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La respuesta humana a los impactos de las olas
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Al diseñar para entornos dinámicos, como los que se encuentran en los buques de alta velocidad, los ingenieros se enfrentan constantemente a problemas de aceleración. La aceleración se mide a menudo en unidades de "g", con 1 g igual a lo que se experimenta debido a la gravedad en la superficie terrestre (9,8 m/s^2).
La aceleración impone limitaciones estrictas de seguridad, y bajo una exposición severa, los seres humanos y el hardware pueden literalmente romperse
La respuesta humana a la aceleración puede incluir todo tipo de reacciones adversas al cuerpo. La exposición prolongada puede afectar la circulación y la ruptura de los vasos sanguíneos y poner en peligro las estructuras óseas. A altas aceleraciones, G-LOC, redding-out y greying-out son algunas de las posibilidades. A modo de comparación, los astronautas pueden sostener de 3 a 4 g durante el lanzamiento, pero los límites de la tolerancia humana dependen de múltiples factores, incluyendo la magnitud, la dirección y la velocidad del cambio. Lo que una persona puede soportar en la dirección hacia adelante puede ser completamente diferente de lo que tolerará en la vertical.
Con esto en mente, hablemos de los impactos, y más específicamente, de los impactos de las olas que involucran a los barcos en aguas bravas. Estos impactos, una forma de choque mecánico, se producen en todos los ángulos, creando ráfagas de aceleración. Pueden ser erráticos e impredecibles y pueden incluir componentes rotativos. Estos impactos tienen duraciones de pulso del orden de 100 milisegundos, lo que es breve en comparación con el lanzamiento de un transbordador, pero las transiciones abruptas en un golpe de ola sólo lo hacen más brutal. Y los golpes de olas pueden ser sorprendentemente intensos: para uso militar en barcos rápidos, se requieren pruebas de hasta 10 g.
El equipo de seguridad que mitiga los impactos consiste típicamente en una interfaz entre una superficie (como la cubierta de un barco) y un ocupante humano. El impacto se mitiga a medida que pasa a través del medio, resultando en un movimiento más suave para la persona a bordo. La respuesta de mitigación se reduce a la energía absorbida durante la compresión y deformación del medio
A medida que el asiento se comprime, la energía del impacto se transforma en energía potencial de resorte y se disipa en forma de calor en una cámara de amortiguación a medida que el asiento ejerce su recorrido y rebota. Si funcionó correctamente, el asiento volverá a su posición de equilibrio, habiendo reducido alguna medida relevante de aceleración cuando se reponga para el siguiente impacto
