Armstrong gräns

Om cockpit tappade tryck medan flygplanet var över Armstrong-gränsen, kunde inte ens en syrgasmask med positivt tryck upprätthålla pilotens medvetande.

Armstrong -gränsen eller Armstrongs linje är ett mått på höjd över vilken atmosfärstrycket är tillräckligt lågt för att vattnet ska koka vid människokroppens normala temperatur . Exponering för tryck under denna gräns resulterar i en snabb förlust av medvetande, följt av en serie förändringar av kardiovaskulära och neurologiska funktioner, och slutligen död, om inte trycket återställs inom 60–90 sekunder. På jorden är gränsen cirka 18–19 km (11–12 mi; 59 000–62 000 fot) över havet , över vilket atmosfäriskt lufttryck sjunker under 0,0618 atm (6,3 kPa , 47 mmHg , eller cirka 1 psi ). US Standard Atmospheric-modellen ställer in Armstrong-trycket på en höjd av 63 000 fot (19 202 m).

Termen är uppkallad efter United States Air Force General Harry George Armstrong , som var den första som kände igen detta fenomen.

Effekt på kroppsvätskor

Jämförelse av atmosfärstryck
Plats Tryck
kPa psi atm
Olympus Mons toppmöte 0.072 0.0104 0.00071
Mars genomsnitt 0.610 0.0885 0.00602
Hellas Planitia botten 1 .16 0.168 0.0114
Armstrong gräns 6 .25 0.906 0.0617
Mount Everest toppmöte 33 .7 4,89 _ 0.333
Jordens havsnivå 101 .3 14,69 _ 1 000
Döda havets nivå 106,7 _ 15 .48 1,053 _
Venus yta 9 200 1 330 91

Vid eller över Armstrong-gränsen kommer exponerade kroppsvätskor som saliv , tårar , urin och de vätskor som väter alveolerna i lungorna – men inte kärlblod (blod i cirkulationssystemet) – att koka bort utan en tryckdräkt för hela kroppen , och ingen mängd syre som kan andas på något sätt kommer att upprätthålla liv i mer än några minuter. NASA: s tekniska rapport Rapid (Explosive) Decompression Emergencies in Pressure-Suited Subjects, som diskuterar den korta oavsiktliga exponeringen av en människa för nästan vakuum , noterar: "Försökspersonen rapporterade senare att ... hans sista medvetna minne var av saliven på hans tungan börjar koka."

Vid den nominella kroppstemperaturen på 37 °C (99 °F) har vatten ett ångtryck på 6,3 kilopascal (47 mmHg); det vill säga, vid ett omgivande tryck på 6,3 kilopascal (47 mmHg) är vattnets kokpunkt 37 °C (99 °F). Ett tryck på 6,3 kPa – Armstrong-gränsen – är ungefär 1/16 av standardatmosfärstrycket vid havsnivån på 101,3 kilopascal (760 mmHg). Moderna formler för att beräkna standardtrycket på en given höjd varierar – liksom de exakta trycken man faktiskt kommer att mäta på en given höjd på en given dag – men en vanlig formel [citat behövs] visar att 6,3 kPa vanligtvis finns på en höjd av 19 000 m (62 000 fot).

Mario Pezzi , en pilot 1937 klädd i tryckdräkt för att undvika hypoxi

Hypoxi under Armstrong-gränsen

Väl under Armstrong-gränsen behöver människor vanligtvis extra syre för att undvika hypoxi . För de flesta behövs detta vanligtvis på höjder över 4 500 m (15 000 fot). Kommersiella jetliners krävs för att upprätthålla kabinens trycksättning på en kabinhöjd som inte är större än 2 400 m (8 000 fot). USA:s bestämmelser om allmänflygplan (icke-flygbolag, icke-statliga flygningar) kräver att den minsta nödvändiga flygbesättningen, men inte passagerarna, har extra syre om planet tillbringar mer än en halvtimme på en kabinhöjd över 3 800 m ( 12 500 fot). Den minsta nödvändiga flygbesättningen måste ha extra syre om planet tillbringar någon tid över en kabinhöjd på 4 300 m (14 000 fot), och även passagerarna måste förses med extra syre över en kabinhöjd på 4 500 m (15 000 fot). Fallskärmshoppare , som bara är på höjd en kort stund innan de hoppar, överstiger normalt inte 4 500 m (15 000 fot).

Historisk betydelse

Jämförelse av en graf av International Standard Atmosphere temperatur och tryck med Armstrong-gränsen och ungefärliga höjder för olika objekt

Armstrong-gränsen beskriver höjden förknippad med ett objektivt, exakt definierat naturfenomen: ångtrycket hos kroppstemperaturvatten. I slutet av 1940-talet representerade den en ny grundläggande, hård höjdgräns som gick utöver de något subjektiva observationerna av mänsklig fysiologi och de tidsberoende effekterna av hypoxi som upplevdes på lägre höjder. Tryckdräkter hade länge burits på höjder långt under Armstrong-gränsen för att undvika hypoxi. 1936 nådde Francis Swain från Royal Air Force 15 230 m (49 970 fot) när han flög en Bristol Type 138 i en tryckdräkt. Två år senare satte den italienske militärofficeren Mario Pezzi ett höjdrekord på 17 083 m (56 047 fot), klädd i en tryckdräkt i sin Caproni Ca.161bis -biplan trots att han var långt under den höjd där kroppstemperatur vattnet kokar.

En tryckdräkt krävs normalt på cirka 15 000 m (49 000 fot) för att en välkonditionerad och erfaren pilot ska kunna köra ett flygplan på ett säkert sätt i trycklösa kabiner. I en sittbrunn utan tryck på höjder över 11 900 m (39 000 fot) över havet är den fysiologiska reaktionen, även när man andas rent syre, hypoxi - otillräcklig syrenivå som orsakar förvirring och eventuellt medvetslöshet. Luft innehåller 20,95 % syre. Vid 11 900 m (39 000 fot), andas rent syre genom en oförseglad ansiktsmask, andas man samma partialtryck av syre som man skulle uppleva med vanlig luft på cirka 3 600 m (11 800 fot) över havet. På högre höjder måste syre tillföras genom en förseglad mask med ökat tryck, för att upprätthålla ett fysiologiskt adekvat syrepartialtryck. Om användaren inte bär en tryckdräkt eller ett mottrycksplagg som begränsar bröstets rörelser, kan högtrycksluften orsaka skador på lungorna.

För moderna militärflygplan som USA:s F‑22 och F‑35 , som båda har operativa höjder på 18 000 m (59 000 fot) eller mer, bär piloten ett "mottrycksplagg", vilket är ett g- kostym med kapacitet på hög höjd. I händelse av att sittbrunnen tappar tryck, växlar syrgassystemet till ett positivt tryckläge för att leverera syre över omgivningstrycket till en speciellt tätande mask samt för att proportionellt blåsa upp mottrycksplagget. Plagget motverkar utvidgningen av pilotens bröstkorg för att förhindra lungbarotrauma tills piloten kan sjunka till en säker höjd.

Se även

externa länkar

Hämtad från " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Armstrong_limit&oldid=1140332844 "