Atraksi dan gerakan–gerakan pesawat tempur ataupun pesawat aerobatik tentunya akan menghasilkan apa yang dinamakan G-Force. Untuk Penjelasan G-Force, bisa dibaca pada http://ilmuterbang.com/artikel-mainmenu-29/teori-penerbangan-mainmenu-68/41-pengetahuan-umum-penerbangan/626-load-factor.

Tidak semua orang bisa dan mampu untuk menjadi penerbang aerobatik dan pesawat tempur. Banyak tes yang harus dilalui untuk menjadi penerbang berkualifikasi penerbang tempur ataupun aerobatik. Salah satu tes yang dilakukan ialah tes ketahanan tubuh terhadap G-Force yang dihasilkan dari gerakan pesawat. Tes ini bertujuan untuk mengetahui ketahanan tubuh setiap calon penerbang aerobatik/tempur terhadap G-Force.

Akan ada efek fisiologis pada tubuh manusia ketika mendapatkan G-Force. G-Force yang melewati kemampuan tubuh manusia dapat berakibat fatal. G-Force bernilai positif tentunya akan menghasilkan efek yang berbeda dengan G-Force yang bernilai negatif.

 

 

G-Force Positif

Ketika sebuah pesawat dalam posisi normal (Straight and level) melakukan gerakan berputar ke atas (Loop) atau berbelok (turn), pesawat tersebut mendapatkan G-Force positif, arah sentrifugal pesawat tersebut searah dengan arah berat pesawat tersebut, yaitu ke bawah pesawat.  Pada saat melakukan gerakan tersebut, efek dari arah gaya sentrifugal membuat darah pada tubuh bagian atas manusia mengikuti arah gaya sentrifugal tersebut, yaitu ke tubuh bagian bawah. Pada saat penerbang melewati batas ketahanan tubuhnya, hampir semua darah sudah berkumpul ke tubuh bagian bawah, ditambah beban yang diterima penerbang akibat G-Force itu sendiri. Hal ini tentunya berakibat pada berkurangnya pasokan oksigen ke otak, yang berujung pada Hypoxia bahkan menyebabkan kematian.

Hypoxia yang terjadi karena G-Force yang tinggi tidak bisa disamakan dengan hypoxia yang terjadi akibat hilangnya tekanan kabin pada pesawat–pesawat komersial  yang menyebabkan darah pada tubuh mengandung sedikit oksigen. Lebih parah lagi, Hypoxia yang terjadi akibat G-Force yang tinggi berlangsung sangat cepat (Hypoxia akut) karena darah yang membawa oksigen itu sendiri tidak mengalir ke otak. Efek G- Force juga berpengaruh pada penurunan tekanan darah, sehingga menghambat pompa jantung untuk mengalirkan darah ke tubuh bagian atas.

 



Grafik di atas merupakan gambaran tekanan darah (Sistol dan diastol) ketika mendapatkan G-Force sebesar 3,3G. Pada garis batas atas merupakan Sistol. Garis batas bawah merupakan diastol. Terlihat pada grafik, tekanan darah akan turun drastis pada detik 5-10 dan kemudian terjadi secondary recovery (pemulihan kedua) oleh mekanisme tubuh itu sendiri hingga dapat naik, walaupun hanya sedikit.

 

Hypoxia yang terjadi akibat dari meningkatnya G-Force memiliki beberapa tahapan. Dari Grey-out, hingga G-Loc.

Grey-out adalah gejala awal terjadinya hypoxia yang disebabkan oleh G-Force. Tanda–tanda dari Grey-out ini adalah hilangnya pengelihatan warna. Yang terlihat pada pengelihatan grey-out ialah abu–abu ataupun putih.

Gambar diatas merupakan gambaran pengelihatan ketika terjadi grey-out. Sumber: Wikipedia

Tanda–tanda dilanjutkan dengan Loss of Peripheral Vision. Yaitu hilangnya penglihatan daerah pinggir mata. Pada pengelihatan ini, penampakan yang tertangkap oleh mata seperti ketika kita melihat pada teropong monokuler.

 

Gambar diatas merupakan contoh pengelihatan ketika terjadi loss of peripheral Vision atau sebutan lainnya Tunnel Vision. Gambar diatas merupakan Tunnel Vision yang terjadi pada penderita glaucoma. 

Blackout, merupakan tanda–tanda selanjutnya ketika terjadi hypoxia akibat dari G-Force. Yaitu, pandangan menjadi gelap.  Blackout dapat terjadi ketika penerbang mendapatkan 4-6G

Hingga tanda–tanda yang terakhir adalah G-Loc. G Force-Loss Of Consciousness. Yaitu hilangnya kendali dan kesadaran tubuh. Pada fase ini, tubuh dapat bergerak tak beraturan tanpa adanya perintah otak.

{youtube}lK8U8RZyzsM{/youtube}

http://www.youtube.com/watch?v=lK8U8RZyzsM

Video di atas di ambil di ruang sentrifugasi. Dapat kita lihat pada detik 0:16 orang tersebut sudah memasuki 7G, pupil sudah mulai mengecil, kemungkinan orang tersebut sudah masuk pada fase Tunnel Vision, bahkan sudah mulai Blackout. Pada 0:28, orang dalam video tersebut sudah memasuki fase G-Loc. Terlihat juga pada video, ada suara yang menghitung “1,2,3…” dalam bahasa Inggris, lalu orang yang ada di ruangan tersebut seperti mengatur nafasnya. Hal demikian merupakan AGSM yang akan penulis bahas di bagian bawah.

Klimaks dari Hypoxia ini adalah kematian. Kematian yang disebabkan oleh kurangnya pasokan oksigen ke otak, hingga sel–sel otak tidak dapat bekerja sebagaimana mestinya, sehingga sel–sel otak rusak.

Pada keadaan ekstrim, tulang belakang manusia dapat mengalami fraktur (Patah). Pada percobaan, tulang belakang pada manusia dapat bertahan hingga 20G sebelum terjadinya fraktur.

 

G-Force Negatif

Mungkin efek dari G-Force negatif pada tubuh tidak sedramatis efek G-Force positif, namun G-Force negatif bisa jadi menyebabkan kerusakan yang permanen. G-Force negatif terjadi ketika penerbang melakukan gerakan berputar kebawah (outside loops). Pada outside loops, G-Force yang terjadi berkisar -4 hingga -5 G tanpa ada efek yang berbahaya. Pada keadaan ini yang terjadi adalah hyperemia kepala atau dalam bahasa umumnya adalah kelebihan darah pada area kepala. Terkadang juga terjadi gangguan psikotik selama 15-20 menit yang disebabkan oleh edema (Pembengkakan) otak. Efek dari G negatif yang tinggi (Misal -20G) dapat meningkatkan tekanan darah pada otak, sehingga dapat menyebabkan pecahnya pembukul darah kecil pada otak dan kepala.  Namun, kemungkinan pecahnya pembuluh darah pada sangat kecil karena mekanisme otak yang begitu kompleks sehingga dapat melindungi dan mengatisipasi pembuluh darah otak yang akan pecah. Oleh karena itu, mata yang tidak mempunya perlindungan semcam ini menjadi “sasaran” G negatif. Mata akan menjadi buta dengan pandangan yang merah (red-out) secara sementara.

 

Perlindungan Tubuh Terhadap G-Force 

Pada penerbangan tempur ataupun aerobatik, ada 3 metode yang digunakan untuk mengurangi efek dari G-Force ini, ketiga metode ini adalah

  1. Anti-G Straining Manuever (AGSM)
    AGSM ialah metode dengan cara mengencangkan otot perut.  Hal ini dapat mencegah berkumpulnya darah di daerah perut, sehingga mengurangi waktu terjadinya Blackout.
  2. Anti-G Suit
    Anti-G Suit merupakan pakaian yang digunakan oleh penerbang tempur maupun aerobatik. G-Suitdirancang untuk memberikan tekanan terhadap kaki dan perut, sehingga dapat menghambat aliran darah yang akan menuju tubuh bagian bawah dan darah dapat mengalir ke tubuh bagian atas.
  3. Reclining Seat. Reclining Seat adalah metode dengan cara melandaikan sandaran kursi. Hal ini bertujuan mengurangi jarak vertikal antara jantung dan otak, sehingga kerja jantung tidak terlalu berat untuk memompa darah ke otak.

Sumber:

1. Buku Ajar Kedokteran, Fisiologi Guyton edisi 11.
2. Braithwaite MG, Durnford SJ, Crowley JS, Rosado NR, Albano JP. "Spatial disorientation in U.S. Army rotary-wing operations." Aviation, Space and Environmental Medicine 69(11):1031-7 (November 1998)
3. GILLINGHAM KK, FosCK JP. High-G training for Fighter Aircrew. Aviat. Space Environ. Med. 1988: 59:12-9.

disclaimer

Semua tulisan di site ini hanyalah untuk belajar dan meningkatkan ketrampilan personel penerbangan dan menambah wawasan masyarakat umum. Jika ada perbedaan dengan dokumen resmi dari otoritas yang berwenang dan pabrik pesawat, maka dokumen resmilah yang berlaku. Klik di judul disclaimer di atas untuk melihat keseluruhan aturan penggunaan ilmuterbang.com
Go to top