Pokud jste viděli záběry astronautů stoupajících do vesmíru, víte, jak rychlé zrychlení může ovlivnit lidské tělo a stáhnout kůži do „g-force face“. Ale co je g-force, přesně a jak to astronauti snášejí?
- Co je G-Force?
- Vysoká G-Force a lidské tělo
- G-Force v akci: Texas Motor Speedway
G-force je způsob, jak měřit rychlé zrychlení nebo zpomalení, které běžně zažívají astronauti, piloti, řidiči závodních aut a jezdci na horské dráze. Měříme g-sílu s jednotkou g, kde jedno g se rovná normální gravitační síle na zemském povrchu nad hladinou moře.
G-force je v podstatě způsob, jak porovnat intenzivní zrychlení – ve vesmíru, ve vzduchu nebo na zemi – s pravidelným každodenním zrychlením, které zažíváme díky gravitační síle. Gravitační zrychlení je 32 stop/sekundu 2 (9.8 metru/sekundu 2 ).
Během výstupu raketoplánem zažijí astronauti zrychlení až 3 g – trojnásobek zrychlení, na jaké jsme zvyklí na Zemi. Akrobatičtí piloti a piloti stíhaček mohou zaznamenat 9 až 10 g, když zrychlují nebo dělají ostré zatáčky ve svém letadle.
Vysoká G-Force a lidské tělo
Když jsou lidé vystaveni vysokým g-sílám i na několik sekund, mohou si vyvinout tunelové vidění a nakonec ztratit vědomí (g-LOC), protože zrychlení způsobí přesun krve z mozku do dolní části těla.
Jak tedy pilot nebo astronaut zůstane při vědomí, když je vystaven významným g-sílám spojeným s vypouštěním rakety nebo ostrými zatáčkami v letadle?
Řízené vystavení rychlému zrychlení, jako je trénink g-force na odstředivkách, může připravit lidské tělo na rychlé zrychlení. Vzhledem k tomu, že individuální tolerance pro g-force se může den ode dne lišit, může vojenský pilot provést zahřívací sekvenci g-force ve vzduchu, aby otestoval svou toleranci, než se pokusí o složitější letecké manévry.
Piloti a astronauti také nosí speciální obleky, nazývané g obleky, aby se zabránilo hromadění krve v jejich spodní části těla a pomohly jim zůstat při vědomí. Tyto obleky stlačují nohy naplněním vzduchem nebo vodou, jakmile je dosaženo určité velikosti g-síly.
G-Force v akci: Texas Motor Speedway
29. dubna 2001 zástupci CART (Championship Auto Racing Teams) zrušili závod na Texas Motor Speedway, protože jezdci zažili závratě již po 10 kolech. Kombinace vysokých rychlostí a ostrých zatáček na Texas Motor Speedway může v zatáčkách vyvinout síly téměř 5 g.
Při hmotnosti 5 g zažije řidič sílu rovnající se pětinásobku jeho hmotnosti. Například při zatáčce o hmotnosti 5 g působí síla 60 až 70 liber (27 až 32 kg), která táhne hlavu řidiče na stranu. Podívejme se, jak vypočítat, kolik g vůz táhne v zatáčce a jak se tyto vozy Champ mohou udržet na trati pod takovou silou.
Výpočet g-síly na ovladačích je poměrně jednoduchý. Potřebujeme jen znát poloměr zatáček a rychlost aut. Podle Texas Motor Speedway’s Track Facts mají zatáčky na trati poloměr 750 stop (229 metrů). Během tréninku vozy otáčely kola rychlostí přibližně 230 mil za hodinu (370 km/h).
Když auto projíždí zatáčkou, celou dobu zrychluje (to je důvod, proč, když zatáčíte ve vlastním autě, cítíte sílu, která táhne vaše tělo směrem k vnější straně vozu). Míra zrychlení se rovná druhé mocnině rychlosti vozu dělené poloměrem zatáčky:
Projdeme si čísla:
- 230 mph je 337 stop za sekundu (f/s).
- (337 f/s)2 / 750 stop = přibližně 151 f/s2.
- Gravitační zrychlení (1 g) je 32 f/s2.
- 151 / 32 = 4.74 g zkušení řidiči.
Nakloněné zatáčky
Jak se může auto udržet na trati pod takovou silou? Je to kvůli klopeným zatáčkám.
Texas Motor Speedway má v zatáčkách sklon 24 stupňů. Naklonění nemá vliv na to, jak vypočítáváme g-síly na řidiče, ale bez naklonění by auta nikdy nemohla projet tak úzkou zatáčku rychlostí 230 mph.
Pokud by se Champ Car pokusil o zatáčku na rovině rychlostí 230 mph, sklouzl by přímo z trati, protože nemá dostatečnou trakci. Trakce je úměrná hmotnosti na pneumatikách (čím větší hmotnost, tím větší trakce).
Naklonění do zatáčky umožňuje, aby některé z g-síly vytvořené v zatáčce zvýšily hmotnost pneumatik a zvýšily trakci. Chcete-li zjistit, jaká část g-síly zvyšuje hmotnost pneumatik, vynásobte g-síly sinusem stupně naklonění.
Při naklonění 24 stupňů tedy 1.93 g zvyšuje hmotnost kol. Kromě toho část 1 g zemské gravitace také zatěžuje pneumatiky: 1 g x cos24° = 0.91 g. Dohromady 2.84 g (nebo 2.84 násobek hmotnosti vozu) tlačí na vůz během zatáčky a pomáhá mu držet se stopy.
Přítlak
Aerodynamika vozu také vytváří značný přítlak při rychlosti 230 mph. V letadle zajišťují vztlak křídla. Champ Car má spoilery jako obrácená křídla, které poskytují opak vztlaku: přítlak. Přítlak udržuje vůz přilepený k trati tlakem směrem dolů, který zajišťují přední a zadní blatníky a také samotná karoserie.
Velikost přítlaku je úžasná — jakmile auto jede rychlostí 200 mph (322 km/h), je na autě dostatečný přítlak, že by se skutečně mohlo přilepit ke stropu tunelu a jet obráceně! Při závodě na pouličních tratích má aerodynamika dostatečné sání, aby zvedla poklopy šachet – před závodem jsou všechny poklopy svařeny, aby se tomu zabránilo!
Mezi přítlakem a g-sílami, více než čtyřnásobek hmotnosti vozu drží pneumatiky na trati, když jede kolem jedné z těchto 24stupňových zatáček s náklonem 230 mph.
Závěrečné myšlenky
Řidiči podstupují na trati jako je tato enormní množství trestů. Tato úroveň zrychlení je vyšší, než kdy většina lidí zažívá. Dokonce i raketoplán vyvine při startu pouze 3 g. Ještě působivější je, jak dlouho tito řidiči snášejí tento druh síly.
Texas Motor Speedway je 1.5 míle (2.4 km) dlouhá: Přední úsek je dlouhý 2,250 stop (686 m) a zadní úsek je dlouhý 1,330 stop (405 m).
Při rychlosti 230 mph (337 f/s) trvá řidiči asi 6.5 sekundy, než sjede přední úsek, a pak je na dalších 5 sekundy při průjezdu zatáčkou sráží téměř 6.5 g síly. Dolů natažením zad před další zatáčkou trvá jen asi 4 sekundy a dalších 6.5 sekundy téměř 5 g.
Pokud by se plánovaný závod na 600 mil (966 km) uskutečnil, jezdci by jeli tam a zpět mezi 5 a téměř nulou g celkem 800krát.
Legenda praví, že kdysi jeden muž seděl pod stromem a staral se o své věci, když mu najednou spadlo na hlavu jablko. Díky tomu jablku se lidstvo dozvědělo o existenci gravitační síly neboli G-síly. Ve zkratce:
Projekt gravitační síla ekvivalent nebo G-síla je měření typu síly na jednotku hmotnosti, obvykle zrychlení, která způsobuje vnímání hmotnosti. G-síla 1g se rovná konvenční hodnotě gravitačního zrychlení na Zemi, která činí 9.8 m/s2 (metr za sekundu na druhou).
Jinými slovy, je to síla, kterou může člověk (v našem případě řidič) zažít, když zrychluje nebo brzdí. Může to vypadat takto:
- jsou zatlačeni zpět do sedadla při zrychlování
- tažením dopředu při brzdění
Čím větší je hmotnost objektu, tím více G-síly se podílí na jeho zrychlování a brzdění, což je zvláště patrné při provozu velkých užitkových motorových vozidel (CMV).
Nyní k otázce za milion dolarů:
Proč by se měl správce vozového parku starat o gravitační sílu?
I když určitě nepotřebujete znát definici nazpaměť, měli byste rozumět roli G-force při řízení a sledování agresivních návyků vašich řidičů při řízení vozidel vaší společnosti. Obvykle se to týká akcí provedených řidičem, které nutí vozidlo náhle změnit rychlost, včetně:
- prudké brzdění
- rychlé zrychlení
Prudké brzdění
Prudké nebo prudké brzdění se stane, když váš řidič použije k zastavení vozidla větší sílu, než je potřeba. Zastavení vozidla tímto způsobem vyžaduje značné množství G-síly a řidič ucítí, jak jej tlačí do sedadla. Někdy k této akci může dojít kvůli nepředvídaným okolnostem, například když se snaží zabránit srážce nebo se vyhnout srážce, která se právě stala. K prudkému brzdění však nejčastěji dochází, když řidič nevěnuje pozornost provozu před sebou a musí náhle zabrzdit, aby se vyhnul ostatním účastníkům provozu.
Takové chování je obzvláště nebezpečné, když se jedná o masivní nákladní vozy, protože to znamená, že řidič může řídit vozidlo o hmotnosti až 40 metrických tun nebo 80,000 XNUMX liber. Takový mamut nelze nečekaně zastavit, aniž by to ohrozilo řidiče a všechny kolem. Ve skutečnosti to může trvat několik sekund a vzdálenost několika set stop, než se zastaví (v závislosti na rychlosti vozidla) a za tu dobu a na takovou vzdálenost se toho může stát hodně.
Prudké brzdění vaším řidičem může také způsobit, že je zařadí řidič za nimi. Nikdy nevíte, jestli si ten, kdo je za vámi, drží odstup, věnuje velkou pozornost tomu, co děláte, má dostatečně rychlé reflexy, aby se vám vyhnul, nebo dostatečně dobré brzdy a pneumatiky, aby náhle zastavil.
Kromě toho, že je to nebezpečné, představte si, jak moc se poškodí pneumatiky nebohého vozidla (slyšeli jste někdy výraz „hořící guma“?) a brzdy (kvůli přehřátí) pokaždé, když řidič agresivně sešlápne brzdový pedál. To pro vás nevyhnutelně povede k většímu množství práce, protože budete muset častěji plánovat údržbu, přidělovat více zdrojů z rozpočtu vozového parku na náhradní díly (a údržbu) a řešit prostoje vozidla a zmeškané dodávky, kdykoli bude třeba. mimo vozovku kvůli opravám.
Rychlé zrychlení
Když řidič použije na plynový pedál vozidla větší tlak, než je nutné, aby zrychlil jeho rychlost, mluvíme o dalším agresivním zvyku při řízení – rychlé nebo prudké zrychlení . V těchto chvílích pocítí silnou G-sílu, která je táhne směrem k palubní desce vozidla. Váš řidič to možná dělá proto, že chce spěchat přes křižovatku, než na semaforu zčervená, nebo čekal na semaforu a sešlápl pedál, aby měl náskok a mohl co nejrychleji pokračovat v jízdě.
Spěch není omluvou pro takové chování, zvláště s ohledem na rizika. Prudká akcelerace je obrovským bezpečnostním rizikem, protože překročení rychlosti přes křižovatky může způsobit kolize vozidel – nikdy nevíte, zda se o stejný riskantní manévr nepokouší jiný řidič. V důsledku toho se váš řidič může zranit, ztratit náklad nebo zničit vozidlo.
Kromě toho mohou nehody způsobené tímto chováním vašeho řidiče vést k soudním sporům o odpovědnost, dopravním sankcím, sníženému skóre CSA (Compliance, Safety, Accountability) a ztrátě reputace.
Prudká akcelerace je také zodpovědná za produkci většího množství skleníkových plynů a zvýšení nákladů na údržbu vašeho vozového parku v důsledku opotřebení vozidla, stejně jako zvýšení nákladů na palivo, protože škrticí klapka vozidla je otevřená více, než je požadováno, čímž se plýtvá palivem.
To vše znamená, že vás bude hodně bolet hlava, protože jste osobou odpovědnou za vozový park a řidiče vaší společnosti.
Snižte náklady a zachraňte životy sledováním agresivních řidičských návyků
Chcete-li se vypořádat s agresivní jízdou, budete muset začít sledovat chování svých řidičů na silnici, abyste mohli identifikovat vzorce. Jakmile to uděláte, uvědomíte si, že to pomáhá:
- odstranit příčiny agresivní jízdy
- snížit kolize
- nižší náklady na údržbu
- zabránit plýtvání palivem
- zlepšit své skóre CSA
- snížit ekologickou stopu vašeho vozového parku
Odstraňování příčin agresivní jízdy
Vědět, kdy, jak často a kteří konkrétní řidiči se těchto řidičských hříchů dopouštějí, vám pomůže vyřešit hlavní důvody, proč k nim dochází. Jsou vystresovaní nebo unavení? Odvádí něco jejich pozornost od řízení? Mají problémy s dodržováním termínů? Jsou cesty, kterými se vydávají, neefektivní? Ztrácejí čas zbytečným papírováním?
Můžete si s nimi promluvit nebo je nechat vyplnit dotazník. A kdo ví, možná když se pokusíte vyřešit problém agresivního řízení, dokážete se vypořádat i s dalšími problémy, které mohou mít vliv na výkon vašich řidičů a spokojenost s prací. Vyhrává každý!
Snížení kolizí
Prudké brzdění může být známkou toho, že se váš řidič stoprocentně nesoustředí na tok provozu, takže se to snaží kompenzovat agresivním brzděním. Stejně jako prudké zrychlení při projíždění křižovatkami to zvyšuje riziko kolize, takže sledování takového chování vám umožní na to upozornit (bez slovní hříčky).
V důsledku toho výrazně snížíte riziko kolize v důsledku nepozornosti řidiče, přispějete k obecné kultuře bezpečnosti a doplníte své další metody prevence kolize.
Snížení nákladů na údržbu
Udržování vozidel vašeho vozového parku v nejlepším možném provozním stavu může být nákladné samo o sobě, natož s opotřebením komponentů ovlivněným prudkým brzděním a prudkým zrychlováním.
Sledování a odstraňování těchto škodlivých návyků zanechá pozitivní stopu na rozpočtu vašeho vozového parku a také na vašem volném čase, když už nemusíte plánovat více údržby, než je nezbytně nutné.
Prevence plýtvání palivem
Pochopení toho, kdo z vašich řidičů je zodpovědný za prudké zrychlení, prudké brzdění a následné plýtvání palivem, vám umožní se s nimi vážně promluvit a napravit chování. Výsledkem je, že nejen zastavíte plýtvání palivem, ale také si ušetříte potíže s tím, že budete muset vedení společnosti zdůvodňovat spirálovitě stoupající náklady na palivo.
Zlepšení skóre CSA
Každý americký správce vozového parku zná americký Federální úřad pro bezpečnost motorových vozidel (FMCSA). Tento orgán Ministerstva dopravy USA (DOT) zavádí bezpečnostní program pro komerční motorové dopravce tzv Soulad, bezpečnost, odpovědnost (CSA). Jeho cílem je prosazovat bezpečnost silničního provozu sběrem dat ze silničních kontrol, vyšetřování a zpráv o nehodách a dalších zdrojů informací.
Dopravci , jejichž řidiči se dopouštějí více dopravních přestupků a nebezpečné jízdy , mají špatné hodnocení ČSA . To s sebou nese nejrůznější negativní důsledky – ušlý zisk, soudní sankce, snížená pověst, co si jen vzpomenete.
Snížení ekologické stopy vašeho vozového parku
Sledováním a ukončením chování, které vede k uvolňování škodlivých plynů, snížíte uhlíkovou stopu svého vozového parku, čímž přispějete k ochraně našeho životního prostředí. Moderní doba totiž vyžaduje, abychom se všichni podíleli na tomto důležitém úsilí jakýmkoliv způsobem.
Používání G-force k monitorování jízdních událostí
Existují způsoby, jak vám platformy pro správu vozového parku, které se spoléhají na měření G-force, mohou pomoci dosáhnout všech těchto pozitivních výsledků a mnohem, mnohem více. Tyto zahrnují:
Zaznamenává prudké brzdění a akceleraci
Platformy pro správu vozového parku, jako je Safe Drive Systems, používají senzory G-force k identifikaci výše uvedených agresivních jízdních vzorů, což vám umožňuje implementovat účinné metody, jak je zastavit.
Náš radarový systém prevence kolize funguje tak, že aktivně monitoruje a zaznamenává G-force vozidla v reálném čase, což vám umožňuje vytvářet zprávy o všech agresivních jízdních událostech pro podrobnou analýzu. Tyto zprávy lze exportovat ve formátu PDF, HTML, CSV, XML nebo Excel.
Řekněme, že chcete vytvořit přehled. Zde je návod, jak tento proces probíhá se Safe Drive Systems:
- Přihlásíte se do správa vozového parkuPřístrojová deska.
- vybrat Dostupné zprávy A zvolte Události.
- V rozevírací nabídce Typy událostí vyberte události, o kterých chcete dostávat zprávy, jako např Spuštěn snímač prudkého zrychlení, Spuštěn snímač ostrého brzdění, A tak dále.
- vybrat datum, buď mezi předdefinovanými obdobími (4 týdny, 3 měsíce atd.), nebo si nastavte vlastní datum začátku a konce.
- Vyberte si ve kterém formát chcete, aby byla sestava exportována.
- vybrat sloupce – Datum Čas, Šířka, Dlouhá, Název události, Stav motoru, Adresa a/nebo Rychlost.
- vybrat Generovat k okamžitému vytvoření sestavy popř Naplánovat ke spouštění sestavy denně, týdně, měsíčně nebo jednorázově.
Hlášení o nehodě
Bez ohledu na to, jak moc se jim vy a vaši řidiči snažíte vyhnout, je smutnou pravdou, že kolize stále mohou nastat. G-force je užitečná nejen při odhalování těchto nešťastných událostí, ale také při určování, proč a jak k nim došlo, a případně osvobodit vaše řidiče (pokud nebrzdili nebo nezrychlovali).
Platforma Safe Drive Systems nabízí podrobné zprávy o nehodách, kde najdete velké množství podrobných informací o:
- nárazu a poškození (část vozidla, která byla zasažena, a gravitační síla nárazu)
- rychlost a zrychlení (zobrazeno v grafu)
- řidič (jméno, typ licence, skóre bezpečnosti za 3 měsíce a další nehody, kterých se účastnili)
- vozidlo (SPZ, typ vozidla, výroba a model, jak dlouho je v provozu, kolik kilometrů má najeto, stejně jako případné kódy před a po diagnostice/události lampy)
- místo nehody (zobrazeno na mapě pomocí možnosti sledování vozidla GPS)
- další relevantní údaje jako je trvání události, závažnost a stav vozidla (parkování/jízda)
Jak vidíte, měření G-force je zvláště důležité při získávání a prezentaci informací v části Impact & Damage zprávy o nehodě a také v grafu rychlosti a zrychlení.
Část Impact & Damage ukazuje přesné množství G v okamžiku nehody a také místo, kde bylo vozidlo přesně zasaženo. To vám může říci, zda vaše vozidlo narazilo do jiného předmětu nebo zda bylo vaše vozidlo zasaženo jiným, což může skončit jako důležitý důkaz v jakémkoli soudním nebo pojišťovacím řízení.
Graf Speed & Acceleration Graph vám poskytne vizuální znázornění rychlosti před a po události. To vám umožní zjistit, zda váš řidič nepřekročil rychlost nebo prudce zrychlil, což mohlo způsobit nehodu. Pokud není zjištěna žádná nesprávná jízda, tato informace může být jednou z věcí, které vašeho řidiče osvobodí.
Ať je G-síla s vámi
Díky hardwaru nainstalovanému uvnitř vozidel a propojenému s naším softwarem měří Safe Drive Systems G-force vašich vozidel a ukazuje vám, která z nich překračují práh při prudkém brzdění a zrychlování. To vám zase umožňuje přijmout opatření k odstranění tohoto chování.
To jsou jen některé z věcí, které pro vás může udělat naše komplexní platforma pro správu vozového parku. Kombinací více oblastí – cloudová data AI, elektronické záznamové zařízení (ELD), telematika, palubní kamera v reálném čase a radarová jednotka pro prevenci kolizí vám také umožňuje:
- naplánovat nejrychlejší trasy
- automatizovat kontroly a údržbu vozidel
- sledovat polohu vašeho vozového parku prostřednictvím sledování vozidel
- sledujte spotřebu paliva, hodiny motoru a počet najetých kilometrů
- eliminovat rozptýlené řízení
- dodržovat předpisy
- zabránit kolizím
Pokud jste připraveni využít technologický pokrok ve světě správy vozového parku a zastavit špatné řidičské návyky ve svém vozovém parku (a udělat mnohem víc), pak jste na správném místě. Jednoduše si naplánujte schůzku a jeden z našich odborných poradců vám dá doporučení pro váš vozový park.
