Le operazioni di manutenzione degli aeromobili sono ampiamente distribuite all'interno e tra le nazioni e sono eseguite da meccanici sia militari che civili. I meccanici lavorano negli aeroporti, nelle basi di manutenzione, nei campi privati, nelle installazioni militari ea bordo delle portaerei. I meccanici sono impiegati da vettori passeggeri e merci, da appaltatori di manutenzione, da operatori di campi privati, da operazioni agricole e da proprietari di flotte pubbliche e private. I piccoli aeroporti possono fornire lavoro a pochi meccanici, mentre i principali hub aeroportuali e le basi di manutenzione possono impiegare migliaia di persone. Gli interventi manutentivi si dividono tra quelli necessari al mantenimento dell'operatività giornaliera in corso (manutenzione di linea) e quelli che periodicamente controllano, mantengono e rinnovano l'aeromobile (manutenzione di base). La manutenzione di linea comprende la manutenzione in rotta (tra atterraggio e decollo) e durante la notte. La manutenzione in rotta consiste in controlli operativi e riparazioni essenziali per il volo per affrontare le discrepanze rilevate durante il volo. Queste riparazioni sono in genere minori, come la sostituzione di spie, pneumatici e componenti avionici, ma possono essere estese come la sostituzione di un motore. La manutenzione notturna è più estesa e include l'effettuazione di eventuali riparazioni differite durante i voli della giornata.

La tempistica, la distribuzione e la natura della manutenzione dell'aeromobile è controllata da ciascuna compagnia aerea ed è documentata nel suo manuale di manutenzione, che nella maggior parte delle giurisdizioni deve essere sottoposto all'approvazione dell'autorità aeronautica competente. La manutenzione viene eseguita durante i controlli regolari, designati come controlli da A a D, specificati nel manuale di manutenzione. Queste attività di manutenzione programmata assicurano che l'intero aeromobile sia stato ispezionato, sottoposto a manutenzione e rimesso a nuovo a intervalli appropriati. I controlli di manutenzione di livello inferiore possono essere incorporati nel lavoro di manutenzione della linea, ma il lavoro più esteso viene eseguito presso una base di manutenzione. I danni al velivolo e i guasti ai componenti vengono riparati secondo necessità.

Operazioni di manutenzione della linea e pericoli

La manutenzione in rotta viene in genere eseguita con un grande vincolo di tempo su linee di volo attive e affollate. I meccanici sono esposti alle condizioni prevalenti di rumore, meteo e traffico veicolare e aereo, ciascuna delle quali può amplificare i rischi intrinseci ai lavori di manutenzione. Le condizioni climatiche possono includere estremi di freddo e caldo, venti forti, pioggia, neve e ghiaccio. I fulmini rappresentano un pericolo significativo in alcune aree.

Sebbene l'attuale generazione di motori per aeromobili commerciali sia significativamente più silenziosa rispetto ai modelli precedenti, possono comunque produrre livelli sonori ben superiori a quelli fissati dalle autorità di regolamentazione, in particolare se l'aeromobile deve utilizzare la potenza del motore per uscire dalle posizioni di gate. I vecchi motori a reazione e turboelica possono produrre livelli di esposizione sonora superiori a 115 dBA. Le unità di alimentazione ausiliaria (APU) degli aeromobili, le apparecchiature di alimentazione e condizionamento dell'aria a terra, i rimorchiatori, i camion di carburante e le apparecchiature per la movimentazione del carico si aggiungono al rumore di fondo. I livelli di rumore nella rampa o nell'area di parcheggio dell'aeromobile sono raramente inferiori a 80 dBA, pertanto è necessaria un'attenta selezione e l'uso di routine delle protezioni acustiche. Devono essere selezionate protezioni che forniscano un'eccellente attenuazione del rumore pur essendo ragionevolmente comode e consentendo la comunicazione essenziale. I doppi sistemi (tappi per le orecchie più cuffie) forniscono una protezione avanzata e consentono l'adattamento a livelli di rumore più alti e più bassi.

Le apparecchiature mobili, oltre agli aeromobili, possono includere carrelli portabagagli, autobus per il personale, veicoli per il catering, attrezzature di supporto a terra e jetways. Per mantenere gli orari delle partenze e la soddisfazione del cliente, questa apparecchiatura deve muoversi rapidamente all'interno di aree di rampa spesso congestionate, anche in condizioni ambientali avverse. I motori degli aerei rappresentano il pericolo che il personale di rampa venga ingerito nei motori a reazione o venga colpito da un'elica o da esplosioni di gas di scarico. La visibilità ridotta durante la notte e il tempo inclemente aumentano il rischio che i meccanici e altro personale della rampa possano essere colpiti dalle attrezzature mobili. I materiali riflettenti sugli indumenti da lavoro aiutano a migliorare la visibilità, ma è essenziale che tutto il personale di rampa sia ben addestrato alle regole del traffico di rampa, che devono essere rigorosamente applicate. Le cadute, la causa più frequente di infortuni gravi tra i meccanici, sono trattate in altra sede Enciclopedia.

Le esposizioni chimiche nell'area della rampa includono fluidi antighiaccio (di solito contenenti glicole etilenico o propilenico), oli e lubrificanti. Il cherosene è il carburante standard per aerei commerciali (Jet A). I fluidi idraulici contenenti tributilfosfato causano irritazioni oculari gravi ma transitorie. L'accesso al serbatoio del carburante, sebbene relativamente raro sulla rampa, deve essere incluso in un programma completo di ingresso in spazi ristretti. Può verificarsi anche l'esposizione a sistemi di resina utilizzati per rattoppare aree composite come i pannelli della stiva.

La manutenzione notturna viene generalmente eseguita in circostanze più controllate, negli hangar di servizio in linea o su linee di volo inattive. L'illuminazione, le postazioni di lavoro e la trazione sono di gran lunga migliori rispetto alla linea di volo, ma è probabile che siano inferiori a quelle che si trovano nelle basi di manutenzione. Diversi meccanici possono lavorare contemporaneamente su un aeromobile, richiedendo un'attenta pianificazione e coordinamento per controllare il movimento del personale, l'attivazione dei componenti dell'aeromobile (azionamenti, superfici di controllo del volo e così via) e l'uso di sostanze chimiche. Una buona pulizia è essenziale per evitare l'ingombro di linee d'aria, parti e strumenti e per pulire fuoriuscite e gocciolamenti. Questi requisiti sono ancora più importanti durante la manutenzione della base.

Operazioni di manutenzione di base e rischi

Gli hangar di manutenzione sono strutture molto grandi in grado di ospitare numerosi velivoli. Gli hangar più grandi possono ospitare contemporaneamente diversi velivoli a fusoliera larga, come il Boeing 747. Aree di lavoro separate, o baie, sono assegnate a ciascun velivolo in manutenzione. Agli hangar sono associate officine specializzate per la riparazione e il refitting dei componenti. Le aree dell'officina includono tipicamente lamiere, interni, idraulica, plastica, ruote e freni, apparecchiature elettriche e avioniche e di emergenza. Possono essere istituite aree di saldatura separate, reparti di verniciatura e aree di controllo non distruttivo. È probabile che le operazioni di pulizia delle parti si svolgano in tutta la struttura.

Se si deve eseguire la verniciatura o la sverniciatura, dovrebbero essere disponibili hangar per la verniciatura con tassi di ventilazione elevati per il controllo dei contaminanti dell'aria sul posto di lavoro e la protezione dall'inquinamento ambientale. Gli svernicianti contengono spesso cloruro di metilene e sostanze corrosive, compreso l'acido fluoridrico. I primer per aeromobili in genere contengono un componente cromato per la protezione dalla corrosione. I top coat possono essere a base epossidica o poliuretanica. Il toluene diisocianato (TDI) è ora raramente utilizzato in queste vernici, essendo stato sostituito con isocianati di peso molecolare più elevato come il 4,4-difenilmetano diisocianato (MDI) o da prepolimeri. Questi presentano ancora un rischio di asma se inalati.

La manutenzione del motore può essere eseguita all'interno della base di manutenzione, presso una struttura specializzata per la revisione del motore o da un subappaltatore. La revisione del motore richiede l'uso di tecniche di lavorazione dei metalli tra cui molatura, sabbiatura, pulizia chimica, placcatura e spruzzo al plasma. Nella maggior parte dei casi la silice è stata sostituita con materiali meno pericolosi nei detergenti per parti, ma i materiali di base oi rivestimenti possono creare polveri tossiche quando vengono sabbiati o macinati. Numerosi materiali di interesse per la salute dei lavoratori e l'ambiente sono utilizzati nella pulizia e nella placcatura dei metalli. Questi includono corrosivi, solventi organici e metalli pesanti. Il cianuro è generalmente la più grande preoccupazione immediata, richiedendo un'enfasi speciale nella pianificazione della preparazione alle emergenze. Particolare attenzione meritano anche le operazioni di spruzzatura al plasma. I metalli finemente suddivisi vengono immessi in un flusso di plasma generato utilizzando sorgenti elettriche ad alta tensione e placcati su parti con la contemporanea generazione di livelli di rumore ed energie luminose molto elevati. I rischi fisici includono il lavoro in quota, il sollevamento e il lavoro in posizioni scomode. Le precauzioni includono la ventilazione di scarico locale, i DPI, la protezione anticaduta, l'addestramento al corretto sollevamento e l'uso di attrezzature di sollevamento meccanizzate quando possibile e la riprogettazione ergonomica. Ad esempio, i movimenti ripetitivi coinvolti in attività come la legatura dei cavi possono essere ridotti mediante l'uso di strumenti specializzati.

Applicazioni militari e agricole

Le operazioni degli aerei militari possono presentare rischi unici. JP4, un carburante per jet più volatile rispetto al Jet A, potrebbe essere contaminato n-esano. La benzina per aviazione, utilizzata in alcuni aerei a elica, è altamente infiammabile. I motori degli aerei militari, compresi quelli degli aerei da trasporto, possono utilizzare un abbattimento del rumore inferiore rispetto a quelli degli aerei commerciali e possono essere potenziati dai postbruciatori. A bordo delle portaerei i numerosi pericoli sono notevolmente aumentati. Il rumore del motore è aumentato da catapulte a vapore e postbruciatori, lo spazio del ponte di volo è estremamente limitato e il ponte stesso è in movimento. A causa delle esigenze di combattimento, l'isolamento in amianto è presente in alcuni abitacoli e intorno alle zone calde.

La necessità di una visibilità radar ridotta (stealth) ha portato a un maggiore utilizzo di materiali compositi su fusoliera, ali e strutture di controllo del volo. Queste aree possono essere danneggiate in combattimento o dall'esposizione a condizioni climatiche estreme, richiedendo riparazioni estese. Le riparazioni eseguite sul campo possono comportare una forte esposizione a resine e polveri composite. Il berillio è comune anche nelle applicazioni militari. L'idrazide può essere presente come parte di unità di potenza ausiliaria e l'armamento anticarro può includere proiettili radioattivi all'uranio impoverito. Le precauzioni includono DPI appropriati, compresa la protezione delle vie respiratorie. Ove possibile, dovrebbero essere utilizzati sistemi di scarico portatili.

I lavori di manutenzione sui velivoli agricoli (impianti per la coltura) possono comportare l'esposizione ai pesticidi sia come prodotto singolo o, più probabilmente, come miscela di prodotti che contaminano uno o più velivoli. I prodotti di degradazione di alcuni pesticidi sono più pericolosi del prodotto madre. Le vie di esposizione cutanea possono essere significative e possono essere potenziate dalla sudorazione. I velivoli agricoli e le parti esterne devono essere accuratamente puliti prima della riparazione e/o devono essere utilizzati DPI, compresa la protezione della pelle e delle vie respiratorie.

Di ritorno

Adattato dall'articolo dell'Enciclopedia della 3a edizione "Aviazione - personale volante" scritto da H. Gartmann.

Questo articolo si occupa della sicurezza e della salute sul lavoro dei membri dell'equipaggio degli aeromobili dell'aviazione civile; si vedano anche gli articoli “Operazioni aeroportuali e di controllo del volo”, “Operazioni di manutenzione degli aeromobili” ed “Elicotteri” per ulteriori approfondimenti.

Membri dell'equipaggio tecnico

Il personale tecnico, oi membri dell'equipaggio di volo, sono responsabili del funzionamento dell'aeromobile. A seconda del tipo di aeromobile, l'equipaggio tecnico comprende il pilota in comando (PIC), il copilota (o primo ufficiale), e l'ingegnere di volo o a secondo ufficiale (un pilota).

Il PIC (o Capitano) ha la responsabilità della sicurezza dell'aeromobile, dei passeggeri e degli altri membri dell'equipaggio. Il comandante è il rappresentante legale del vettore aereo ed è investito dal vettore aereo e dall'autorità aeronautica nazionale dell'autorità per compiere tutti gli atti necessari per l'adempimento di tale mandato. Il PIC dirige tutti i compiti sul ponte di volo ed è al comando dell'intero aeromobile.

Il copilota prende gli ordini direttamente dal PIC e funge da sostituto del comandante su delega o in sua assenza. Il copilota è l'assistente principale del PIC in un equipaggio di volo; nelle operazioni di cabina di pilotaggio per due persone di nuova generazione e nei velivoli bimotore più vecchi, lui o lei è l'unico assistente.

Molti velivoli di vecchia generazione trasportano un terzo membro dell'equipaggio tecnico. Questa persona può essere un ingegnere di volo o un terzo pilota (di solito chiamato secondo ufficiale). L'ingegnere di volo, quando presente, è responsabile delle condizioni meccaniche dell'aeromobile e del suo equipaggiamento. I velivoli di nuova generazione hanno automatizzato molte delle funzioni dell'ingegnere di volo; in queste operazioni a due persone, i piloti svolgono compiti che un ingegnere di volo potrebbe altrimenti svolgere che non sono stati automatizzati per progettazione.

Su alcuni voli a lunga distanza, l'equipaggio può essere integrato da un pilota con le qualifiche del PIC, un primo ufficiale aggiuntivo e, ove richiesto, un ingegnere di volo aggiuntivo.

Le leggi nazionali e internazionali stabiliscono che il personale tecnico aeronautico può operare aeromobili solo se in possesso di una licenza valida rilasciata dall'autorità nazionale. Per mantenere le loro licenze, i membri dell'equipaggio tecnico ricevono una formazione scolastica a terra una volta all'anno; sono inoltre testati in un simulatore di volo (un dispositivo che simula il volo reale e le condizioni di emergenza del volo) due volte all'anno e in operazioni effettive almeno una volta all'anno.

Un'altra condizione per il rilascio e il rinnovo di una licenza valida è una visita medica ogni 6 mesi per il trasporto aereo e i piloti commerciali di età superiore ai 40 anni, o ogni 12 mesi per i piloti commerciali di età inferiore ai 40 anni e per gli ingegneri di volo. I requisiti minimi per questi esami sono specificati dall'ICAO e dai regolamenti nazionali. Un certo numero di medici esperti in medicina aeronautica può essere autorizzato a fornire tali esami dalle autorità nazionali interessate. Questi possono includere medici del ministero dell'aeronautica, chirurghi di volo dell'aeronautica, ufficiali medici delle compagnie aeree o professionisti privati ​​designati dall'autorità nazionale.

Membri dell'equipaggio di cabina

L'equipaggio di cabina (o assistenti di volo) sono i principali responsabili della sicurezza dei passeggeri. Gli assistenti di volo svolgono compiti di sicurezza di routine; inoltre, sono responsabili del monitoraggio della cabina dell'aeromobile per la sicurezza e i rischi per la sicurezza. In caso di emergenza, i membri dell'equipaggio di cabina sono responsabili dell'organizzazione delle procedure di emergenza e dell'evacuazione in sicurezza dei passeggeri. In volo, l'equipaggio di cabina potrebbe dover rispondere a emergenze quali fumo e fuoco in cabina, turbolenze, traumi medici, decompressioni dell'aeromobile e dirottamenti o altre minacce terroristiche. Oltre alle loro responsabilità di emergenza, gli assistenti di volo forniscono anche il servizio passeggeri.

L'equipaggio di cabina minimo varia da 1 a 14 assistenti di volo, a seconda del tipo di aeromobile, della capacità passeggeri dell'aeromobile e delle normative nazionali. Il fabbisogno di personale aggiuntivo può essere determinato dai contratti di lavoro. L'equipaggio di cabina può essere integrato da un commissario di bordo o da un responsabile del servizio. L'equipaggio di cabina è solitamente sotto la supervisione di un assistente di volo principale o "in carica", che, a sua volta, è responsabile e riferisce direttamente al PIC.

I regolamenti nazionali di solito non stabiliscono che il personale di cabina sia titolare di licenze allo stesso modo dell'equipaggio tecnico; tuttavia, in base a tutte le normative nazionali, l'equipaggio di cabina deve aver ricevuto un'adeguata istruzione e formazione sulle procedure di emergenza. Le visite mediche periodiche di solito non sono richieste dalla legge, ma alcuni vettori aerei richiedono visite mediche ai fini del mantenimento della salute.

Pericoli e loro prevenzione

Tutti i membri dell'equipaggio di volo sono esposti a un'ampia varietà di fattori di stress, sia fisici che psicologici, ai rischi di un incidente aereo o di altro incidente di volo e alla possibile contrazione di una serie di malattie.

Stress fisico

La mancanza di ossigeno, una delle principali preoccupazioni della medicina aeronautica nei primi giorni del volo, fino a poco tempo fa era diventata una considerazione minore nel moderno trasporto aereo. Nel caso di un aereo a reazione che vola a 12,000 m di altitudine, l'altitudine equivalente nella cabina pressurizzata è di soli 2,300 me, di conseguenza, i sintomi di carenza di ossigeno o ipossia non si riscontrano normalmente nelle persone sane. La tolleranza alla carenza di ossigeno varia da individuo a individuo, ma per un soggetto sano e non allenato la presunta soglia di altitudine alla quale si manifestano i primi sintomi di ipossia è di 3,000 m.

Con l'avvento dei velivoli di nuova generazione, tuttavia, sono riemerse le preoccupazioni sulla qualità dell'aria in cabina. L'aria della cabina dell'aereo è costituita da aria prelevata dai compressori nel motore e spesso contiene anche aria di ricircolo dall'interno della cabina. La portata dell'aria esterna all'interno della cabina di un aereo può variare da un minimo di 0.2 m³ al minuto per persona a 1.42 m³ al minuto per persona, a seconda del tipo e dell'età dell'aeromobile e della posizione all'interno della cabina. I nuovi aeromobili utilizzano l'aria di ricircolo della cabina in misura molto maggiore rispetto ai modelli precedenti. Questo problema di qualità dell'aria è specifico dell'ambiente della cabina. Le portate d'aria del compartimento del ponte di volo sono spesso alte fino a 4.25 m³ al minuto per membro dell'equipaggio. Queste portate d'aria più elevate sono fornite sul ponte di volo per soddisfare i requisiti di raffreddamento delle apparecchiature avioniche ed elettroniche.

Negli ultimi anni sono aumentate le denunce di scarsa qualità dell'aria in cabina da parte del personale di bordo e dei passeggeri, che hanno spinto alcune autorità nazionali a indagare. I tassi minimi di ventilazione per le cabine degli aeromobili non sono definiti nelle normative nazionali. Il flusso d'aria effettivo in cabina viene raramente misurato una volta che un aeromobile è entrato in servizio, poiché non è necessario farlo. Il flusso d'aria minimo e l'uso di aria di ricircolo, insieme ad altri problemi di qualità dell'aria, come la presenza di contaminanti chimici, microrganismi, altri allergeni, fumo di tabacco e ozono, richiedono ulteriori valutazioni e studi.

Mantenere una temperatura dell'aria confortevole in cabina non rappresenta un problema negli aerei moderni; tuttavia, l'umidità di quest'aria non può essere portata a un livello confortevole, a causa della grande differenza di temperatura tra l'interno e l'esterno dell'aeromobile. Di conseguenza, sia l'equipaggio che i passeggeri sono esposti ad aria estremamente secca, specialmente sui voli a lunga distanza. L'umidità della cabina dipende dal tasso di ventilazione della cabina, dal carico di passeggeri, dalla temperatura e dalla pressione. L'umidità relativa riscontrata sugli aerei oggi varia da circa il 25% a meno del 2%. Alcuni passeggeri e membri dell'equipaggio provano disagio, come secchezza degli occhi, del naso e della gola, su voli che superano le 3 o 4 ore. Non ci sono prove conclusive di effetti avversi per la salute estesi o gravi della bassa umidità relativa sul personale di volo. Tuttavia, dovrebbero essere prese precauzioni per evitare la disidratazione; un'adeguata assunzione di liquidi come acqua e succhi dovrebbe essere sufficiente per prevenire il disagio.

La chinetosi (vertigini, malessere e vomito dovuti ai movimenti e alle altitudini anomale dell'aeromobile) è stata un problema per gli equipaggi ei passeggeri dell'aviazione civile per molti decenni; il problema esiste ancora oggi nel caso di piccoli velivoli sportivi, aerei militari e acrobazie aeree. Nei moderni velivoli da trasporto a reazione, è molto meno grave e si verifica meno frequentemente a causa delle maggiori velocità del velivolo e del peso al decollo, delle maggiori altitudini di crociera (che portano il velivolo al di sopra delle zone di turbolenza) e dell'uso del radar aereo (che consente burrasche e tempeste da localizzare e circumnavigare). Inoltre, la mancanza di chinetosi può anche essere attribuita al design più spazioso e aperto della cabina dell'aereo di oggi, che offre una maggiore sensazione di sicurezza, stabilità e comfort.

Altri pericoli fisici e chimici

Il rumore degli aerei, pur essendo un problema significativo per il personale di terra, è meno grave per i membri dell'equipaggio di un moderno aereo a reazione di quanto non fosse il caso dell'aereo con motore a pistoni. L'efficienza delle misure di controllo del rumore come l'isolamento nei moderni aeromobili ha contribuito a eliminare questo rischio nella maggior parte degli ambienti di volo. Inoltre, i miglioramenti nelle apparecchiature di comunicazione hanno ridotto al minimo i livelli di rumore di fondo da queste fonti.

L'esposizione all'ozono è un pericolo noto ma scarsamente monitorato per il personale di bordo ei passeggeri. L'ozono è presente nell'atmosfera superiore come risultato della conversione fotochimica dell'ossigeno da parte della radiazione ultravioletta solare alle altitudini utilizzate dagli aerei a reazione commerciali. La concentrazione media di ozono nell'ambiente aumenta con l'aumentare della latitudine ed è prevalente durante la primavera. Può anche variare con i sistemi meteorologici, con il risultato di alti pennacchi di ozono che scendono a quote inferiori.

I sintomi dell'esposizione all'ozono includono tosse, irritazione delle vie aeree superiori, solletico alla gola, fastidio al torace, forte dolore o indolenzimento, difficoltà o dolore nel fare un respiro profondo, mancanza di respiro, respiro sibilante, mal di testa, affaticamento, congestione nasale e irritazione agli occhi. La maggior parte delle persone è in grado di rilevare l'ozono a 0.02 ppm e gli studi hanno dimostrato che l'esposizione all'ozono a 0.5 ppm o più provoca diminuzioni significative della funzione polmonare. Gli effetti della contaminazione da ozono sono avvertiti più facilmente dalle persone impegnate in attività da moderate a intense rispetto a quelle che sono a riposo o impegnate in attività leggere. Pertanto, gli assistenti di volo (che sono fisicamente attivi durante il volo) hanno subito gli effetti dell'ozono prima e più frequentemente rispetto all'equipaggio tecnico o ai passeggeri sullo stesso volo in presenza di contaminazione da ozono.

In uno studio condotto alla fine degli anni '1970 dall'autorità aeronautica degli Stati Uniti (Rogers 1980), diversi voli (principalmente tra 9,150 e 12,200 m) sono stati monitorati per la contaminazione da ozono. È stato riscontrato che l'XNUMX% dei voli monitorati superava i limiti di concentrazione di ozono consentiti da tale autorità. I metodi per ridurre al minimo l'esposizione all'ozono includono la scelta di percorsi e altitudini che evitino aree ad alta concentrazione di ozono e l'uso di apparecchiature per il trattamento dell'aria (di solito un convertitore catalitico). I catalizzatori, invece, sono soggetti a contaminazione e perdita di efficienza. I regolamenti (quando esistono) non richiedono la loro rimozione periodica per i test di efficienza, né richiedono il monitoraggio dei livelli di ozono nelle operazioni di volo effettive. I membri dell'equipaggio, in particolare il personale di cabina, hanno chiesto che sia implementato un migliore monitoraggio e controllo della contaminazione da ozono.

Un'altra seria preoccupazione per i membri dell'equipaggio tecnico e di cabina è la radiazione cosmica, che comprende le forme di radiazione che vengono trasmesse attraverso lo spazio dal sole e da altre fonti nell'universo. La maggior parte della radiazione cosmica che viaggia nello spazio viene assorbita dall'atmosfera terrestre; tuttavia, maggiore è l'altitudine, minore è la protezione. Il campo magnetico terrestre fornisce anche una certa schermatura, che è maggiore vicino all'equatore e diminuisce alle latitudini più elevate. I membri dell'equipaggio di volo sono esposti a livelli di radiazione cosmica in volo superiori a quelli ricevuti a terra.

La quantità di esposizione alle radiazioni dipende dal tipo e dalla quantità di volo; ad esempio, un membro dell'equipaggio che vola per molte ore ad alta quota e ad alte latitudini (ad esempio, rotte polari) riceverà la maggior quantità di esposizione alle radiazioni. L'autorità per l'aviazione civile degli Stati Uniti (FAA) ha stimato che la dose media di radiazioni cosmiche a lungo termine per i membri dell'equipaggio aereo varia da 0.025 a 0.93 millisievert (mSv) per 100 ore di blocco (Friedberg et al. 1992). Sulla base delle stime della FAA, un membro dell'equipaggio che vola per 960 ore di blocco all'anno (o una media di 80 ore al mese) riceverebbe una dose annuale stimata di radiazioni compresa tra 0.24 e 8.928 mSv. Questi livelli di esposizione sono inferiori al limite professionale raccomandato di 20 millisievert all'anno (media quinquennale) stabilito dalla Commissione internazionale per la protezione radiologica (ICRP).

L'ICRP, tuttavia, raccomanda che l'esposizione professionale alle radiazioni ionizzanti non superi i 2 mSv durante la gravidanza. Inoltre, il National Council on Radiation Protection and Measurements (NCRP) degli Stati Uniti raccomanda che l'esposizione non superi 0.5 mSv in qualsiasi mese una volta che sia nota una gravidanza. Se un membro dell'equipaggio ha lavorato un mese intero sui voli con le esposizioni più elevate, il tasso di dose mensile potrebbe superare il limite raccomandato. Un tale modello di volo di oltre 5 o 6 mesi potrebbe comportare un'esposizione che supererebbe anche il limite di gravidanza raccomandato di 2 mSv.

Gli effetti sulla salute dell'esposizione a radiazioni di basso livello per un periodo di anni includono cancro, difetti genetici e difetti alla nascita per un bambino esposto nel grembo materno. La FAA stima che il rischio aggiuntivo di cancro mortale derivante dall'esposizione alle radiazioni in volo varierebbe da 1 su 1,500 a 1 su 94, a seconda del tipo di rotte e del numero di ore di volo; il livello di rischio aggiuntivo di un grave difetto genetico derivante dall'esposizione di un genitore alle radiazioni cosmiche varia da 1 su 220,000 nati vivi a 1 su 4,600 nati vivi; e il rischio di ritardo mentale e cancro infantile in un bambino esposto in utero alla radiazione cosmica varierebbe tra 1 su 20,000 e 1 su 680, a seconda del tipo e della quantità di volo che la madre ha fatto durante la gravidanza.

Il rapporto della FAA conclude che "l'esposizione alle radiazioni non è probabilmente un fattore che limiterebbe il volo per un membro dell'equipaggio non in stato di gravidanza" perché anche la più grande quantità di radiazioni ricevuta ogni anno da un membro dell'equipaggio che lavora fino a 1,000 ore di blocco all'anno è meno della metà del limite medio annuo raccomandato dall'ICRP. Tuttavia, per un membro dell'equipaggio incinta, la situazione è diversa. La FAA calcola che un membro dell'equipaggio incinta che lavora 70 ore di blocco al mese supererebbe il limite raccomandato di 5 mesi su circa un terzo dei voli che hanno studiato (Friedberg et al. 1992).

Va sottolineato che queste stime di esposizione e rischio non sono universalmente accettate. Le stime dipendono dalle ipotesi sui tipi e sulla miscela di particelle radioattive incontrate in altitudine e sul peso o sul fattore di qualità utilizzato per determinare le stime della dose per alcune di queste forme di radiazione. Alcuni scienziati ritengono che l'effettivo rischio di radiazioni per i membri dell'equipaggio aereo possa essere maggiore di quanto descritto sopra. È necessario un monitoraggio aggiuntivo dell'ambiente di volo con strumentazione affidabile per determinare più chiaramente l'entità dell'esposizione alle radiazioni in volo.

Fino a quando non si saprà di più sui livelli di esposizione, i membri dell'equipaggio aereo dovrebbero mantenere la loro esposizione a tutti i tipi di radiazioni il più basso possibile. Per quanto riguarda l'esposizione alle radiazioni in volo, ridurre al minimo il tempo di volo e massimizzare la distanza dalla sorgente di radiazioni può avere un effetto diretto sulla dose ricevuta. Ridurre il tempo di volo mensile e annuale e/o selezionare voli che volano ad altitudini e latitudini inferiori ridurrà l'esposizione. Un membro dell'equipaggio di volo che ha la possibilità di controllare i propri incarichi di volo potrebbe scegliere di volare meno ore al mese, fare offerte per un mix di voli nazionali e internazionali o richiedere permessi periodici. Un membro dell'equipaggio aereo incinta potrebbe scegliere di prendere un congedo per tutta la durata della gravidanza. Poiché il primo trimestre è il momento più cruciale per proteggersi dall'esposizione alle radiazioni, anche un membro dell'equipaggio aereo che pianifica una gravidanza potrebbe voler prendere in considerazione un congedo, soprattutto se percorre regolarmente rotte polari a lunga distanza e non ha alcun controllo sul suo volo Compiti.

Problemi ergonomici

Il principale problema ergonomico per il personale tecnico è la necessità di lavorare per molte ore in posizione seduta ma non stabile e in un'area di lavoro molto limitata. In questa posizione (trattenuta da imbracatura addominale e spalla) è necessario svolgere una serie di compiti quali movimenti delle braccia, delle gambe e della testa in diverse direzioni, consultando gli strumenti a una distanza di circa 1 m sopra, sotto, per davanti e di lato, scansionando a distanza, leggendo una mappa o un manuale a distanza ravvicinata (30 cm), ascoltando attraverso gli auricolari o parlando attraverso un microfono. Sedili, strumentazione, illuminazione, microclima dell'abitacolo e comfort degli apparati di radiocomunicazione sono stati e restano oggetto di continui miglioramenti. Il moderno ponte di volo odierno, spesso chiamato "glass cockpit", ha creato un'altra sfida con l'uso di tecnologia e automazione all'avanguardia; mantenere la vigilanza e la consapevolezza della situazione in queste condizioni ha creato nuove preoccupazioni sia per i progettisti di aeromobili che per il personale tecnico che li pilota.

Il personale di cabina ha una serie completamente diversa di problemi ergonomici. Uno dei problemi principali è quello di stare in piedi e muoversi durante il volo. Durante la salita e la discesa, e in turbolenza, l'equipaggio di cabina deve camminare su un pavimento inclinato; in alcuni aeromobili l'inclinazione della cabina può rimanere a circa il 3% anche durante la crociera. Inoltre, molti pavimenti delle cabine sono progettati in modo da creare un effetto di rimbalzo mentre si cammina, mettendo a dura prova gli assistenti di volo che si muovono costantemente durante il volo. Un altro importante problema ergonomico per gli assistenti di volo è stato l'uso di carrelli mobili. Questi carrelli possono pesare da 100 a 140 kg e devono essere spinti e tirati su e giù per tutta la lunghezza della cabina. Inoltre, la scarsa progettazione e manutenzione dei meccanismi di frenatura su molti di questi carrelli ha causato un aumento delle lesioni da sforzo ripetitivo (RSI) tra gli assistenti di volo. I vettori aerei e i produttori di carrelli stanno ora esaminando più seriamente questa attrezzatura e i nuovi design hanno portato a miglioramenti ergonomici. Ulteriori problemi ergonomici derivano dalla necessità di sollevare e trasportare oggetti pesanti o ingombranti in spazi ristretti o mantenendo una postura corporea scomoda.

Carico di lavoro

Il carico di lavoro per i membri dell'equipaggio aereo dipende dal compito, dalla disposizione ergonomica, dalle ore di lavoro/servizio e da molti altri fattori. I fattori aggiuntivi che influenzano l'equipaggio tecnico includono:

• la durata del tempo di riposo tra il presente e l'ultimo volo e la durata del tempo di sonno durante il periodo di riposo

• il briefing pre-volo e i problemi riscontrati durante il briefing pre-volo

• ritardi prima della partenza

• orario dei voli

• condizioni meteorologiche al punto di partenza, lungo il percorso e alla destinazione

• numero di segmenti di volo

• tipo di attrezzatura in volo

• qualità e quantità delle comunicazioni radio

• visibilità durante la discesa, abbagliamento e protezione dal sole

• turbolenza

• problemi tecnici con il velivolo

• esperienza degli altri membri dell'equipaggio

• traffico aereo (soprattutto nel punto di partenza e di destinazione)

• presenza di personale del vettore aereo o dell'autorità nazionale ai fini della verifica della competenza dell'equipaggio.

Alcuni di questi fattori possono essere ugualmente importanti per l'equipaggio di cabina. Inoltre, questi ultimi sono soggetti ai seguenti fattori specifici:

• tempi stretti a causa della breve durata del volo, dell'elevato numero di passeggeri e delle ampie esigenze di servizio

• servizi extra richiesti dai passeggeri, il carattere di alcuni passeggeri e, occasionalmente, abusi verbali o fisici da parte dei passeggeri

• passeggeri che richiedono cure e attenzioni speciali (ad es. bambini, disabili, anziani, emergenza medica)

• portata del lavoro preparatorio

• mancanza di articoli di servizio necessari (ad es. pasti, bevande insufficienti e così via) e attrezzature.

Le misure adottate dalle direzioni dei vettori aerei e dalle amministrazioni governative per mantenere il carico di lavoro dell'equipaggio entro limiti ragionevoli includono: miglioramento ed estensione del controllo del traffico aereo; limiti ragionevoli delle ore di servizio e requisiti per disposizioni di riposo minimo; esecuzione di lavori preparatori da parte di spedizionieri, addetti alla manutenzione, alla ristorazione e alle pulizie; automazione delle apparecchiature e dei compiti della cabina di pilotaggio; la standardizzazione delle procedure di servizio; personale adeguato; e la fornitura di attrezzature efficienti e maneggevoli.

Ore di lavoro

Uno dei fattori più importanti che influenzano la salute e la sicurezza sul lavoro sia dei tecnici che dei membri dell'equipaggio di cabina (e certamente il più ampiamente discusso e controverso) è la questione della fatica e del recupero in volo. Questo problema copre l'ampio spettro di attività che comprende le pratiche di programmazione dell'equipaggio: durata dei periodi di servizio, quantità di tempo di volo (giornaliero, mensile e annuale), periodi di servizio di riserva o di riserva e disponibilità di tempo per il riposo sia durante l'assegnazione del volo che a domicilio. I ritmi circadiani, in particolare gli intervalli e la durata del sonno, con tutte le loro implicazioni fisiologiche e psicologiche, sono particolarmente significativi per i membri dell'equipaggio aereo. Gli spostamenti di orario dovuti a voli notturni oa viaggi est/ovest o ovest/est attraverso un certo numero di fusi orari creano i maggiori problemi. Gli aeromobili di nuova generazione, che hanno la capacità di rimanere in volo fino a 15-16 ore alla volta, hanno esacerbato il conflitto tra gli orari delle compagnie aeree e i limiti umani.

Le normative nazionali per limitare i periodi di servizio e di volo e per fornire limitazioni minime di riposo esistono su base nazionale. In alcuni casi, questi regolamenti non hanno tenuto il passo con la tecnologia o la scienza, né garantiscono necessariamente la sicurezza del volo. Fino a poco tempo fa c'è stato poco tentativo di standardizzare questi regolamenti. Gli attuali tentativi di armonizzazione hanno suscitato preoccupazioni tra i membri dell'equipaggio di volo che i paesi con regolamenti più protettivi possano essere tenuti ad accettare standard più bassi e meno adeguati. Oltre alle normative nazionali, molti membri dell'equipaggio aereo sono stati in grado di negoziare orari di servizio più protettivi nei loro contratti di lavoro. Sebbene questi accordi negoziati siano importanti, la maggior parte dei membri dell'equipaggio ritiene che gli standard relativi agli orari di servizio siano essenziali per la loro salute e sicurezza (e per quella del pubblico di volo), e pertanto gli standard minimi dovrebbero essere adeguatamente regolamentati dalle autorità nazionali.

Stress psicologico

Negli ultimi anni, l'equipaggio degli aerei ha dovuto affrontare un grave fattore di stress mentale: la probabilità di dirottamenti, bombe e attacchi armati agli aerei. Sebbene le misure di sicurezza nell'aviazione civile in tutto il mondo siano state considerevolmente aumentate e migliorate, anche la sofisticazione dei terroristi è aumentata. La pirateria aerea, il terrorismo e altri atti criminali rimangono una minaccia reale per tutti i membri dell'equipaggio aereo. Per prevenire questi atti è necessario l'impegno e la collaborazione di tutte le autorità nazionali nonché la forza dell'opinione pubblica mondiale. Inoltre, i membri dell'equipaggio aereo devono continuare a ricevere una formazione speciale e informazioni sulle misure di sicurezza e devono essere informati tempestivamente di sospette minacce di pirateria aerea e terrorismo.

I membri dell'equipaggio di volo comprendono l'importanza di iniziare il servizio di volo in uno stato mentale e fisico sufficientemente buono da garantire che la fatica e le sollecitazioni causate dal volo stesso non influenzino la sicurezza. L'idoneità al servizio di volo può occasionalmente essere compromessa dallo stress psicologico e fisico ed è responsabilità del membro dell'equipaggio riconoscere se è o meno idoneo al servizio. A volte, tuttavia, questi effetti potrebbero non essere immediatamente evidenti alla persona sotto costrizione. Per questo motivo, la maggior parte delle compagnie aeree e delle associazioni di membri dell'equipaggio aereo e dei sindacati hanno comitati per gli standard professionali per assistere i membri dell'equipaggio in questo settore.

incidenti

Fortunatamente, gli incidenti aerei catastrofici sono eventi rari; tuttavia, rappresentano un pericolo per i membri dell'equipaggio aereo. Un incidente aereo non è praticamente mai un pericolo derivante da un'unica causa ben definita; in quasi tutti i casi, un certo numero di fattori tecnici e umani coincidono nel processo causale.

La progettazione difettosa dell'attrezzatura o il guasto dell'attrezzatura, soprattutto a causa di una manutenzione inadeguata, sono due cause meccaniche di incidenti aerei. Un tipo importante, sebbene relativamente raro, di fallimento umano è la morte improvvisa dovuta, ad esempio, a infarto del miocardio; altri fallimenti includono un'improvvisa perdita di coscienza (p. es., attacco epilettico, sincope cardiaca e svenimento dovuto a intossicazione alimentare o altra intossicazione). Il fallimento umano può anche derivare dal lento deterioramento di alcune funzioni come l'udito o la vista, sebbene nessun grave incidente aereo sia stato attribuito a tale causa. La prevenzione degli incidenti per cause mediche è uno dei compiti più importanti della medicina aeronautica. Un'attenta selezione del personale, visite mediche periodiche, rilevazioni delle assenze per malattia e infortuni, contatto medico continuo con le condizioni di lavoro e indagini di igiene industriale possono ridurre notevolmente il pericolo di improvvisa inabilità o lento deterioramento del personale tecnico. Il personale medico dovrebbe anche monitorare regolarmente le pratiche di programmazione dei voli per prevenire incidenti e incidenti legati alla fatica. Una compagnia aerea moderna e ben gestita di dimensioni significative dovrebbe disporre di un proprio servizio medico per questi scopi.

I progressi nella prevenzione degli incidenti aerei sono spesso il risultato di un'attenta indagine su incidenti e inconvenienti. Lo screening sistematico di tutti gli incidenti e inconvenienti, anche minori, da parte di una commissione investigativa sugli incidenti composta da esperti tecnici, operativi, strutturali, medici e di altro tipo è essenziale per determinare tutti i fattori causali di un incidente o inconveniente e formulare raccomandazioni per prevenire eventi futuri.

Nel settore dell'aviazione esistono numerose norme severe per prevenire gli incidenti causati dall'uso di alcol o altre droghe. I membri dell'equipaggio non devono consumare quantità di alcol superiori a quelle compatibili con i requisiti professionali e non devono consumare alcol durante e per almeno 8 ore prima del servizio di volo. L'uso illegale di droghe è severamente proibito. L'uso di droghe per scopi medicinali è strettamente controllato; tali farmaci non sono generalmente consentiti durante o immediatamente prima del volo, sebbene le eccezioni possano essere consentite da un medico di volo riconosciuto.

Il trasporto di materiali pericolosi per via aerea è un'altra causa di incidenti e inconvenienti aerei. Una recente indagine che copre un periodo di 2 anni (dal 1992 al 1993) ha identificato oltre 1,000 incidenti aerei che coinvolgono materiali pericolosi su vettori aerei passeggeri e cargo in una sola nazione. Più recentemente, un incidente negli Stati Uniti che ha provocato la morte di 110 passeggeri e membri dell'equipaggio ha comportato il trasporto di merci pericolose. Gli incidenti con materiali pericolosi nel trasporto aereo si verificano per una serie di motivi. Mittenti e passeggeri possono non essere consapevoli dei pericoli presentati dai materiali che portano a bordo dell'aeromobile nel loro bagaglio o che offrono per il trasporto. Occasionalmente, persone senza scrupoli possono scegliere di spedire illegalmente materiali pericolosi proibiti. Ulteriori restrizioni sul trasporto di materiali pericolosi per via aerea e una migliore formazione per i membri dell'equipaggio di volo, i passeggeri, i caricatori e i caricatori possono aiutare a prevenire futuri incidenti. Altre norme antinfortunistiche riguardano l'approvvigionamento di ossigeno, i pasti dell'equipaggio e le procedure in caso di malattia.

Malattie

Le malattie professionali specifiche dei membri dell'equipaggio non sono note o documentate. Tuttavia, alcune malattie possono essere più diffuse tra i membri dell'equipaggio che tra le persone in altre occupazioni. I comuni raffreddori e le infezioni del sistema respiratorio superiore sono frequenti; ciò può essere dovuto in parte alla bassa umidità durante il volo, alle irregolarità degli orari, all'esposizione a un gran numero di persone in uno spazio ristretto e così via. Un raffreddore comune, in particolare con congestione delle vie respiratorie superiori, che non è significativo per un impiegato può rendere inabile un membro dell'equipaggio se impedisce l'eliminazione della pressione sull'orecchio medio durante la salita e, in particolare, durante la discesa. Inoltre, le malattie che richiedono una qualche forma di terapia farmacologica possono anche impedire al membro dell'equipaggio di impegnarsi nel lavoro per un periodo di tempo. I viaggi frequenti nelle zone tropicali possono anche comportare una maggiore esposizione a malattie infettive, le più importanti delle quali sono la malaria e le infezioni dell'apparato digerente.

Gli stretti confini di un aeromobile per lunghi periodi di tempo comportano anche un rischio eccessivo di malattie infettive trasportate dall'aria come la tubercolosi, se un passeggero o un membro dell'equipaggio ha una tale malattia nella sua fase contagiosa.

Di ritorno

Dal primo volo sostenuto di un aereo a motore a Kitty Hawk, North Carolina (Stati Uniti), nel 1903, l'aviazione è diventata una delle principali attività internazionali. Si stima che dal 1960 al 1989 il numero annuo di passeggeri aerei di voli di linea regolari sia aumentato da 20 milioni a oltre 900 milioni (Poitrast e deTreville 1994). Gli aerei militari sono diventati sistemi d'arma indispensabili per le forze armate di molte nazioni. I progressi nella tecnologia aeronautica, in particolare la progettazione di sistemi di supporto vitale, hanno contribuito al rapido sviluppo di programmi spaziali con equipaggi umani. I voli spaziali orbitali si verificano relativamente frequentemente e astronauti e cosmonauti lavorano su veicoli spaziali e stazioni spaziali per lunghi periodi di tempo.

Nell'ambiente aerospaziale, i fattori di stress fisico che possono influenzare in una certa misura la salute dell'equipaggio, dei passeggeri e degli astronauti includono ridotte concentrazioni di ossigeno nell'aria, diminuzione della pressione barometrica, stress termico, accelerazione, assenza di gravità e una varietà di altri potenziali pericoli (DeHart 1992 ). Questo articolo descrive le implicazioni aeromediche dell'esposizione alla gravità e all'accelerazione durante il volo nell'atmosfera e gli effetti della microgravità sperimentati nello spazio.

Gravità e accelerazione

La combinazione di gravità e accelerazione incontrata durante il volo nell'atmosfera produce una varietà di effetti fisiologici sperimentati dall'equipaggio e dai passeggeri. Sulla superficie della terra, le forze di gravità influenzano praticamente tutte le forme di attività fisica umana. Il peso di una persona corrisponde alla forza esercitata sulla massa del corpo umano dal campo gravitazionale terrestre. Il simbolo utilizzato per esprimere l'entità dell'accelerazione di un oggetto in caduta libera quando viene lasciato cadere vicino alla superficie terrestre è indicato come g, che corrisponde ad un'accelerazione di circa 9.8 m/s² (Glaister 1988a; Leverett e Whinnery 1985).

Accelerazione si verifica ogni volta che un oggetto in movimento aumenta la sua velocità. Velocità descrive la velocità di movimento (velocità) e la direzione del movimento di un oggetto. Decelerazione si riferisce all'accelerazione che comporta una riduzione della velocità stabilita. L'accelerazione (così come la decelerazione) è una quantità vettoriale (ha grandezza e direzione). Esistono tre tipi di accelerazione: accelerazione lineare, un cambio di velocità senza cambio di direzione; accelerazione radiale, un cambio di direzione senza cambio di velocità; e accelerazione angolare, un cambiamento di velocità e direzione. Durante il volo, gli aerei sono in grado di manovrare in tutte e tre le direzioni e l'equipaggio ei passeggeri possono sperimentare accelerazioni lineari, radiali e angolari. In aviazione, le accelerazioni applicate sono comunemente espresse come multipli dell'accelerazione di gravità. Per convenzione, G è l'unità che esprime il rapporto tra un'accelerazione applicata e la costante gravitazionale (Glaister 1988a; Leverett e Whinnery 1985).

Biodinamica

La biodinamica è la scienza che si occupa della forza o dell'energia della materia vivente ed è una delle principali aree di interesse nel campo della medicina aerospaziale. Gli aerei moderni sono altamente manovrabili e in grado di volare a velocità molto elevate, provocando forze di accelerazione sugli occupanti. L'influenza dell'accelerazione sul corpo umano dipende dall'intensità, dal tasso di insorgenza e dalla direzione dell'accelerazione. La direzione dell'accelerazione è generalmente descritta dall'uso di un sistema di coordinate a tre assi (x, y, z) in cui la verticale (z) l'asse è parallelo all'asse lungo del corpo, il x l'asse è orientato dalla parte anteriore a quella posteriore e il y asse orientato lateralmente (Glaister 1988a). Queste accelerazioni possono essere classificate in due tipi generali: sostenute e transitorie.

Accelerazione sostenuta

Gli occupanti degli aerei (e dei veicoli spaziali che operano nell'atmosfera sotto l'influenza della gravità durante il lancio e il rientro) subiscono comunemente accelerazioni in risposta alle forze aerodinamiche del volo. Cambiamenti prolungati di velocità che comportano accelerazioni che durano più di 2 secondi possono derivare da cambiamenti nella velocità o nella direzione di volo di un aeromobile. Gli effetti fisiologici dell'accelerazione sostenuta derivano dalla distorsione prolungata dei tessuti e degli organi del corpo e dai cambiamenti nel flusso sanguigno e nella distribuzione dei fluidi corporei (Glaister 1988a).

Accelerazione positiva o diretta lungo il z asse (+G_z) rappresenta la principale preoccupazione fisiologica. Nel trasporto aereo civile, G_z le accelerazioni sono rare, ma occasionalmente possono verificarsi in misura lieve durante alcuni decolli e atterraggi e durante il volo in condizioni di turbolenza aerea. I passeggeri possono avvertire brevi sensazioni di assenza di gravità quando soggetti a cadute improvvise (negativo G_z accelerazioni), se non vincolati nelle loro sedi. Un'improvvisa accelerazione improvvisa può causare il lancio di passeggeri o membri dell'equipaggio sfrenati contro le superfici interne della cabina dell'aeromobile, con conseguenti lesioni.

A differenza del trasporto aereo civile, il funzionamento di aerei militari ad alte prestazioni e aerei acrobatici e aeroplani può generare accelerazioni lineari, radiali e angolari significativamente più elevate. Accelerazioni positive sostanziali possono essere generate quando un aereo ad alte prestazioni cambia la sua traiettoria di volo durante una virata o una manovra di pull-up da un'immersione ripida. Il +G_z le caratteristiche prestazionali degli attuali aerei da combattimento possono esporre gli occupanti ad accelerazioni positive da 5 a 7 G per 10-40 secondi (Glaister 1988a). L'equipaggio può sperimentare un aumento del peso dei tessuti e delle estremità a livelli di accelerazione relativamente bassi di soli +2 G_z. Ad esempio, un pilota del peso di 70 kg che ha eseguito una manovra dell'aeromobile che ha generato +2 G_z sperimenterebbe un aumento del peso corporeo da 70 kg a 140 kg.

Il sistema cardiovascolare è il sistema di organi più importante per determinare la tolleranza complessiva e la risposta a +G_z stress (Glaister 1988a). Gli effetti dell'accelerazione positiva sulla vista e sulle prestazioni mentali sono dovuti alla diminuzione del flusso sanguigno e all'apporto di ossigeno agli occhi e al cervello. La capacità del cuore di pompare sangue agli occhi e al cervello dipende dalla sua capacità di superare la pressione idrostatica del sangue in qualsiasi punto lungo il sistema circolatorio e dalle forze inerziali generate dal flusso positivo G_z accelerazione. La situazione può essere paragonata a quella di tirare verso l'alto un pallone parzialmente pieno d'acqua e osservare la distensione verso il basso del pallone a causa della risultante forza inerziale che agisce sulla massa d'acqua. L'esposizione ad accelerazioni positive può causare la perdita temporanea della visione periferica o la completa perdita di coscienza. I piloti militari di velivoli ad alte prestazioni possono rischiare lo sviluppo di G-blackout indotti quando esposti a rapida insorgenza o lunghi periodi di accelerazione positiva nel +G_z asse. Le aritmie cardiache benigne si verificano frequentemente in seguito all'esposizione ad alti livelli prolungati di +G_z accelerazione, ma di solito hanno un significato clinico minimo a meno che non sia presente una malattia preesistente; –G_z l'accelerazione si verifica raramente a causa delle limitazioni nella progettazione e nelle prestazioni dell'aeromobile, ma può verificarsi durante il volo invertito, i loop esterni e le rotazioni e altre manovre simili. Gli effetti fisiologici associati all'esposizione a -G_z l'accelerazione comporta principalmente un aumento delle pressioni vascolari nella parte superiore del corpo, nella testa e nel collo (Glaister 1988a).

Sono chiamate accelerazioni di durata sostenuta che agiscono perpendicolarmente all'asse lungo del corpo accelerazioni trasversali e sono relativamente rari nella maggior parte delle situazioni di aviazione, ad eccezione dei decolli assistiti da catapulta e jet o razzo da portaerei e durante il lancio di sistemi a razzo come lo space shuttle. Le accelerazioni incontrate in tali operazioni militari sono relativamente piccole e di solito non influenzano il corpo in modo importante perché le forze inerziali agiscono ad angolo retto rispetto all'asse lungo del corpo. In generale, gli effetti sono meno pronunciati che in G_z accelerazioni. Accelerazione laterale in ±G_y gli assi sono rari, tranne che con velivoli sperimentali.

Accelerazione transitoria

Le risposte fisiologiche degli individui ad accelerazioni transitorie di breve durata sono una considerazione importante nella scienza della prevenzione degli incidenti aerei e della protezione dell'equipaggio e dei passeggeri. Le accelerazioni transitorie sono di durata così breve (notevolmente inferiore a 1 secondo) che il corpo non è in grado di raggiungere uno stato stazionario. La causa più comune di lesioni negli incidenti aerei deriva dalla brusca decelerazione che si verifica quando un aereo impatta il suolo o l'acqua (Anton 1988).

Quando un aereo colpisce il suolo, un'enorme quantità di energia cinetica applica forze dannose all'aereo e ai suoi occupanti. Il corpo umano risponde a queste forze applicate mediante una combinazione di accelerazione e tensione. Gli infortuni derivano da deformazioni di tessuti e organi e traumi a parti anatomiche causati da collisioni con componenti strutturali della cabina di pilotaggio e/o della cabina dell'aeromobile.

La tolleranza umana alla brusca decelerazione è variabile. La natura delle lesioni dipenderà dalla natura della forza applicata (se si tratta principalmente di un impatto penetrante o contundente). All'impatto, le forze che si generano dipendono dalle decelerazioni longitudinali e orizzontali generalmente applicate a un occupante. Le forze di decelerazione brusca sono spesso classificate in tollerabili, dannose e fatali. Tollerabile le forze producono lesioni traumatiche come abrasioni e contusioni; dannoso le forze producono traumi da moderati a gravi che potrebbero non essere invalidanti. Si stima che un impulso di accelerazione di circa 25 G mantenuto per 0.1 secondi è il limite di tollerabilità lungo il +G_z asse, e quello di circa 15 G per 0.1 sec è il limite per il –G_z asse (Anton 1988).

Molteplici fattori influenzano la tolleranza umana all'accelerazione di breve durata. Questi fattori includono l'entità e la durata della forza applicata, la velocità di insorgenza della forza applicata, la sua direzione e il sito di applicazione. Va notato che le persone possono sopportare forze molto maggiori perpendicolari all'asse longitudinale del corpo.

Contromisure protettive

Lo screening fisico dei membri dell'equipaggio per identificare gravi malattie preesistenti che potrebbero esporli a un rischio maggiore nell'ambiente aerospaziale è una funzione chiave dei programmi aeromedici. Inoltre, sono disponibili contromisure per l'equipaggio di velivoli ad alte prestazioni per proteggersi dagli effetti negativi di accelerazioni estreme durante il volo. I membri dell'equipaggio devono essere addestrati a riconoscere che molteplici fattori fisiologici possono ridurre la loro tolleranza a G fatica. Questi fattori di rischio includono affaticamento, disidratazione, stress da calore, ipoglicemia e ipossia (Glaister 1988b).

Tre tipi di manovre che i membri dell'equipaggio di velivoli ad alte prestazioni impiegano per ridurre al minimo gli effetti negativi dell'accelerazione sostenuta durante il volo sono la tensione muscolare, l'espirazione forzata contro una glottide chiusa o parzialmente chiusa (parte posteriore della lingua) e la respirazione a pressione positiva (Glaister 1988b; De Hart 1992). Le contrazioni muscolari forzate esercitano una maggiore pressione sui vasi sanguigni per diminuire il pool venoso e aumentare il ritorno venoso e la gittata cardiaca, con conseguente aumento del flusso sanguigno al cuore e alla parte superiore del corpo. Sebbene efficace, la procedura richiede uno sforzo estremo e attivo e può provocare rapidamente affaticamento. Espirazione contro una glottide chiusa, denominata Manovra Valsalva (o Procedura M-1) può aumentare la pressione nella parte superiore del corpo e aumentare la pressione intratoracica (all'interno del torace); tuttavia, il risultato è di breve durata e può essere dannoso se prolungato, perché riduce il ritorno venoso e la gittata cardiaca. Espirare forzatamente contro una glottide parzialmente chiusa è un più efficace anti-G manovra forzata. La respirazione a pressione positiva rappresenta un altro metodo per aumentare la pressione intratoracica. Le pressioni positive vengono trasmesse al sistema delle piccole arterie, con conseguente aumento del flusso sanguigno agli occhi e al cervello. La respirazione a pressione positiva deve essere combinata con l'uso diG tute per prevenire un eccessivo ristagno nella parte inferiore del corpo e negli arti.

L'equipaggio militare pratica una varietà di metodi di addestramento per migliorare G tolleranza. Gli equipaggi si allenano spesso in una centrifuga costituita da una gondola attaccata a un braccio rotante che gira e genera +G_z accelerazione. L'equipaggio acquisisce familiarità con lo spettro dei sintomi fisiologici che possono svilupparsi e apprende le procedure adeguate per controllarli. Anche l'allenamento fisico, in particolare l'allenamento per la forza di tutto il corpo, si è rivelato efficace. Uno dei dispositivi meccanici più comuni utilizzati come dispositivi di protezione per ridurre gli effetti di +G l'esposizione è costituito da anti-G tute (Glaister 1988b). Il tipico indumento simile a un pantalone è costituito da vesciche su addome, cosce e polpacci che si gonfiano automaticamente per mezzo di un sistema anti-G valvola nell'aereo. L'anti-G la valvola si gonfia in reazione a un'accelerazione applicata al velivolo. Al momento dell'inflazione, l'anti-G tuta produce un aumento delle pressioni tissutali degli arti inferiori. Ciò mantiene la resistenza vascolare periferica, riduce il ristagno di sangue nell'addome e negli arti inferiori e minimizza lo spostamento verso il basso del diaframma per prevenire l'aumento della distanza verticale tra il cuore e il cervello che può essere causato dall'accelerazione positiva (Glaister 1988b).

La sopravvivenza alle accelerazioni transitorie associate agli incidenti aerei dipende da sistemi di ritenuta efficaci e dal mantenimento dell'integrità della cabina di pilotaggio/cabina per ridurre al minimo l'intrusione di componenti dell'aeromobile danneggiati nello spazio abitativo (Anton 1988). La funzione delle cinture addominali, delle imbracature e di altri tipi di sistemi di ritenuta è quella di limitare il movimento dell'equipaggio o dei passeggeri e di attenuare gli effetti della decelerazione improvvisa durante l'impatto. L'efficacia del sistema di ritenuta dipende dalla sua capacità di trasmettere i carichi tra il corpo e il sedile o la struttura del veicolo. I sedili ad attenuazione energetica e i sedili rivolti all'indietro sono altre caratteristiche nella progettazione degli aeromobili che limitano le lesioni. Altre tecnologie di protezione dagli incidenti includono la progettazione di componenti della cellula per assorbire energia e miglioramenti nelle strutture dei sedili per ridurre i guasti meccanici (DeHart 1992; DeHart e Beers 1985).

microgravità

Dagli anni '1960, astronauti e cosmonauti hanno effettuato numerose missioni nello spazio, inclusi 6 atterraggi lunari da parte di americani. La durata della missione va da diversi giorni a diversi mesi, con alcuni cosmonauti russi che registrano voli di circa 1 anno. In seguito a questi voli spaziali, medici e scienziati hanno scritto un'ampia letteratura che descrive le aberrazioni fisiologiche durante e dopo il volo. Per la maggior parte, queste aberrazioni sono state attribuite all'esposizione all'assenza di gravità o alla microgravità. Sebbene questi cambiamenti siano transitori, con un recupero totale da alcuni giorni a diversi mesi dopo il ritorno sulla Terra, nessuno può dire con assoluta certezza se gli astronauti sarebbero così fortunati dopo missioni della durata di 2 o 3 anni, come previsto per un viaggio di andata e ritorno su Marte. Le principali aberrazioni fisiologiche (e contromisure) possono essere classificate come cardiovascolari, muscoloscheletriche, neurovestibolari, ematologiche ed endocrinologiche (Nicogossian, Huntoon e Pool 1994).

Rischi cardiovascolari

Finora non si sono verificati gravi problemi cardiaci nello spazio, come infarti o insufficienza cardiaca, sebbene diversi astronauti abbiano sviluppato ritmi cardiaci anomali di natura transitoria, in particolare durante l'attività extraveicolare (EVA). In un caso, un cosmonauta russo è dovuto tornare sulla Terra prima del previsto, come misura precauzionale.

D'altra parte, la microgravità sembra indurre una labilità della pressione sanguigna e del polso. Sebbene ciò non causi danni alla salute o alle prestazioni dell'equipaggio durante il volo, circa la metà degli astronauti immediatamente dopo il volo diventa estremamente vertiginosa e vertiginosa, con alcuni che soffrono di svenimento (sincope) o quasi svenimento (pre-sincope). Si pensa che la causa di questa intolleranza alla verticalità sia un abbassamento della pressione sanguigna al rientro nel campo gravitazionale terrestre, unito alla disfunzione dei meccanismi compensatori del corpo. Quindi, una bassa pressione sanguigna e un polso decrescente non contrastati dalla normale risposta del corpo a tali aberrazioni fisiologiche provocano questi sintomi.

Sebbene questi episodi presincopali e sincopali siano transitori e senza sequele, permangono grandi preoccupazioni per diversi motivi. In primo luogo, nel caso in cui un veicolo spaziale di ritorno dovesse avere un'emergenza, come un incendio, all'atterraggio, sarebbe estremamente difficile per gli astronauti fuggire rapidamente. In secondo luogo, gli astronauti che atterrano sulla luna dopo periodi di tempo nello spazio sarebbero inclini in una certa misura a pre-svenimenti e svenimenti, anche se il campo gravitazionale della luna è un sesto di quello della Terra. E infine, questi sintomi cardiovascolari potrebbero essere molto peggiori o addirittura letali dopo missioni molto lunghe.

È per questi motivi che c'è stata una ricerca aggressiva di contromisure per prevenire o almeno migliorare gli effetti della microgravità sul sistema cardiovascolare. Sebbene ci siano una serie di contromisure allo studio che mostrano qualche promessa, nessuna finora si è dimostrata veramente efficace. La ricerca si è concentrata sull'esercizio in volo utilizzando un tapis roulant, un cicloergometro e un vogatore. Inoltre, sono in corso studi anche con la pressione negativa della parte inferiore del corpo (LBNP). Ci sono alcune prove che l'abbassamento della pressione intorno alla parte inferiore del corpo (utilizzando attrezzature speciali compatte) migliorerà la capacità del corpo di compensare (cioè, aumentare la pressione sanguigna e le pulsazioni quando scendono troppo). La contromisura LBNP potrebbe essere ancora più efficace se l'astronauta beve contemporaneamente quantità moderate di acqua salata appositamente costituita.

Se si vuole risolvere il problema cardiovascolare, non solo occorre lavorare di più su queste contromisure, ma occorre trovarne anche di nuove.

Rischi muscoloscheletrici

Tutti gli astronauti di ritorno dallo spazio hanno un certo grado di deperimento muscolare o atrofia, indipendentemente dalla durata della missione. I muscoli particolarmente a rischio sono quelli delle braccia e delle gambe, con conseguente riduzione delle dimensioni oltre che della forza, della resistenza e della capacità lavorativa. Sebbene il meccanismo di questi cambiamenti muscolari sia ancora mal definito, una spiegazione parziale è il prolungato disuso; il lavoro, l'attività e il movimento in condizioni di microgravità sono quasi senza sforzo, poiché nulla ha peso. Questo può essere un vantaggio per gli astronauti che lavorano nello spazio, ma è chiaramente uno svantaggio quando si ritorna in un campo gravitazionale, sia esso quello della Luna o della Terra. Una condizione indebolita non solo potrebbe ostacolare le attività post-volo (incluso il lavoro sulla superficie lunare), ma potrebbe anche compromettere una rapida fuga di emergenza a terra, se richiesta all'atterraggio. Un altro fattore è la possibile necessità durante l'EVA di effettuare riparazioni di veicoli spaziali, che possono essere molto faticose. Le contromisure allo studio includono esercizi in volo, stimolazione elettrica e farmaci anabolizzanti (testosterone o steroidi simili al testosterone). Sfortunatamente, queste modalità nella migliore delle ipotesi ritardano solo la disfunzione muscolare.

Oltre all'atrofia muscolare, c'è anche una lenta ma inesorabile perdita di tessuto osseo nello spazio (circa 300 mg al giorno, ovvero lo 0.5% del calcio osseo totale al mese) sperimentata da tutti gli astronauti. Ciò è stato documentato dai raggi X post-volo delle ossa, in particolare di quelle che sopportano il peso (cioè lo scheletro assiale). Ciò è dovuto a una lenta ma incessante perdita di calcio nelle urine e nelle feci. Di grande preoccupazione è la continua perdita di calcio, indipendentemente dalla durata del volo. Di conseguenza, questa perdita di calcio e l'erosione ossea potrebbero essere un fattore limitante del volo, a meno che non si trovi una contromisura efficace. Sebbene il meccanismo preciso di questa aberrazione fisiologica molto significativa non sia completamente compreso, è senza dubbio dovuto in parte all'assenza di forze gravitazionali sull'osso, nonché al disuso, simile all'atrofia muscolare. Se la perdita ossea dovesse continuare indefinitamente, in particolare durante lunghe missioni, le ossa diventerebbero così fragili che alla fine ci sarebbe il rischio di fratture anche con bassi livelli di stress. Inoltre, con un flusso costante di calcio nelle urine attraverso i reni, esiste la possibilità di formazione di calcoli renali, con accompagnamento di forte dolore, sanguinamento e infezione. Chiaramente, ognuna di queste complicazioni sarebbe una questione molto seria se si verificasse nello spazio.

Sfortunatamente, non esistono contromisure note che prevengano efficacemente la perdita di calcio durante il volo spaziale. Sono in fase di sperimentazione diverse modalità, tra cui l'esercizio (tapis roulant, cicloergometro e vogatore), in base alla teoria che tali sollecitazioni fisiche volontarie normalizzerebbero il metabolismo osseo, prevenendo o almeno migliorando la perdita ossea. Altre contromisure in fase di studio sono integratori di calcio, vitamine e vari farmaci (come i difosfonati, una classe di farmaci che ha dimostrato di prevenire la perdita ossea nei pazienti con osteoporosi). Se nessuna di queste contromisure più semplici si rivela efficace, è possibile che la soluzione risieda nella gravità artificiale che potrebbe essere prodotta dalla rotazione continua o intermittente del veicolo spaziale. Sebbene tale movimento possa generare forze gravitazionali simili a quelle della terra, rappresenterebbe un "incubo" ingegneristico, oltre a costi aggiuntivi importanti.

Rischi neurovestibolari

Più della metà degli astronauti e dei cosmonauti soffre di cinetosi spaziale (SMS). Sebbene i sintomi varino in qualche modo da individuo a individuo, la maggior parte soffre di consapevolezza dello stomaco, nausea, vomito, mal di testa e sonnolenza. Spesso c'è un'esacerbazione dei sintomi con un rapido movimento della testa. Se un astronauta sviluppa SMS, di solito si verifica da pochi minuti a poche ore dopo il lancio, con remissione completa entro 72 ore. È interessante notare che i sintomi a volte si ripresentano dopo il ritorno sulla terra.

Gli SMS, in particolare il vomito, non solo possono essere sconcertanti per i membri dell'equipaggio, ma possono anche causare un calo delle prestazioni in un astronauta malato. Inoltre, non si può ignorare il rischio di vomito mentre si indossa una tuta pressurizzata durante l'EVA, poiché il vomito potrebbe causare il malfunzionamento del sistema di supporto vitale. È per questi motivi che nessuna attività EVA è mai programmata durante i primi 3 giorni di una missione spaziale. Se un EVA si rendesse necessario, ad esempio, per effettuare riparazioni di emergenza sul veicolo spaziale, l'equipaggio dovrebbe assumersi tale rischio.

Gran parte della ricerca neurovestibolare è stata diretta alla ricerca di un modo per prevenire e curare la SMS. Varie modalità, comprese pillole e cerotti anti-cinetosi, nonché l'utilizzo di trainer per l'adattamento pre-volo come sedie rotanti per abituare gli astronauti, sono state tentate con un successo molto limitato. Tuttavia, negli ultimi anni si è scoperto che l'antistaminico phenergan, somministrato per iniezione, è un trattamento estremamente efficace. Pertanto, viene trasportato a bordo di tutti i voli e consegnato come richiesto. La sua efficacia come prevenzione deve ancora essere dimostrata.

Altri sintomi neurovestibolari riportati dagli astronauti includono vertigini, vertigini, disequilibrio e illusioni di auto-movimento e movimento dell'ambiente circostante, che a volte rendono difficile camminare per un breve periodo dopo il volo. I meccanismi di questi fenomeni sono molto complessi e non sono completamente compresi. Potrebbero essere problematici, in particolare dopo un allunaggio dopo diversi giorni o settimane nello spazio. Al momento non sono note contromisure efficaci.

I fenomeni neurovestibolari sono molto probabilmente causati da una disfunzione dell'orecchio interno (i canali semicircolari e otricolo-sacculo), a causa della microgravità. O segnali errati vengono inviati al sistema nervoso centrale oppure i segnali vengono male interpretati. In ogni caso, i risultati sono i suddetti sintomi. Una volta compreso meglio il meccanismo, è possibile identificare contromisure efficaci.

Rischi ematologici

La microgravità ha un effetto sui globuli rossi e bianchi del corpo. I primi fungono da convogliatore di ossigeno ai tessuti e il secondo da sistema immunologico per proteggere il corpo dagli organismi invasori. Pertanto, qualsiasi disfunzione potrebbe causare effetti deleteri. Per ragioni non comprese, gli astronauti perdono circa dal 7 al 17% della loro massa di globuli rossi all'inizio del volo. Questa perdita sembra stabilizzarsi entro pochi mesi, tornando alla normalità da 4 a 8 settimane dopo il volo.

Finora, questo fenomeno non è stato clinicamente significativo, ma piuttosto una curiosa scoperta di laboratorio. Tuttavia, esiste un chiaro potenziale per questa perdita di massa di globuli rossi per essere un'aberrazione molto grave. Preoccupante è la possibilità che con missioni molto lunghe previste per il ventunesimo secolo, i globuli rossi possano essere persi a un ritmo accelerato e in quantità molto maggiori. Se ciò dovesse accadere, l'anemia potrebbe svilupparsi al punto che un astronauta potrebbe ammalarsi gravemente. Si spera che ciò non accada e che la perdita di globuli rossi rimanga molto ridotta, indipendentemente dalla durata della missione.

Inoltre, diversi componenti del sistema dei globuli bianchi sono influenzati dalla microgravità. Ad esempio, c'è un aumento complessivo dei globuli bianchi, principalmente dei neutrofili, ma una diminuzione dei linfociti. Ci sono anche prove che alcuni globuli bianchi non funzionano normalmente.

A partire da ora, nonostante questi cambiamenti, nessuna malattia è stata attribuita a questi cambiamenti dei globuli bianchi. Non è noto se una lunga missione causerà o meno un'ulteriore diminuzione del numero e ulteriori disfunzioni. Se ciò dovesse accadere, il sistema immunitario del corpo verrebbe compromesso, rendendo gli astronauti molto suscettibili alle malattie infettive e possibilmente resi incapaci anche da malattie minori che altrimenti sarebbero facilmente respinte da un sistema immunologico normalmente funzionante.

Come per le alterazioni dei globuli rossi, le alterazioni dei globuli bianchi, almeno in missioni di circa un anno, non hanno rilevanza clinica. A causa del potenziale rischio di malattie gravi durante o dopo il volo, è fondamentale che la ricerca continui sugli effetti della microgravità sul sistema ematologico.

Rischi endocrinologici

Durante il volo spaziale, è stato notato che ci sono una serie di cambiamenti fluidi e minerali all'interno del corpo dovuti in parte a cambiamenti nel sistema endocrino. In generale, c'è una perdita di liquidi corporei totali, così come calcio, potassio e calcio. Un meccanismo preciso per questi fenomeni è sfuggito alla definizione, sebbene i cambiamenti nei vari livelli ormonali offrano una spiegazione parziale. Per confondere ulteriormente le cose, i risultati di laboratorio sono spesso incoerenti tra gli astronauti che sono stati studiati, rendendo impossibile discernere un'ipotesi unitaria sulla causa di queste aberrazioni fisiologiche. Nonostante questa confusione, questi cambiamenti non hanno causato danni noti alla salute degli astronauti e nessun calo delle prestazioni in volo. Non è noto quale sia il significato di questi cambiamenti endocrini per voli molto lunghi, così come la possibilità che possano essere forieri di sequele molto gravi.

Ringraziamenti: Gli autori vorrebbero riconoscere il lavoro dell'Aerospace Medical Association in questo settore.

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L'elicottero è un tipo di aereo molto speciale. È utilizzato in ogni parte del mondo e serve una varietà di scopi e industrie. Le dimensioni degli elicotteri variano dai più piccoli elicotteri monoposto alle gigantesche macchine per il sollevamento di carichi pesanti con pesi lordi superiori a 100,000 kg, che è all'incirca le stesse dimensioni di un Boeing 757. Lo scopo di questo articolo è discutere alcuni degli aspetti di sicurezza e problemi di salute della macchina stessa, le diverse missioni per cui è utilizzata, sia civili che militari, e l'ambiente operativo dell'elicottero.

L'elicottero stesso presenta alcuni problemi di sicurezza e salute davvero unici. Tutti gli elicotteri utilizzano un sistema a rotore principale. Questo è il corpo di sollevamento della macchina e ha lo stesso scopo delle ali di un aeroplano convenzionale. Le pale del rotore rappresentano un rischio significativo per le persone e le cose a causa delle loro dimensioni, massa e velocità di rotazione, che le rendono anche difficili da vedere da determinate angolazioni e in diverse condizioni di illuminazione.

Anche il rotore di coda è un pericolo. Di solito è molto più piccolo del rotore principale e gira a una velocità molto elevata, quindi anch'esso è molto difficile da vedere. A differenza del sistema del rotore principale, che si trova in cima all'albero dell'elicottero, il rotore di coda è spesso vicino al livello del suolo. Le persone dovrebbero avvicinarsi a un elicottero dalla parte anteriore, in vista del pilota, per evitare di entrare in contatto con il rotore di coda. Prestare particolare attenzione per identificare o rimuovere gli ostacoli (come cespugli o recinzioni) in un'area di atterraggio per elicotteri temporanea o non migliorata. Il contatto con il rotore di coda può causare lesioni o morte nonché gravi danni alla proprietà o all'elicottero.

Molte persone riconoscono il caratteristico suono schiaffo del sistema del rotore di un elicottero. Questo rumore si verifica solo quando l'elicottero è in volo in avanti e non è considerato un problema di salute. La sezione del compressore del motore produce un rumore estremamente forte, spesso superiore a 140 dBA, e l'esposizione non protetta deve essere evitata. Protezione dell'udito (tappi per le orecchie ed una cuffia o un casco per l'attenuazione del rumore) devono essere indossati quando si lavora dentro e intorno agli elicotteri.

Ci sono molti altri pericoli da considerare quando si lavora con gli elicotteri. Uno è liquidi infiammabili o combustibili. Tutti gli elicotteri richiedono carburante per far funzionare i motori. Il motore e le trasmissioni del rotore principale e di coda utilizzano olio per la lubrificazione e il raffreddamento. Alcuni elicotteri hanno uno o più sistemi idraulici e utilizzano fluido idraulico.

Gli elicotteri generano una carica elettrica statica quando il sistema del rotore gira e/o l'elicottero è in volo. La carica statica si dissiperà quando l'elicottero toccherà il suolo. Se a un individuo viene richiesto di afferrare una fune da un elicottero in bilico, come durante il disboscamento, i sollevamenti esterni o le operazioni di soccorso, quella persona dovrebbe lasciare che il carico o la fune tocchino il suolo prima di afferrarlo per evitare uno shock.

Soccorso/eliambulanza. L'elicottero è stato originariamente progettato pensando al soccorso e uno dei suoi usi più diffusi è come ambulanza. Questi si trovano spesso sulla scena di un incidente o di un disastro (vedi figura 2). Possono atterrare in aree ristrette con squadre mediche qualificate a bordo che si prendono cura dei feriti sul posto durante il viaggio verso una struttura medica. Gli elicotteri vengono utilizzati anche per voli non di emergenza quando è richiesta velocità di trasporto o comfort del paziente.

Supporto petrolifero offshore. Gli elicotteri vengono utilizzati per aiutare a rifornire le operazioni petrolifere offshore. Trasportano persone e rifornimenti tra terra e piattaforma e tra piattaforme.

Trasporto esecutivo/personale. L'elicottero viene utilizzato per il trasporto da punto a punto. Questo di solito viene fatto su brevi distanze dove la geografia o le condizioni di traffico lento impediscono un rapido trasporto via terra. Le aziende costruiscono eliporti sulla proprietà aziendale per consentire un facile accesso agli aeroporti o per facilitare il trasporto tra le strutture.

Giro turistico. L'uso degli elicotteri nell'industria turistica è in continua crescita. L'eccellente vista dall'elicottero unita alla sua capacità di accedere ad aree remote ne fanno un'attrazione popolare.

Forze dell'ordine. Molti dipartimenti di polizia e agenzie governative utilizzano elicotteri per questo tipo di lavoro. La mobilità dell'elicottero nelle aree urbane affollate e nelle aree rurali remote lo rende prezioso. Il più grande eliporto sul tetto del mondo si trova presso il dipartimento di polizia di Los Angeles.

Operazioni cinematografiche. Gli elicotteri sono un punto fermo nei film d'azione. Altri tipi di film e intrattenimento basato su film sono girati da elicotteri.

Raccolta di notizie. Le stazioni televisive e radiofoniche impiegano elicotteri per l'osservazione del traffico e la raccolta di notizie. La loro capacità di atterrare nel luogo in cui stanno accadendo le notizie li rende una risorsa preziosa. Molti di loro sono anche dotati di ricetrasmettitori a microonde in modo da poter inviare le loro storie, in diretta, su distanze abbastanza lunghe, mentre sono in viaggio.

Sollevamento pesante. Alcuni elicotteri sono progettati per trasportare carichi pesanti alla fine delle linee esterne. Il disboscamento aereo è un'applicazione di questo concetto. Le squadre di costruzione e di esplorazione petrolifera fanno ampio uso della capacità dell'elicottero per sollevare oggetti grandi o ingombranti in posizione.

Applicazione aerea. Gli elicotteri possono essere dotati di barre irroratrici e caricati per erogare erbicidi, pesticidi e fertilizzanti. Possono essere aggiunti altri dispositivi che consentono agli elicotteri di combattere gli incendi. Possono rilasciare acqua o ritardanti chimici.
 

Militare

Soccorso/ambulanza aerea. L'elicottero è ampiamente utilizzato negli sforzi umanitari. Molte nazioni in tutto il mondo hanno guardie costiere impegnate nel lavoro di soccorso marittimo. Gli elicotteri vengono utilizzati per trasportare malati e feriti dalle aree di battaglia. Altri ancora vengono inviati per salvare o recuperare persone da dietro le linee nemiche.

Attacco. Gli elicotteri possono essere armati e utilizzati come piattaforme di attacco via terra o via mare. I sistemi d'arma includono mitragliatrici, razzi e siluri. Sofisticati sistemi di puntamento e guida vengono utilizzati per agganciare e distruggere bersagli a lungo raggio.

Trasporti. Elicotteri di tutte le dimensioni vengono utilizzati per il trasporto di persone e rifornimenti via terra o via mare. Molte navi sono dotate di eliporti per facilitare le operazioni offshore.

L'ambiente operativo dell'elicottero

L'elicottero è utilizzato in tutto il mondo in vari modi (vedi, ad esempio, figura 1 e figura 2). Inoltre, spesso lavora molto vicino al suolo e ad altri ostacoli. Ciò richiede una vigilanza costante da parte dei piloti e di coloro che lavorano o viaggiano sull'aeromobile. Al contrario, l'ambiente degli aerei ad ala fissa è più prevedibile, poiché volano (specialmente gli aerei commerciali) principalmente da aeroporti il ​​cui spazio aereo è strettamente controllato.

Figura 1. Elicottero H-46 che atterra nel deserto dell'Arizona, Stati Uniti.

Figura 2. Elicottero 5-76A Cougar che atterra sul campo sul luogo dell'incidente.

L'ambiente di combattimento presenta pericoli speciali. Anche l'elicottero militare opera in un ambiente a bassa quota ed è soggetto agli stessi pericoli. La proliferazione di missili economici, portatili ea ricerca di calore rappresenta un altro pericolo per i velivoli ad ala rotante. L'elicottero militare può usare il terreno per nascondersi o per mascherare la sua firma rivelatrice, ma quando è all'aperto è vulnerabile al fuoco di armi leggere e ai missili.

Le forze militari utilizzano anche occhiali per la visione notturna (NVG) per migliorare la visuale del pilota dell'area in condizioni di scarsa illuminazione. Sebbene gli NVG aumentino la capacità di vedere del pilota, hanno gravi limitazioni operative. Uno dei principali svantaggi è la mancanza di visione periferica, che ha contribuito alle collisioni a mezz'aria.

Misure di prevenzione degli infortuni

Le misure preventive possono essere raggruppate in diverse categorie. Qualsiasi categoria o articolo di prevenzione non preverrà, di per sé, gli incidenti. Tutti loro devono essere utilizzati in concerto per massimizzare la loro efficacia.

Politiche operative

Le politiche operative sono formulate prima di qualsiasi operazione. Di solito vengono forniti dall'azienda con il certificato di esercizio. Sono realizzati sulla base di normative governative, linee guida consigliate dal produttore, standard di settore, migliori pratiche e buon senso. In generale, si sono dimostrati efficaci nella prevenzione di incidenti e incidenti e includono:

• Definizione delle migliori pratiche e procedure. Le procedure sono essenziali per la prevenzione degli incidenti. Quando non utilizzato, come nelle prime operazioni di eliambulanza, si registravano tassi di incidenti estremamente elevati. In assenza di indicazioni normative, i piloti hanno tentato di supportare missioni umanitarie di notte e/o in condizioni meteorologiche avverse con un addestramento minimo ed elicotteri mal equipaggiati per tali voli, provocando incidenti.

• Gestione delle risorse dell'equipaggio (CRM). Il CRM è iniziato come "gestione delle risorse della cabina di pilotaggio", ma da allora è passato alla gestione delle risorse dell'equipaggio. Il CRM si basa sull'idea che le persone nell'equipaggio dovrebbero essere libere di discutere qualsiasi situazione tra di loro per assicurare il completamento con successo del volo. Sebbene molti elicotteri siano guidati da un solo pilota, spesso lavorano con altre persone che si trovano sull'elicottero oa terra. Queste persone possono fornire informazioni sull'operazione se consultate o autorizzate a parlare. Quando si verifica tale interazione, il CRM diventa quindi azienda gestione delle risorse. Tale collaborazione è un'abilità acquisita e dovrebbe essere insegnata agli equipaggi, ai dipendenti dell'azienda e ad altri che lavorano con e intorno agli elicotteri.

• Fornitura di un ambiente aziendale privo di minacce. Le operazioni in elicottero possono essere stagionali. Ciò significa giorni lunghi e faticosi. Gli equipaggi dovrebbero essere in grado di terminare la loro giornata di servizio senza timore di recriminazioni. Se ci sono altre carenze operative simili, gli equipaggi dovrebbero essere autorizzati a identificarle, discuterle e correggerle apertamente.

• Consapevolezza dei rischi fisici. L'elicottero presenta una serie di pericoli. I componenti dinamici del velivolo, i suoi rotori principale e di coda, devono essere evitati. Tutti i passeggeri e i membri dell'equipaggio devono essere informati sulla loro posizione e su come evitare di entrare in contatto con loro. Le superfici del componente devono essere verniciate per migliorarne la visibilità. L'elicottero dovrebbe essere posizionato in modo che sia difficile per le persone raggiungere il rotore di coda. La protezione dal rumore deve essere fornita, in particolare a coloro che sono esposti in modo continuo.

• Allenamento per condizioni anomale. L'addestramento è spesso limitato, se disponibile, alla pratica delle autorotazioni per condizioni di motore spento. I simulatori possono fornire l'esposizione a una gamma molto più ampia di condizioni atipiche senza esporre l'equipaggio o la macchina alla condizione reale.

Pratiche dell'equipaggio

• Procedure pubblicate. Uno studio sugli incidenti ha dimostrato che, in più della metà dei casi, l'incidente sarebbe stato prevenuto se il pilota avesse seguito procedure note e pubblicate.

• Gestione delle risorse dell'equipaggio. Dovrebbe essere utilizzato il CRM.

• Anticipare ed evitare problemi noti. La maggior parte degli elicotteri non è attrezzata per volare in condizioni di ghiaccio ed è vietato volare in turbolenza moderata o grave, tuttavia numerosi incidenti derivano da queste circostanze. I piloti dovrebbero anticipare ed evitare queste e altre condizioni ugualmente compromettenti.

• Operazioni speciali o non standard. I piloti devono essere accuratamente informati per tali circostanze.

Operazioni di supporto

Le seguenti sono operazioni di supporto cruciali per l'uso sicuro degli elicotteri:

• seguendo le procedure pubblicate

• informare tutti i passeggeri prima di salire a bordo dell'elicottero

• mantenendo le strutture libere da ostruzioni

• mantenere le strutture ben illuminate per le operazioni notturne.

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