G-LOC: ιατρική ανάλυση Γιώργος “Antono/LSD” Αντωνόπουλος

Αναρωτηθήκατε ποτέ γιατί οι πιλότοι βαριανασαίνουν κατά τη διάρκεια των στροφών; (δεν είναι µόνο επειδή υποφέρουν!). Ή γιατί οι εκπαιδευτές φωνάζουν «σιγά τα G, σιγά τα G!»; Και γιατί η θέση του πιλότου στο F-16 είναι ξαπλωτή κατά 30 µοίρες; Γιατί το stick του κινείται µόνο κατά 1 ίντσα σε κάθε διεύθυνση; Και γιατί κάποιος έξυπνος έβαλε ένα 9G-limiter σ’ ένα τέτοιο αεροσκάφος, που µπορεί άνετα να τραβήξει και 11G+; Η απάντηση σε όλα τα παραπάνω κρύβεται σ’ αυτό που συνηθίζουµε να αποκαλούµε “black-out” και εξοµοιώνεται στο Falcon 4.0 µε το σταδιακό µαύρισµα της οθόνης: το G-LOC.

Το G-LOC προέρχεται από τα αρχικά γράµµατα των λέξεων G-induced Loss of Consciousness, δηλαδή απώλεια συνείδησης οφειλόµενη σε G. Μιας και οι περισσότεροι από εµάς είναι εξοικειωµένοι µε τις βασικές έννοιες των «θετικών G» και µε τον τρόπο που µια εµπλοκή υποχρεώνει τον πιλότο να υποστεί τέτοια µεγάλη επιτάχυνση, θα προχωρήσουµε στην ανάλυση πιο προχωρηµένων θεµάτων.

Φυσιολογία Γιατί παθαίνουµε G-LOC; Η απλοποιηµένη εξήγηση είναι «γιατί το αίµα µαζεύεται

στα πόδια». Αυτή όµως δεν είναι όλη η αλήθεια και θα πρέπει να καταλάβουµε τον ακριβή µηχανισµό για να µπορέσουµε να εξηγήσουµε µετά τις συνέπειες και τα µέτρα αντιµετώπισής του. Η λέξη-κλειδί εδώ είναι: Πίεση!

Το κυκλοφορικό σύστηµα είναι στην ουσία ένα οργανικό υδραυλικό σύστηµα και χρειάζεται πίεση για να τροφοδοτήσει τα διάφορα όργανα. Την πίεση την παράγει η καρδιά, η οποία δίνει µια «κεντρική» πίεση συνήθως 100mmHg. Το αίµα ανεβαίνει κατακόρυφα προς την κεφαλή µέσα από της καρωτίδες και τις σπονδυλικές αρτηρίες, δηµιουργώντας µια «στήλη αίµατος». Όσοι από εσάς θυµούνται τη φυσική τους, στη στήλη ενός υγρού τα κάτω επίπεδα έχουν µεγαλύτερη πίεση (διότι πιέζονται από τα ανώτερα) και τα πάνω επίπεδα χαµηλότερη. Μάλιστα, η διαφορά αυτή εξαρτάται από το είδος του υγρού, τη διαφορά ύψους και την επιτάχυνση της βαρύτητας (G). Στην περίπτωσή µας το υγρό είναι αίµα και η απόσταση είναι η µέση απόσταση καρδιάς-οφθαλµών, περίπου 30cm. Αυτό συνεπάγεται µια διαφορά πίεσης 22mmHg όταν στεκόµαστε όρθιοι και σε ηρεµία (1G). Άρα η πίεση τροφοδότησης του εγκεφάλου µας είναι 100-22=78mmHg.

Τι γίνεται όταν επιταχυνόµαστε προς την κεφαλή µας (+G); Για κάθε 1 επιπλέον G η διαφορά πίεσης αυξάνεται κατά 22mmHg και η πίεση άρδευσης του εγκεφάλου µειώνεται αντίστοιχα. Εποµένως, όταν ο πιλότος τραβήξει 4,5G και πάνω, η πίεση άρδευσης µηδενίζεται: παρόλο που υπάρχει αίµα στις αρτηρίες και τίποτα δεν «γυρίζει στα πόδια» (η αορτή διαθέτει βαλβίδες που εµποδίζει κάτι τέτοιο), τα όργανα από το επίπεδο των οφθαλµών και πάνω δεν τροφοδοτούνται. Έτσι, µαυρίζει το οπτικό µας πεδίο και σταµατούν όλες οι λογικές λειτουργίες του εγκεφάλου.

Γιατί όµως να τυφλωνόµαστε και να χάνουµε τις αισθήσεις µας; Γιατί να µην κουφαινόµαστε και να χάνουµε την όσφρηση και τη γεύση µας για παράδειγµα; Ο λόγος είναι πως το µάτι και ο εγκέφαλος απαιτούν συνεχή παροχή οξυγόνου και γλυκόζης για να λειτουργήσουν, ενώ αντίθετα το όργανο του Corti (ακοή) και ο οσφρητικός βλεννογόνος (όσφρηση) µπορούν να αντέξουν αρκετά λεπτά χωρίς τροφοδοσία. Οι εφεδρείες αυτών των ευαίσθητων οργάνων αρκούν µόλις για 5 sec, πράγµα που σηµαίνει ότι ο πιλότος ενός µαχητικού jet βρίσκεται διαρκώς µόλις 5 δευτερόλεπτα µακριά από την απώλεια συνείδησης. Από την άλλη, αυτά τα 5 sec µπορούν να γίνουν το τέλειο όπλο στα χέρια εκείνου που γνωρίζει ακριβώς πώς δουλεύει το G-LOC, όπως θα δούµε παρακάτω.

1

Φτάνοντας στο όριο του G-LOC Το υποκειµενικό αίσθηµα ενός πιλότου που πλησιάζει το όριο εξαρτάται από τον

τρόπο που τραβάει τα G. Πιο συγκεκριµένα, µπορεί να στρίψει µε δύο µεθόδους: 1. Σταδιακό φόρτωµα των G.

Ο πιλότος εφαρµόζει σταδιακά αυξανόµενη πίεση στο stick, εποµένως το F-16 ξεκινάει τη στροφή του µε λίγα G που προοδευτικά αυξάνονται µέχρι τον limiter. Με τον τρόπο αυτό υστερεί ελαφρώς σε ρυθµό περιστροφής, ειδικά στην αρχή της στροφής, µειονέκτηµα που πιθανόν να το εκµεταλλευτεί ο αντίπαλος. Αποκτά όµως ένα 2 σηµαντικά πλεονεκτήµατα:

Επιτρέπει στο σώµα του να τον προειδοποιήσει ότι επίκειται απώλεια συνείδησης για τον εξής παράδοξο λόγο: ΤΥΦΛΩΝΕΤΑΙ… Όταν εξηγούσαµε τις πιέσεις που αρδεύουν το µάτι και τον εγκέφαλο παραλείψαµε µια λεπτοµέρεια: ο οφθαλµός έχει εσωτερική πίεση (ενδοφθαλµική) ύψους περίπου 16 mmHg (είναι αυτή που µετράει ο οφθαλµίατρος για να δει αν έχει γλαύκωµα η γιαγιά µας). Αυτή η πίεση ασκεί τάση στην αρτηρία που τον αρδεύει και παρεµποδίζει την κυκλοφορία του αίµατος. Το αποτέλεσµα: ο οφθαλµός είναι πιο ευπαθής στα G από τον εγκέφαλο, οπότε ο πιλότος τυφλώνεται περίπου 0,7G πριν φτάσει στο G-LOC. Η αυτονόητη ερώτηση είναι «πώς γίνεται να αποτελεί πλεονέκτηµα το να τυφλώνεσαι πριν ακόµα φτάσεις στο G-LOC;». Υποθέστε ότι σας βάζουν στη φυγόκεντρο που εκπαιδεύουν τους πιλότους και σας ζητούν να τους πείτε την ακριβή στιγµή που χάνετε τη συνείδησή σας. Θα δείτε ότι είναι τελείως αδύνατο: δεν έχετε συνείδηση του γεγονότος ότι χάσατε τη συνείδηση σας διότι πολύ απλά… δεν έχετε καθόλου συνείδηση πια! Αν όµως σας λέγανε ότι λίγο πριν την απώλεια συνείδησης θα τυφλωθείτε, θα µπορούσατε εύκολα να δώσετε την απάντηση «σε λίγο θα είµαι αναίσθητος!» Ο πιλότος ενός µαχητικού λοιπόν εκπαιδεύεται να τραβάει αργά τα G, ώστε λίγο πριν χάσει τη συνείδησή του να αρχίσει να έχει συµπτώµατα από τα µάτια. Τότε ξέρει ότι βρίσκεται µέσα στη ζώνη των «0,7G πριν το G-LOC» και η απώλεια συνείδησης πλησιάζει. Ποια συµπτώµατα ψάχνει ο χειριστής να βρει από τα µάτια του; Αρχικά αντιλαµβάνεται µια θόλωση του οπτικού του πεδίου (gray-out) η οποία είναι πιο έκδηλη στην περιφέρεια – επειδή µάλιστα τα µάτια µας είναι κατασκευασµένα έτσι ώστε να δίνουν µεγαλύτερη σηµασία στο κέντρο, ο πιλότος δεν αντιλαµβάνεται τίποτα µέχρι ο θολούρα να καλύψει περίπου τα 75% του πεδίου! Εάν συνεχίσει νακαι βαθµιαία αντικαθίσττο οπτικό πεδίο µαυρίζδιατηρεί τις αισθήσεις τοLOC που αρκούν λίγα (Παρατηρείστε ότι οι ένν

Tunnel Vision

κρατάει τα G, η θολούρα κινείται προς το κέντρο αται από µαυρίλα (tunnel vision). Τελικά ολόκληρο ει και ο πιλότος είναι προσωρινά τυφλός αλλά υ (black-out). Είναι πλέον όµως τόσο κοντά στο G-εκατοστά του G παραπάνω για να λιποθυµήσει. οιες black-out και G-LOC δεν είναι ταυτόσηµες).

2

Επιτρέπει στο σώµα του να αυξήσει την αντοχή του στα G, δίνοντας χρόνο στα αντανακλαστικά του για να δράσουν. Ο οργανισµός δεν ανέχεται πτώσεις πίεσης στα όργανά του, ιδιαίτερα µάλιστα στον εγκέφαλο. Έτσι, ειδικοί «τασεοϋποδοχείς» (αισθητήρες πίεσης) στις καρωτίδες και το αορτικό τόξο αντιλαµβάνονται την πτώση πίεσης και στέλνουν µηνύµατα για αύξηση του καρδιακού έργου και ρυθµού και για συστολή των αγγείων. Αυτοί οι αντιρροπιστικοί µηχανισµοί φτάνουν στο µέγιστο της απόδοσής τους µετά από 6-10 sec και επιφέρουν µια αύξηση στην κεντρική πίεση και κατά συνέπεια και στην πίεση άρδευσης του εγκέφαλου, ο οποίος τροφοδοτείται πλέον φυσιολογικά. Εποµένως, για τον πιλότο που έφτασε στο «όριο» των 4,5G σταδιακά, σε χρόνο µεγαλύτερο των 6 sec, δεν ισχύουν οι υπολογισµοί που κάναµε παραπάνω: η πίεσή του είναι µεγαλύτερη και γι’ αυτό το όριο µετατίθεται λίγο πιο πάνω, συνήθως κατά 0,5G. Οµοίως ανεβαίνει και το όριο για τον οφθαλµό και υπολείπεται πάλι 0,7G από το νέο όριο του G-LOC. Άρα το µόνο που χρειάζεται ένας πιλότος για να προσθέσει µισό G στην αντοχή του, χωρίς στολές και χωρίς AGSM, είναι να τραβήξει τα G αργά (+0,5G είναι σηµαντική βελτίωση: συγκριτικά, ακόµα και η Anti-G στολή δίνει +1G).

Εποµένως, η τεχνική σταδιακού φορτώµατος των G δίνει πλεονεκτήµατα όσον αφορά την αντοχή και την επίγνωση του ορίου. Θέτει όµως έναν περιορισµό: τα 6-10 sec µε µικρό ρυθµό περιστροφής, που µπορεί να είναι θανατηφόρα σ’ ένα γρήγορα µεταβαλλόµενο πεδίο µάχης όπως η αεροµαχία.

2. Απότοµα φόρτωµα των G.

Εδώ ο πιλότος ξεκινάει τη στροφή εφαρµόζοντας πλήρη πίεση στο stick και το F-16 µπαίνει από την αρχή µε +9G (στον limiter). Εποµένως, η κυκλοφορία στους οφθαλµούς και τον εγκέφαλο διακόπτεται αµέσως. Η συµπτωµατολογία είναι πολύ απλή: ο χειριστής χαίρει άκρας υγείας όσο διαρκούν οι εφεδρείες, δηλαδή 5 δευτερόλεπτα… Μετά τα 5 sec ο πιλότος αναισθητοποιείται ακαριαία. ∆εν υπάρχει tunnel vision, δεν υπάρχει σταδιακή µετάβαση από ζάλη σε αναισθησία, δεν υπάρχει τίποτα ενδιάµεσο. Μετά από 5 δευτερόλεπτα, το αεροσκάφος απλά µεταφέρει έναν λιπόθυµο πιλότο. Γιατί συµβαίνει αυτό; Όπως δείξαµε στην ανάλυση της προηγούµενης τεχνικής, για να έχουµε συµπτώµατα από τα µάτια χωρίς απώλεια συνείδησης, τα G πρέπει να είναι στη ζώνη των «0,7G πριν το G-LOC», όπου αιµατώνεται ο εγκέφαλος αλλά όχι τα µάτια. Με το απότοµο φόρτωµα, τα G περνάνε από την τιµή 1 στην τιµή 9 σχεδόν ακαριαία: µετά από τα 5 sec, τη στιγµή που εξαντλούνται οι εφεδρείες και ξεκινούν τα συµπτώµατα, τα G είναι πολύ πιο πάνω από τη ζώνη. Άρα η αιµάτωση έχει διακοπεί και στα δύο όργανα και θα αρχίσουν να δίνουν συµπτώµατα ταυτόχρονα. Ο εγκέφαλος δίνει απώλεια συνείδησης, τα µάτια τύφλωση… και επειδή οι λιπόθυµοι πιλότοι δεν βλέπουν γενικά και πολλά πράγµατα, το αποτέλεσµα είναι απλά ένας λιπόθυµος πιλότος! Επιπλέον, µε το απότοµα φόρτωµα των G τα καρδιαγγειακά αντανακλαστικά δεν διαθέτουν τα απαραίτητα 6 sec για να δραστηριοποιηθούν και να δώσουν στο σώµα λίγα G αντοχής ακόµα. Έτσι, το όριο για το G-LOC βρίσκεται στο συνηθισµένο επίπεδο των 4,5 G περίπου. Συνοψίζοντας, αυτή η τεχνική δεν δίνει χρόνο στα αντανακλαστικά του σώµατος να προσαρµοστούν, δεν βελτιώνει την αντοχή στα G και εµπεριέχει τον κίνδυνο αιφνίδιου G-LOC. Μοιάζει λοιπόν για κάτι που πρέπει να αποφεύγεται, σωστά; Όχι! Ο λόγος είναι το µαγικό περιθώριο των 5 sec. Ο πιλότος µπορεί να εφαρµόσει την τεχνική αυτή και να φορτώσει το αεροσκάφος και το σώµα του µε όσα G θέλει, αρκεί να µην τα κρατήσει πάνω από 5 δευτερόλεπτα.

3

Και εδώ ακριβώς βρίσκεται το πλεονέκτηµα του πιλότου που γνωρίζει το µηχανισµό του G-LOC: όσο ο αντίπαλός του τραβάει αργά τα G σε διάρκεια 6-10 sec, αυτός κινείται µε maximum G στο άνοιγµα που είδε, αποκτά το τακτικό πλεονέκτηµα και στη συνέχεια ελαττώνει την πίεση στο stick πριν εκπνεύσουν τα 5 sec. Στη συνέχεια ακολουθεί την τεχνική σταδιακής φόρτωσης, έχοντας υπόψη του ότι οποιαδήποτε στιγµή χρειαστεί µπορεί να τραβήξει πάλι max G για 5 sec, αρκεί να έχει αναπληρώσει τις εφεδρείες του (µερικά δευτερόλεπτα µε G κάτω από το όριο). Έτσι µπορεί π.χ. να αποφύγει ένα missile, να κάνει jink στα εχθρικά πυρά ή να κινηθεί γρήγορα για να εκµεταλλευτεί ένα λάθος του αντιπάλου. Αυτή είναι άλλωστε και η αιτία που του επιτρέπει να εκτιναχθεί χωρίς να λιποθυµήσει. Την τεχνική αυτή την εφαρµόζουν κατά κόρον οι πιλότοι ακροβατικών σµηνών, οι οποίοι χτίζουν το πρόγραµµά τους γύρω από τη στρατηγική των 5 sec και έτσι µπορούν να τραβούν σε κάθε στροφή µέγιστα G χωρίς να χάνουν τις αισθήσεις τους. Λέγεται µάλιστα ότι το 1920 οι πιλότοι της RAF, προσπαθώντας να µεγιστοποιήσουν τις πιθανότητες να κερδίσουν το τρόπαιο Schneider, έµαθαν να τραβούν G µέχρι το τελευταίο όριο (black-out, πλήρης τύφλωση) και στη συνέχεια να κυβερνούν το αεροσκάφος µόν µε τη διαίσθηση.

ο

ιαγράµµατα

∆

y

το διάγραµµ

ρη η

π

Σείναι τα G οριζόντιος είΒλέπουµε όττίποτα, ούτσυµπτώµαταΜε σκούρο συµπτωµάτωείναι δηλαδήLOC». Ολόκληείναι ασφαλήΟτιδήποτε πG-LOC, λόγωΠερίπου στα

της ζώνης προς υψηλότερα G. Αυτό αντιπροσω εύει την ενεραντανακλαστικών που µετά από 6-10 sec αυξάνουν την πίεεπιπλέον.

To Schneider Troph

α αυτό ο κατακόρυφος άξονας

ec δεν συµβαίνει

η περιοχή των

περιοχή κάτω από τη ζώνη

εριοχή

άνοδο

που τραβάει ο πιλότος και ο ναι ο χρόνος. ι µέχρι τα 5 sε απώλεια συνείδησης ούτε από τα µάτια. χρώµα φαίνεταιν από τα µάτια χωρίς G-LOC, η ζώνη των «0,7G πριν το G-

ς, διότι τα G είναι λίγα. άνω από τη ζώνη είναι π

µεγάλης επιτάχυνσης. 10 sec βλέπουµε µια γοποίηση των καρδιαγγειακών ση και δίνουν +0,5G αντοχής

4

Σ’ αυτό το διάγραµµα ις των G

ά τα

. Ότ ο πι

ών

τικές,

τος η οπ

ή είναι

µατο ά τα

9G-limiter

φαίνονται δ άφορες τεχνικές φορτώµατο . Η συνηθισµένη τακτική (τεθλασµένη γραµµή) φορτώνει αργ G και πλησιάζει τη ζώνη προσεκτικά αν λότος µπει στη ζώνη και αρχίσει να έχει συµπτώµατα, αµέσως µει ει τα G και βγαίνει από τη ζώνη. Από τις άλλες δύο τακη πάνω αριστερή είναι η τακτική απότοµου φορτώµα οία, όπως βλέπουµε, µετά τα 5 sec προκαλεί G-LOC αλλά πριν τα 5 sec επιτρέπει σφοδρούς ελιγµούς. Η κάτω δεξιά τακτικλανθασµένη. Ο πιλότος φτάνει αργά στη ζώνη όπως στην τακτική του σταδιακού φορτώ ς, αλλ δεν αντιλαµβάνε ι τα C.

συµπτώµατα από τα µάτια, τραβάει κι άλλα G και παθαίνει G-LO

O

γνώσεις που αποκτήσαµε µπορούµε να αξιολογήσουµε το επίµαχο ζήτηµα του limiter.

ή

το G-LOC υπάρχει και το απλό βάρος τ

Με τιςΟ G-limiter τοποθετήθηκε στο F-16 όπως και στα µεταγενέστερα µαχητικά του

NATOικού οπλοστασίου για προστασία του πιλότου και του αεροσκάφους. Το F-16 δηλαδή, παρόλο που αντέχει 9G σε παρατεινόµενη διάρκεια, δεν αντέχει µεγαλύτερη επιτάχυνση παρά µόνο για µικρές περιόδους. Ο πιλότος, από την άλλη, θεωρήθηκε ότι δεν µπορεί να λειτουργήσει αποδοτικά σε περιοχές επιτάχυνσης πάνω από τα 9G. Όπως δείξαµε όµως, οι περιοχές αυτές δεν επιδρούν µε διαφορετικό τρόπο στο σώµα του πιλότου απ’ ότι τα χαµηλότερα G: για το κυκλοφορικό σύστηµα, οτιδ ποτε είναι πάνω από το όριο των 4,5G για περισσότερο από 5 sec προκαλεί G-LOC, ανεξάρτητα µε το αν είναι 5, 9 ή 12G. Έτσι λοιπόν δεν ισχύει η πολύ διαδεδοµένη άποψη ότι ο limiter τοποθετήθηκε στο Falcon για να προστατεύσει από την απώλεια συνείδησης.

Εκτός όµως από

ου πιλότου που δυσκολεύει το χειρισµό σε υψηλές περιοχές επιτάχυνσης: στα 9G το βάρος της κεφαλής και των άκρων είναι 9 φορές το φυσιολογικό ενώ στα 12G γίνεται 12πλάσιο του φυσιολογικού. Οι κινήσεις του πιλότου χρειάζονται µεγάλη προσπάθεια και µυϊκή δύναµη. Το stick έχει µεταφερθεί στο πλάι ακριβώς γι’ αυτό το λόγο, για να µην χρειάζεται ο πιλότος να το κρατάει µε το χέρι του µπροστά από το στήθος του παρά να το κρατάει στο πλάι µε το χέρι ακουµπισµένο πάνω στο ειδικό arm-rest. Επιπλέον,

Το stick του F-16

5

το stick κινείται µόλις 1 ίντσα προς κάθε κατεύθυνση - ώστε ο πιλότος να µην χρειάζεται να κινεί πολύ το υπέρβαρο χέρι του - και αντιδρά στην πίεση και όχι στην αποµάκρυνση (δηλαδή αισθάνεται πόσα G ζητάει ο πιλότος ανάλογα µε την πίεση που του ασκεί). Οι χειριστές ακόµη εκπαιδεύονται ώστε να αποφεύγουν κινήσεις της κεφαλής σε περιοχές υψηλών G διότι καταπονούν τους µύες του αυχένα και έχουν µάλιστα αναφερθεί περιπτώσεις θλάσης µυών ακριβώς από αυτό το λόγο.

Υπ’ αυτήν την έννοια, ο χειρισµός είναι πράγµατι δυσχερής σε περιοχές πέρα από τα 9G και – εφόσον αυτές καταπονούν και το αεροσκάφος – ο limiter έχει κατ’ αρχήν µια χρησιµότητα: να µην καταπονούνται τα µηχανικά µέρη σε περιοχές ούτως ή άλλως χαµηλής απόδοσης του πιλότου. Ο limiter λοιπόν δεν είναι µέτρο προστασίας του ανθρώπου-χειριστή, αλλά του αεροσκάφους. Παραµένει στα αεροσκάφη του NATO ως απαίτηση των αεροναυπηγών κυρίως και όχι των ιατρών και αντιπροσωπεύει αδυναµίες του υλικού και όχι του πιλότου.

Παρόλα αυτά, αρκετοί επισηµαίνουν ότι µια σύντοµη επιτάχυνση πάνω από τα 9G δεν θα επέφερε ιδιαίτερη µηχανική καταπόνηση στο αεροσκάφος, ούτε ότι θα επιβάρυνε τους µύες του χειριστή τόσο ώστε να µειωθεί η απόδοσή του: αντίθετα, θα έδινε την ευκαιρία στον έµπειρο πιλότο να εκµεταλλευτεί στο έπακρο την τεχνική του απότοµου φορτώµατος των G. Υπάρχει µάλιστα και η άποψη που λέει ότι πολλά ατυχήµατα θα είχαν αποφευχθεί αν ο limiter επέτρεπε στον πιλότο να τραβήξει στιγµιαία 11 ή και 12G για να αποφύγει το έδαφος.

Έτσι λοιπόν ασκούνται πιέσεις για να τροποποιηθεί ο limiter. Στην καινούργια του µορφή θα πρέπει να επιτρέπει προσωρινές επιταχύνσεις µεγαλύτερες από τα 9G για να δίνει στον πιλότο τη δυνατότητα για εξαιρετικά απότοµους ελιγµούς, αλλά να µην επιτρέπει παρατεταµένες επιταχύνσεις πάνω από τα 9G για να προστατεύεται το αεροσκάφος και να µείνουν ευχαριστηµένοι οι αεροµηχανικοί. Από τη µεριά των ιατρών υπάρχει µόνο ένας όρος για τον limiter: να µην επιτρέπει κανενός είδους επιτάχυνση πέρα από το όριο του

υς δεν µπορούν να γίνουν πειράµ τα για να βρεθεί το όριο αυτό, αλλά από ιατροδικαστι ές µελέτ ς φαίνεται πως βρίσκεται κοντά στο επίπεδ των 16G ( που η καρδιά έλκεται πια τόσο ισχυρά προς τα κάτω ώστε ξεριζώνεται από τα µεγάλα αγγεία που την συγκρατούν, µε ολέθριες συνέπειες).

Πάντως η USAF φαίνεται ακόµα

ανθρώπινου οργανισµού. Για ευνόητους λόγο α

κ εο ό

διστακτ

ική να δεχθεί τέτοιες αλλαγές και το νέο της µαχητικό, το F-22 Raptor, διαθέτει ακόµα 9G-limiter. Υπ’ όψιν ότι πολλά παλιά αεροσκάφη, ακόµα και του 1930 όπως το Boeing P-25A Peashooter και το Fiat CR-32, µπορούσαν να τραβήξουν µέχρι +12G και +15G αντίστοιχα, χωρίς περιορισµούς από

limiter. Το Fiat µάλιστα, και ειδικά το µεταγενέστερο CR-42, θεωρείτο από τους αµερικανούς εξαιρετικά επικίνδυνος αντίπαλος λόγω της φοβερής του ευελιξίας και του ισχυρού οπλισµού του.

F-22 Raptor

Fiat CR-42

6

Απώλεια συνείδησης ο πιλότος, στρίβοντας είτε µε τη µια τεχνική είτε µε την άλλη,

ξεπεράσταση

και δίνε

είναι η µ

>3 min, ο εγκέφαλος υφίσταται µη ανασ

Αποκατάσταση

Έστω τώρα ότιει το όριο και φτάσει στο G-LOC. Ποια θα είναι η συµπτωµατολογία του τότε; Κατ’ αρχήν εδώ ας θυµίσουµε ότι το G-LOC είναι καθαρά νευρολογική κατάσι αποκλειστικά νευρολογικά συµπτώµατα. Ως εκ τούτου, τα gray-out και black-out

δεν ανήκουν στην καθεαυτό συµπτωµατολογία του G-LOC και κακώς ταυτίζονται µ’ αυτό: εµφανίζονται µόνον ως προάγγελοί του όταν γίνει σταδιακό φόρτωµα της επιτάχυνσης.

Ο πιλότος λοιπόν που φτάνει στο G-LOC χάνει τις αισθήσεις του ακαριαία. Αιτίαηδαµινή αιµάτωση, που αναγκάζει τον εγκέφαλο να µπει σε ένα είδους «safe mode»,

όπως οι υπολογιστές: όλες οι ανώτερες λειτουργίες καταργούνται και διατηρούνται µόνο οι φυτικές λειτουργίες – ρύθµιση πίεσης, αναπνοή, καρδιακή λειτουργία. Μ’ αυτόν τον τρόπο το νευρικό σύστηµα προσπαθεί να εξοικονοµήσει ενέργεια για να διατηρηθεί ζωντανό µέχρι να αποκατασταθεί η τροφοδοσία του. Στη φάση αυτή µπορούν να παρατηρηθούν σπασµοί της κεφαλής και των άκρων διότι, χωρίς εγκεφαλική λειτουργία, αυτονοµούνται κατώτερα κέντρα κίνησης στον νωτιαίο µυελό. Άρα ο εξωτερικό παρατηρητής θα δει το ακυβέρνητο αεροσκάφος να κρατάει σταθερή πορεία και, ενδεχοµένως, να εκτελεί κάποιες απότοµες κινήσεις που οφείλονται στους σπασµούς του χειριστή του.

Θεωρητικά, εάν το G-LOC παραταθεί για διάστηµατρέψιµες βλάβες που καταλήγουν σε βαριές αναπηρίες ή ακόµα και σε εγκεφαλικό

θάνατο. Αυτές όµως είναι απίθανες καταστάσεις που µπορούν να συµβούν µόνο κατά τη διάρκεια µιας φυγοκέντρησης ή στην ατυχή περίπτωση που οι σπασµοί του πιλότου κλειδώσουν τελικά το stick στην πίσω θέση. Συνήθως η απώλεια συνείδησης και η επακόλουθη χαλάρωση όλων των µυών του πιλότου αρκούν για την επιστροφή του stick στην ουδέτερη θέση και την επάνοδο των G στο 1. Ακόµα και τότε όµως, παρόλο που τα G είναι πλέον φυσιολογικά και η αιµάτωση είναι επαρκής, ο πιλότος παραµένει αναίσθητος για 10-30 sec. Μετά τη φάση αυτή, ξεκινάει η αποκατάσταση…

που χρειάζονται αποκατάσταση είναι ο οφθαλµός και ο εγκέφαλος.

Και ενώ

ενο αυτό είναι αντίστο

ης σε ορισµένα άτοµα το G-LOC αφήνει κατάλοιπα στον ψυχισµό τους, όπως ανησυχί

Τα δύο όργανα η όραση αποκαθίσταται οµαλά και ταχύτατα, η εγκεφαλική λειτουργία αργεί να

φτάσει στο επίπεδο που ήταν πριν το G-LOC. Ο πιλότος αποκτά συνείδηση, αλλά περνά µια φάση σύγχυσης και αποπροσανατολισµού που διαρκεί περίπου 12 sec και κατά την οποία είναι αδύνατον να επιτελέσει την αποστολή του. Ακολουθεί περίοδος µέχρι 2 min κατά την οποία οι διανοητικές και κινητικές λειτουργίες του υπολείπονται του φυσιολογικού και ο χειριστής δεν έχει την αναµενόµενη απόδοση. Τελικά όµως όλα τα εγκεφαλικά κυκλώµατα επανέρχονται πλήρως και ο πιλότος είναι σαν να µην υπέστη ποτέ G-LOC…

…και µάλιστα πολύ συχνά δεν θυµάται ότι το έπαθε! Το φαινόµιχο των θυµάτων τροχαίων που δεν θυµούνται τις στιγµές λίγα sec πριν το ατύχηµα.

Επειδή τα εγκεφαλικά µας κυκλώµατα χρειάζονται λίγο χρόνο για να χαράξουν κάθε χρονική στιγµή στη µνήµη µας, η ακαριαία απώλεια συνείδησης πολύ απλά δεν καταγράφεται. Η περίοδος που ακολουθεί θεωρητικά θα µπορούσε να δώσει ενδείξεις στον πιλότο ότι υπέστη G-LOC, αλλά είναι συνήθως είναι πολύ συγχυτικός και αποπροσανατολισµένος για να το καταλάβει.

Επίσα, φόβο, άρνηση (απώθηση του γεγονότος), συναισθήµατα ντροπής και µαταιότητας

– για σχετικά σύντοµο χρονικό διάστηµα. Προφανώς ο ψυχισµός αυτός δεν αρµόζει σ’ έναν µάχιµο πιλότο και είναι εποµένως ένας ακόµα παράγοντας που µειώνει την απόδοσή του.

7

Αµνησία έλλειψη µνήµης για το συµβάν δεν είναι µόνο κάτι το αξιοπερίεργο: είναι και

επικίνδυτοχή του σώµατος στα πολλά G (για µικρό χρονικό διάστηµα, <5 sec) ξεγελάει

τον ελλ

ροδιαθεσικοί παράγοντες

Ηνο. Η ανιπώς ενηµερωµένο χειριστή, ο οποίος τείνει να την αποδώσει στη δήθεν εξαιρετική

φυσική του κατάσταση. Το γεγονός ότι δεν θυµάται όλες τις υπόλοιπες φορές που έπαθε G-LOC επαυξάνει την ψευδαίσθηση αυτή και τον κάνει να ξεπερνά όλο και περισσότερο το όριο. ∆υστυχώς όλα αυτά καταλήγουν σε απώλεια συνείδησης σε πολύ χαµηλό υψόµετρο και επακόλουθη πρόσκρουση στο έδαφος… Π

ια των καρδιαγγειακών αντανακλαστικών: σε ορισµένα λ ί α

• αθέτει σε G-LOC.

οχή στα G µειώνεται

έτρα πρόληψης-αποφυγής

• Σχετική ανεπάρκεφυσιολογικά κατά τα ά λα άτοµα οι µηχανισµο διατήρησης της πίεσης κ τά το G-LOC υστερούν τόσο σε ταχύτητα όσο και σε αποτελεσµατικότητα. Φυσική κατάσταση: ο µη επαρκώς γυµνασµένος µυϊκός ιστός προδι

• Αφυδάτωση: περιορίζει τον όγκο του κυκλοφορούντος αίµατος, άρα και την πίεση. • Θρέψη: το χάσιµο ενός γεύµατος κατεβάζει το όριο του G-LOC. • Ασθένειες: η πλειοψηφία των ασθενειών κατεβάζουν το όριο. • Έλλειψη έκθεσης σε G κατά το πρόσφατο παρελθόν: η αντ

γοργά όσο ο πιλότος δεν εκτίθεται σε επιταχύνσεις.

Μ

νισµό του G-LOC έχουν επινοηθεί πολλοί τρόποι πρόληψής του, απλοί

ο

Αργό και σταδιακό φόρτωµα των G (+0,5G) κλαστικά να αυξήσουν την πίεση και να

• Αναερόβιος άσκηση (βάρη). υ ασκούνται κάνοντας

ώ ν λ µ ς

πως η καρδιά τροµπάρει αίµα προς τον

,

τρόπο ώστε σε κάθε µας κίνηση

Μελετώντας το µηχακαι ταυτόχρονα ιδιοφυείς στη σύλληψη τους. Όλοι όµως έχουν ένα κοινό

χαρακτηριστικό: δεν καθιστούν τον πιλότο άτρωτο στο G-LOC, απλώς µεταθέτουν τ όριο σε υψηλότερες περιοχές επιταχύνσεων. •

∆ίνεται χρόνος στα καρδιαγγειακά ανταναδώσουν περίπου +0,5G επιπλέον αντοχή µε το µηχανισµό που αναλύσαµε προηγουµένως. Επιπλέον εξασφαλίζεται ότι ο πιλότος θα έχει προειδοποιητικά συµπτώµατα από τα µάτια πριν την απώλεια συνείδησης.

Έχετε δει τους πιλότους ποβάρη; ∆εν είναι κάπως περίεργο που τους υποχρε νουν α ασκούν ολόκ ηρο το σώ α του ενώ η δουλειά τους περιορίζεται στο να κουνάνε τα πηδάλια ελέγχου µέσα σε ένα cockpit; Ας δούµε γιατί… Είπαµε εγκέφαλο και το υπόλοιπο σώµα. Το αίµα που πήγε όµως οφείλει και να γυρίσει! Και ναι µεν από τον εγκέφαλο µπορεί να γυρίσει µε τη βοήθεια της βαρύτητην κοιλιά και το θώρακα που βρίσκονται κάτω από το επίπεδο της καρδιάς; Ε λοιπόν, για τις περιοχές αυτές υπάρχει µια άλλη αντλία: οι µύες. Οι µύες στο σώµα µας είναι τοποθετηµένοι κατά τέτοιο

τας, αλλά τι γίνεται µε τα πόδια

να πιέζουν τις φλέβες και (χάρη στις βαλβίδες ανεπίστροφης ροής που αυτές διαθέτουν) να προωθούν το αίµα προς την καρδιά. Σε συνθήκες υψηλών G όµως το έργο τους είναι εξαιρετικά δύσκολο διότι πρέπει να προωθήσουν το αίµα ενάντια στην επιτάχυνση της βαρύτητας. Μάλιστα, το φλεβικό αίµα τείνει να µαζευτεί στις φλέβες των ποδιών, οι

8

οποίες φουσκώνουν και λιµνάζουν (υπ’ όψιν ότι αναφερόµαστε µόνο στις φλέβες! Το αρτηριακό αίµα δεν µαζεύεται στα πόδια γιατί εµποδίζεται από την αορτική βαλβίδα). Έτσι, µεγαλύτεροι και καλά γυµνασµένοι µύες σηµαίνουν µεγαλύτερη επιστροφή αίµατος προς την καρδιά και της δίνουν τη δυνατότητα να κρατήσει µεγαλύτερη κεντρική πίεση, άρα εξασφαλίζουν µεγαλύτερη αντοχή στα G. Εποµένως το σώµα του πιλότου πρέπει σωστά γυµνασµένο µε οµοιόµορφη έµφαση σε όλες της µυϊκές οµάδες. Η µόνη προϋπόθεση για να εκµεταλλευτεί τους µύες του ο πιλότος είναι να γνωρίζει πώς να τους χρησιµοποιήσει. Οι τεχνικές που χρειάζεται για να το επιτύχει µαθαίνονται µαζί µε την AGSM.

• AGSM (Anti-G Straining Maneuvers) (+2G) Πρόκειται για συνδυασµό τεχνικών που χρησιµοποιούν τους µύες, το αναπνευστικό σύστηµα και µια κατάλληλη στάση του σώµατος για να µεταθέσουν το όριο του G-LOC υψηλότερα. Υπάρχουν πολλές παραλλαγές των AGSM: πολλές χώρες χρησιµοποιούν την M-1, η USAF την L-1 ενώ η US Navy την L-1 “Hook”.

M-1 Μόλις ο πιλότος ξεκινήσει τον ελιγµό κάνει όλες τις ακόλουθες ενέργειες ταυτόχρονα: Σφίγγει όλους τους µύες των άκρων, της κοιλιάς και του θώρακα. Ο σκοπός είναι να πιεστούν οι φλέβες και να στείλουν το αίµα προς την καρδιά, εµποδίζοντάς το να λιµνάσει στα άκρα. Όσο πιο σωστά και οµοιόµορφα γυµνασµένος είναι ο πιλότος τόσο πιο αποδοτική είναι αυτή η ενέργεια. Μαζεύει όσο περισσότερο µπορεί το κεφάλι του ανάµεσα στους ώµους του, µε στόχο να µειωθεί η απόσταση καρδιάς-οφθαλµών. Όπως αναλύσαµε στη φυσιολογία του G-LOC, η απόσταση αυτή είναι αιτία για την πτώση πίεσης µέχρι τον εγκέφαλο και το µάτι και για την ελαττωµένη πίεση τροφοδότησης των οργάνων αυτών. Με το µάζεµα της κεφαλής και τον περιορισµό της απόστασης παρατηρείται µικρότερη πτώση πίεσης και άρα καλύτερη τροφοδότηση. Βογκάει µε µερικώς κλειστή τη γλωττίδα. Η γλωττίδα είναι ένα είδος καλύµµατος που κλείνει σκεπάζοντας τον λάρυγγα και εµποδίζοντας αέρα και άλλα σώµατα να εισχωρήσουν στο αναπνευστικό σύστηµα (η γλωττίδα κλείνει αυτόµατα όταν καταπίνουµε ώστε να µην περάσει η µπουκιά στο λάρυγγά µας και πνιγούµε). Πολλοί άνθρωποι µπορούν να κλείσουν τη γλωττίδα τους κατά βούληση αλλά και εκείνοι που δεν µπορούν τελικά το µαθαίνουν µετά από εκπαίδευση. Όσοι έχετε δοκιµάσει να εκπνεύσετε µε κλειστή τη γλωττίδα θα έχετε δει ότι δεν γίνεται, διότι έχει κλείσει ο λάρυγγας. Θα έχετε τότε ίσως παρατηρήσει ένα αίσθηµα συµφόρησης ή πίεσης στην κοιλιά και το θώρακά σας. Όσοι δεν το έχετε δοκιµάσει ή δεν µπορείτε να την κλείσετε κατά βούληση θυµηθείτε ότι κατά την αφόδευση ή λίγο πριν το βήχα ο οργανισµός σας κλείνει αυτόµατα τη γλωττίδα και επιχειρεί να εκπνεύσει. Αυτό το αίσθηµα πίεσης-συµφόρησης οφείλεται σε αύξηση της ενδο-θωρακικής και ενδο-κοιλιακής πίεσης. Την αύξηση της ενδοκοιλιακής πίεσης τη χρειάζεται ο οργανισµός κατά την αφόδευση ώστε να ωθήσει το περιεχόµενο του εντέρου προς τα έξω, ενώ την αύξηση της ενδοθωρακικής πίεσης τη χρειάζεται κατά το βήχα ώστε να ωθήσει βίαια το περιεχόµενο των αναπνευστικών οδών προς τα έξω. Τι χρειάζεται την αύξηση της ενδοθωρακικής-ενδοκοιλιακής πίεσης ο πιλότος; Για να ωθήσει το αίµα προς τον εγκέφαλο και τα µάτια! Η αυξηµένη ενδο-σπλαγχνική πίεση αθροίζεται µε την πίεση που δηµιουργεί η καρδιά και συµβάλλει στην επίτευξη µεγαλύτερης κεντρικής πίεσης του σώµατος άρα και αποτελεσµατικότερης τροφοδότησης των οργάνων.Έτσι λοιπόν, ο χειριστής βογκάει µε µερικώς κλειστή τη γλωττίδα ώστε να αυξήσει την ενδοσπλαγχνική του πίεση. Αυτά ακριβώς είναι και τα βογκητά που ακούµε από τα in-flight videos αεροµαχιών: είναι δηλαδή στην πλειοψηφία τους προµελετηµένα

9

βογκητά ως µέρος της M-1 και δεν σηµαίνουν απαραίτητα ότι ο χειριστής υποφέρει από τα πολλά G!! Το βογκητό αυτό το συνεχίζει για 3-5 sec και µετά ο πιλότος κάνει µια προσωρινή παύση (<0,5 sec). Γιατί; Κατ’ αρχήν, µετά από 5 δευτερόλεπτα συνεχόµενου βογκητού, χρειάζεται να πάρει µια εισπνοή. Επιπλέον όµως, η αυξηµένη ενδοσπλαγχνική πίεση που δηµιουργεί εµποδίζει την επιστροφή του αίµατος από τα άκρα του, δηλαδή ανταγωνίζεται τους µύες του. Έτσι, κάνει µια µικρή παύση για να γυρίσει αίµα προς την καρδιά του και να µπορέσει να τροφοδοτήσει πάλι τα όργανα.

L-1 Η L-1 είναι ακριβώς ίδια µε την M-1, µε τη διαφορά ότι η απόπειρα εκπνοής γίνεται µε τελείως κλειστή τη γλωττίδα (χειρισµός Valsalva). Έτσι, δεν περνάει καθόλου αέρας και αυξάνεται ακόµα περισσότερο η ενδοσπλαγχνική πίεση. Η L-1 λοιπόν είναι ελαφρώς αποτελεσµατικότερη από την M-1 και γι’ αυτό έχει καθιερωθεί ως επίσηµη AGSM από την USAF. Υπ’ όψιν ότι στην L-1 δεν ακούγεται βογκητό διότι δεν εξέρχεται καθόλου αέρας από τον λάρυγγα. Έτσι, δεν προκαλούνται ούτε οι ερεθισµοί του λάρυγγα που σχετίζονται µε την M-1, γεγονός που διευκολύνει πολλούς χειριστές.

L-1 “Hook” Αυτή η AGSM είναι πανοµοιότυπη µε την απλή L-1, απλώς οι χειριστές προφέρουν τη λέξη “hook” αµέσως πριν κλείσουν τη γλωττίδα τους. Αυτό εξασφαλίζει το πλήρες κλείσιµό της και διευκολύνει κυρίως άτοµα που δυσκολεύονται να την κλείνουν κατά βούληση.

Οι τεχνικές AGSM αυξάνουν την αντοχή στα G κατά +2G περίπου. Χρειάζονται όµως καλή εκπαίδευση για να λειτουργήσουν σωστά, αλλιώς είναι αναποτελεσµατικές και δυνητικά επικίνδυνες (π.χ. κλείσιµο της γλωττίδας χωρίς παύση ελαττώνει τόσο πολύ την επιστροφή αίµατος προς την καρδιά που επιφέρει G-LOC ακόµα πιο γρήγορα). Η εκπαίδευση γίνεται µε τη βοήθεια instructors σε συνθήκες θετικών G, συνήθως σε µια φυγόκεντρο και όχι σε αληθινό αεροσκάφος ώστε να είναι εύκολη η παρατήρηση του εκπαιδευόµενου και ο εντοπισµός των πιθανών λαθών του. Ποτέ δεν επιχειρούµε AGSM σε συνθήκες 1G διότι προκαλούν προσωρινή υπέρταση στα αγγεία της κεφαλής, η οποία είναι ενοχλητική και ενίοτε επικίνδυνη.

• Στολή Anti-G (Anti-G Suit, AGS) (+1G) Η στολή αυτή διαθέτει αεροθαλάµους οι οποίοι φουσκώνουν µε αέρα και βρίσκονται κατάλληλα τοποθετηµένοι ώστε να πιέζουν την κνήµη, τον µηρό και την κοιλία. Υποστηρίζει εποµένως το έργο των µυών και συµπιέζει τις φλέβες µε στόχο να επιστρέψει το αίµα προς την καρδιά και να µην λιµνάσει στα πόδια. Σε αυτό το σηµείο ας θυµηθούµε από τη φυσιολογία ότι το G-LOC δεν οφείλεται στην παραµονή του φλεβικού αίµατος στα πόδια Το G-LOC οφείλεται στην πτώση πίεσης µέχρι µηδενισµού της στις αρτηρίες του εγκεφάλου. Η στολή Anti-G απλώς συµβάλλει στην επιστροφή του φλεβικού αίµατος ώστε η καρδιά να µπορέσει να δηµιουργήσει µεγαλύτερη πίεση στο αρτηριακό σκέλος. Επίσης η στολή Anti-G δεν προστατεύει πλήρως από το G-LOC όπως γενικά πιστεύεται, απλώς το µεταθέτει σε

υψηλότερα επίπεδα.

10

Πέρα από την επιστροφή του αίµατος, η στολή µε την πίεση που ασκεί συµβάλλει στην αύξηση της ενδοσπλαγχνικής πίεσης κατά τη διενέργεια AGSM. Επίσης συµβάλλει στην µείωση της απόστασης καρδιάς-οφθαλµών διότι η πίεση ωθεί το διάφραγµα και αυτό µε τη σειρά του τη καρδιά προς τα άνω. Βλέπουµε λοιπόν ότι η στολή και η AGSM έχουν

υµπληρώνονται. φτιαχτεί ώστε να αλληλοσΤο AGS συνδέεται µε την παροχή αέρα του αεροσκάφους και µε τον αισθητήρα G που αυτό διαθέτει. Μόλις ο αισθητήρας αντιληφθεί ελιγµό µε αρκετά G, η αντλία τροφοδοτεί τους αεροθαλάµους και τους φουσκώνει. Σε συνθήκες straight and level οι αεροθάλαµοι είναι ξεφούσκωτοι ώστε να επιτρέπουν την κυκλοφορία αίµατος από και προς τα πόδια και την κοιλιά. Είναι πολύ σηµαντικό η στολή να ταιριάζει απόλυτα στον εκάστοτε χειριστή ώστε οι αεροθάλαµοί της να πιέζουν µε

επαρκή πίεση. Μια AGS που εφαρµόζει τέλεια στον πιλότο µπορεί να του δώσει 1 επιπλέον G αντοχής.

• Επικλινής θέση Ο πιλότος κατά την AGSM µαζεύει το κεφάλι του προς τους ώµους αλλά µε τον τρόπο αυτό δεν γίνεται να µειωθεί η απόσταση καρδιάς-οφθαλµών κάτω από ένα όριο. Μια επιπλέον λύση είναι να µειωθεί η κατακόρυφη απόσταση. Όπως εξηγήσαµε στην ανάλυση της φυσιολογίας του G-LOC, η πτώση πίεσης από την καρδιά µέχρι τον εγκέφαλο και τα µάτια εξαρτάται από την απόσταση καρδιάς-οφθαλµών. Μάλιστα, στην απόσταση αυτή µας ενδιαφέρει η διαφορά ύψους που συνεπάγεται, δηλαδή η απόσταση στην κατακόρυφο διεύθυνση. Όταν είµαστε όρθιοι, η διαφορά ύψους ανάµεσα στην καρδιά και τα µάτια µας είναι περίπου ίση µε την απόσταση ανάµεσά τους. Όταν όµως είµαστε ξαπλωτοί, η διαφορά ύψους ανάµεσά τους είναι 0, διότι βρίσκονται στο ίδιο οριζόντιο επίπεδο. Οµοίως, όταν καθόµαστε µε τον κορµό µας πλαγιαστό, η διαφορά ύψους βρίσκεται κάπου ανάµεσα στο 0 και τη συνολική απόσταση καρδιάς-οφθαλµών. Άρα η γωνία που σχηµατίζει η πλάτη µας µε το κατακόρυφο επίπεδο έχει σχέση µε την διαφορά ύψους (για όσους θυµούνται την τριγωνοµετρία τους, η διαφορά ύψους είναι ανάλογη του συνηµίτονου της γωνίας αυτής!). Όσοι δεν θυµούνται τριγωνοµετρία µπορούν µελετήσουν το παρακάτω διάγραµµα:

11

Σε όρθια στάση (0 µοίρες), η κατακόρυφη απόσταση καρδιάς-οφθαλµών είναι 28 cm. Σε επικλινή θέση 13 µοιρών, όπως οι περισσότερες αναπαυτικές καρέκλες, θέσεις οδήγησης και πιλοταρίσµατος, η κατακόρυφη απόσταση είναι ελαφρώς µεγαλύτερη, 29 cm. Το παράδοξο αυτό (κανονικά θα περιµέναµε µικρότερη) λύνεται µε προσεκτική µελέτη του διαγράµµατος: ο οφθαλµός βρίσκεται ελαφρώς πιο µπροστά από την αορτή, οπότε 13 µοίρες ξαπλωτή θέση τον φέρει στην ουσία ακριβώς πάνω από την αορτή και µεγιστοποιεί τη µεταξύ τους κατακόρυφη απόσταση. (Σε αυτό το σηµείο ορισµένοι συνάδελφοι ίσως να απορήσουν γιατί µετράµε την απόσταση αορτής-οφθαλµού και όχι αορτής-βάσης εγκεφάλου αλλά η απάντηση είναι πολύ εξειδικευµένη και εκφεύγει από τους στόχους αυτού του συγγράµµατος). Αυτή λοιπόν είναι η κατάσταση για τους περισσότερους πιλότους αεροσκαφών. Πιλοτάρουν δηλαδή µε 29 cm κατακόρυφη απόσταση µεταξύ καρδιάς και οφθαλµών και έχουν µια σχετικά µεγάλη πτώση της πίεσης τροφοδοσίας του εγκεφάλου όταν τραβούν G. Στο F-16, οι σχεδιαστές τοποθέτησαν την πλάτη της θέσης του πιλότου σε γωνία 30 µοιρών. Όπως βλέπουµε από το σχεδιάγραµµα, σ’ αυτή τη γωνία η διαφορά ύψους γίνεται 28 cm, δηλαδή 1 cm µικρότερη αυτή σε συνηθισµένες θέσεις πιλότων. Έτσι, η πτώση πίεσης τροφοδοσίας είναι µικρότερη στους πιλότους του F-16 απ’ ότι στους πιλότους άλλων αεροσκαφών. Από το διάγραµµα βλέπουµε ότι όσο πιο επικλινής είναι η πλάτη της θέσης ενός αεροσκάφους, τόσο µικρότερη η διαφορά ύψους. Στις 75 µοίρες η διαφορά ύψους είναι µόλις 14,5 cm, δηλαδή σχεδόν η µισή από του F-16, και άρα η αντοχή στα G σχεδόν διπλάσια! Τι µας εµποδίζει λοιπόν να κατασκευάσουµε αεροπλάνα µε τους πιλότους σε θέσεις τόσο επικλινείς; Κατ’ αρχήν είναι το θέµα της ευκολίας χειρισµού: δεν έχει βρεθεί τρόπος να τοποθετηθούν τα χειριστήρια και τα όργανα σε τέτοια θέση ώστε να µπορεί να τα χρησιµοποιήσει ένας σχεδόν ξαπλωµένος πιλότος αλλά και να µην του κρύβουν το οπτικό του πεδίο. Έπειτα υπάρχουν ιατρικοί περιορισµοί: ένας ξαπλωµένος πιλότος µόλις αρχίσει να τραβάει πολλά G θα αρχίσει να πονάει πολύ από την πίεση της σπονδυλικής του στήλης µε την πλάτη ενώ ταυτόχρονα η πίεση στον θώρακά του θα τον εµποδίζει να αναπνεύσει. Φαίνεται λοιπόν ότι µια κλίση περίπου 30 µοιρών είναι η καταλληλότερη και οι περισσότεροι κατασκευαστές έχουν καταλήξει στη χρήση θέσεων µε παραπλήσιες µοίρες κλίσης.

• Αερόβιος άσκηση

Υπάρχουν πολλές διαφορετικές απόψεις γύρω από τη χρησιµότητα ή όχι της αερόβιας άσκησης ως µέτρο πρόληψης του G-LOC αλλά το τοπίο φαίνεται σταδιακά να καθαρίζει. Η ιατρική κοινότητα φαίνεται να παραδέχεται πως η αερόβιος άσκηση είναι χρήσιµη αλλά µέχρι ενός ορίου. Η αερόβιος άσκηση (τρέξιµο, aerobics, κολύµβηση) γυµνάζει τον οργανισµό και, παρόλο που δεν επιφέρει ιδιαίτερη µεγέθυνση ή ενδυνάµωση των µυϊκών οµάδων, βελτιώνει την αντοχή και αυξάνει τη συσταλτικότητα της καρδιάς. Έτσι, ενός βαθµού αερόβιος άσκηση είναι ωφέλιµη για τον πιλότο. Ο εξαιρετικά καλά αεροβικά γυµνασµένος αθλητής όµως, όπως π.χ. ένας µαραθωνοδρόµος, έχει ένα χαρακτηριστικό: επειδή η καρδιά του είναι πάρα πολύ γυµνασµένη, σε συνθήκες ηρεµίας χτυπάει µε πολύ αργό ρυθµό (βραδυκαρδία των αθλητών). Αυτό για έναν συνηθισµένο άνθρωπο είναι πάρα πολύ καλό, αλλά για έναν πιλότο είναι πρόβληµα. Μια καρδιά που χτυπάει πιο αργά, όσο γυµνασµένη κι αν είναι, δεν τα καταφέρνει τόσο καλά απέναντι στα G από µια καρδιά που χτυπάει ταχύτερα. Έτσι, η αερόβιος άσκηση στους πιλότους είναι θεµιτή, αρκεί η καρδιά σε τέτοια επίπεδα εκγύµνασης που να κάνει βραδυκαρδία των αθλητών.

12

ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΕΣ ΜΕΘΟ∆ΟΙ • Αναπνοή ενάντια σε θετική πίεση

Ο πιλότος αναπνέει µέσα σε µια καινούργια µάσκα που του παρέχει οξυγόνο/αέρα µε θετική πίεση (δηλαδή του το φυσάει µε δύναµη στο πρόσωπο). Εποµένως, µπορεί να εισπνεύσει µε ευκολία αλλά για να εκπνεύσει πρέπει να ζοριστεί ώστε να υπερνικήσει την πίεση της µάσκας. Αυτό αντιστοιχεί σε AGSM τύπου L-1, αλλά θεωρείται πιο αποτελεσµατικό και πιο εύκολο για τον πιλότο. Η µέθοδος αυτή δοκιµάζεται στο εξωτερικό µε παράλληλη χρήση µιας θωρακικής στολής αντί-πίεσης που προστατεύει τον πνεύµονα από την πιθανότητα ρήξης κυψελίδων λόγω της εισπνοής µε θετική πίεση (αναπνευστικό βαρότραυµα). Φαίνεται πάντως ότι οι φόβοι αυτοί ήταν αβάσιµοι ενώ και οι πιλότοι δυσανασχετούν µε τη νέα στολή διότι αποδεικνύεται ιδιαίτερα ζεστή.

• Ξαπλωµένος πιλότος µε αναπνοή ενάντια σε θετική πίεση

Ο πιλότος είναι σε εξαιρετικά επικλινή στάση, της τάξης των 75 µοιρών. Σε αυτή τη στάση ένα από τα προβλήµατα είναι η δυσχέρεια έκπτυξης του θώρακα από την πίεση που ασκούν τα G. Έτσι, ο πιλότος δυσκολεύεται να πάρει ανάσες. Αναπνέοντας όµως µε θετική πίεση, υποβοηθείται στην έκπτυξη του θώρακα και ένα από τα µειονεκτήµατα της στάσης αυτής εξαλείφεται. Βέβαια, πρέπει να λυθούν και όλα τα υπόλοιπα προβλήµατα για να καθιερωθεί η στάση αυτή.

• Σφύζοντες στολές Anti-G Αυτές οι στολές διαθέτουν έναν ηλεκτροκαρδιογράφο που συνδέεται µε τον πιλότο. Σε κάθε παλµό της καρδιάς δίνουν λίγη επιπλέον πίεση στους αεροθαλάµους ώστε να βοηθήσουν την καρδιά να στείλει το αίµα. Το αποτέλεσµα είναι µεγαλύτερη πίεση σε κάθε παλµό.

• Συστήµατα ανίχνευσης του G-LOC Πρόσφατες έρευνες υποδεικνύουν το καρδιογράφηµα του πιλότου παρέχει ενδείξεις για το αυτός αν πλησιάζει ή βρίσκεται σε G-LOC. Με βάση το στοιχείο αυτό κατασκευάζονται συστήµατα που θα προειδοποιούν ή θα επιχειρούν να αφυπνίσουν τον χειριστή.

• Συστήµατα auto-recovery Όταν ο on-board computer αντιληφθεί πως ο πιλότος βρίσκεται σε G-LOC τότε αναλύει τη θέση του αεροσκάφους στο χώρο και, εφόσον συµπεράνει πως επίκειται πρόσκρουση στο έδαφος, παίρνει τον έλεγχο του fly-by-wire και φέρει το αεροσκάφος σε straight-and-level πτήση.

• Υπερτασική φαρµακευτική αγωγή Πριν την πτήση ο πιλότος λαµβάνει υπερτασικά φάρµακα βραχείας δράσης. Αυτό του προκαλεί µια ελαφρά υπέρταση κατά τη διάρκεια της αποστολής και του παρέχει µεγαλύτερη αντοχή στα G. Μετά το πέρας της αποστολής η ενέργεια των φαρµάκων εξασθενεί ή χορηγούνται κατάλληλα αντίδοτα.

13

Το G-LOC στο Falcon 4.0

∆υστυχώς πολλοί από εσάς ήδη από την αρχή του άρθρου θα έχετε αρχίσει να αντιλαµβάνεστε την ελλιπή εξοµοίωση του G-LOC στα περισσότερα games και ειδικά στο Falcon 4.

Στοιχεία βασικά, όπως ο διαχωρισµός του G-LOC από το black-out και η επίδραση του τρόπου φορτώµατος των G στην αντοχή και τα συµπτώµατα του πιλότου είναι απλώς απόντα από το Falcon. Μπορούµε να στρίψουµε µε ραγδαία αύξηση των G και µετά από κάποιον χρόνο δεν θα χαθούν απότοµα οι αισθήσεις του πιλότου µας, παρά θα έχουµε ένα σταδιακό blackout, προειδοποιώντας µας να µειώσουµε τα G. Έτσι, ο εξοµοιωτής δεν τιµωρεί τον πιλότο που αψηφά τη φυσιολογία του G-LOC και φορτώνει απότοµα τα G αλλά ούτε επιβραβεύει τον πιλότο που γνωρίζει τις σωστές τεχνικές και τις εφαρµόζει.

Επίσης λείπει µια ρεαλιστική εξίσωση G-χρόνου, αφού εύκολα διαπιστώνουµε ότι µπορούµε να τραβήξουµε όσα G θέλουµε για πολύ περισσότερο από 5 sec. Τα flight-models στο Falcon φαίνεται να φτιάχτηκαν µε την εσφαλµένη εντύπωση πως για να εξοµοιώσουν το G-LOC έπρεπε να υπάρχει µια συνάρτηση που να λέει πόσο χρόνο αντέχει ο πιλότος σε κάθε G. ∆ηλαδή η συνάρτηση να υπαγορεύει ότι ο χειριστής αντέχει λιγότερο χρόνο σε 9G παρά σε 5,5G. Όπως δείξαµε όµως, οποιοδήποτε επίπεδο G πάνω από το εκάστοτε όριο αντοχής του πιλότου δρα µε τον ίδιο τρόπο: µετά από 5 sec ο πιλότος λιποθυµάει, τέλος. ∆εν έχει διαφορά αν τα G είναι 5,5G ή 9G. Οτιδήποτε διαφορετικό ουσιαστικά συγχωρεί τα λάθη των εικονικών πιλότων και περιορίζει το ρεαλισµό.

Μια µεγάλη ανακρίβεια του παρόντος µοντέλου του G-LOC στο Falcon είναι το «φαινόµενο µνήµης» που δίνει στον πιλότο. Με άλλα λόγια, ο πιλότος που θα πάθει G-LOC είναι πιο επιρρεπής σε νέο G-LOC για το υπόλοιπο της αποστολής. Αυτό δεν ανταποκρίνεται καθόλου στην πραγµατικότητα, όπου ο χειριστής έχει την ίδια – ίσως και ελαφρώς µειωµένη – πιθανότητα να υποστεί G-LOC στο µέλλον.

Μετά από ένα επεισόδιο G-LOC, όπως δείξαµε, ο πιλότος διαθέτει πλήρη αµνησία του συµβάντος, η οποία προφανώς δεν µπορεί να εξοµοιωθεί στο παιχνίδι. Παράλληλα όµως αισθάνεται απροσανατόλιστος και έχει δυσχέρεια να συντονίσει τις κινήσεις του, το οποίο είναι δυνατόν να εξοµοιωθεί µε προβληµατικό χειρισµό του αεροσκάφους και διαστρέβλωση των πληροφοριών που δίνονται στον παίκτη. Για παράδειγµα, κοιτώντας απέξω θα µπορούσαµε να βλέπουµε τα αντικείµενα σε περίεργες αποστάσεις και σχέσεις µεταξύ τους και δοκιµάζοντας να κινήσουµε το αεροσκάφος εκείνο να ανταποκρινόταν παράξενα.

Πέρα από αυτά τα βασικά προβλήµατα, υπάρχουν πολλές ακόµα λεπτοµέρειες, όπως οι χρόνοι σε G-LOC, το µοντέλο του αεροσκάφους, η προϊστορία του πιλότου κλπ που δεν µπορούν να αναφερθούν εδώ. Είναι πάντως στα σχέδια του συγγραφέα η µετάφραση του παρόντος κειµένου στα αγγλικά και η προώθησή του προς τις οµάδες εξέλιξης του Falcon και του FighterOps, µε την ελπίδα πως κάπου ανάµεσα στα flight models και τα weapons θα προσπαθήσουν να εξελίξουν και το G-LOC. Άλλωστε, ας µην ξεχνάµε, το G-LOC είναι βασικό συστατικό σε κάθε dogfight και µε ένα ελλιπές µοντέλο χάνουµε την ευχαρίστηση µιας ρεαλιστικής αεροµαχίας.

14

Επίλογος Από τη σύντοµη αυτή ανάλυση ελπίζω να πήρατε µια γεύση από τον µαγικό κόσµο

τη αεροιατρικής και των προβληµάτων που καλείται να λύσει όταν ο άνθρωπος ξεπεράσει τις προδιαγραφές του και αρχίσει να κινείται µε µεγάλες επιταχύνσεις.

Θέλω να πιστεύω επίσης ότι εσείς οι εικονικοί πιλότοι αντιληφθήκατε σε ποιον εχθρό αντιστοιχεί στην πραγµατική ζωή αυτή η µαύρη κουρτίνα που σκεπάζει την οθόνη σας. Προσοχή λοιπόν! Λάβετε τα µέτρα σας!

Dr. Γιώργος “Antono/LSD” Αντωνόπουλος

15