств индивидуальной защиты в этом случае может служить любое средство связи или сигнализации, вплоть до свистка. В лавинно- и сейсмоопасных районах люди носят с собой специальные маячки. Спасатели, которые также могут подвергнуться опасности физических перегрузок, имеют их при себе в обязательном порядке.

Людей, проживающих в районах повышенного риска природных ЧС, специально инструктируют, обучают поведению, позволяющему избежать действия опасных и вредных факторов физических перегрузок. В Японии даже проводят регулярные тренировки.

При попадании в лавину или завал в первые секунды важно не растеряться и попытаться обеспечить себе немного жизненного пространства, используя особенности того места, в котором оказался пострадавший. В лавине можно выставить перед собой руки, накрытые полами куртки или плаща, защищая органы дыхания и обеспечивая свободное пространство перед грудью, чтобы сохранялась возможность дышать и звать на помощь. В здании важно выбрать место, которое в случае завала послужит защитой, удерживая упавшие балки, сдерживая напор обвалившихся потолков и некапитальных стен здания. Обычно капитальные стены зданий выдерживают более сильные перегрузки, именно они позволяют спастись тем, кто остался в живых после первых минут обвала.

В случае у грозы террористического акта лучше избегать многолюдных мест. В случае террористического акта, пожара, вообще в возбужденной массе людей возможна паника. В толпе человека могут задавить, лишая его возможности дышать или ломая ребра. Поэтому в толпе важно сохранять автономное поведение, держаться подальше от стен и заборов. Стоит знать, что крик, особенно высоким женским голосом, действует на людей возбуждающе и может увеличить панику. Поэтому продвигаться следует молча и своим поведением постараться успокоить соседей. Лучше следовать течению людского потока, согнув напряженные руки в локтях и слегка расставив их для зашиты грудной клетки. Но при первой же возможности следует выбраться из толпы, например, выскользнув в переулок. Ребенка лучше держать прямо перед собой, удерживая его двумя руками и следить, может ли он дышать. Надо двигаться, слегка нагнув голову, как указано выше. Важно не упасть, поэтому нужно сохранять присутствие духа и пытаться по поведению окружающих следить за изменением обстановки и угадывать грозящие опасности. В случае падения важно защитить голову и внутренние органы, поэтому надо стараться не упасть навзничь. Лучше закрыть голову руками. Для обеспечения дыхания во избежание сдавливания лучше принять позу эмбриона.

Необходимо вовремя объяснить детям опасности физических перегрузок, научить их избегать возбужденных толп людей, обучить простейшим правилам защиты.