Le tute a gravità, note anche come tute G, sono indumenti appositamente progettati indossati da aviatori che subiscono rapide accelerazioni, come piloti di caccia e astronauti. Le tute applicano pressione allo stomaco e alle gambe e impediscono al sangue di fuoriuscire dal cervello durante l’accelerazione. Questo processo consente a chi lo indossa di sopportare forze gravitazionali sostenute più elevate per periodi di tempo più lunghi.
Le tute G sono più precisamente chiamate tute anti-G, poiché il loro scopo è contrastare gli effetti della forza G sul corpo umano. I G sono misure di accelerazione espresse in multipli della forza di gravità. I risultati rivelano la quantità di stress esercitata su un corpo in accelerazione a causa dell’inerzia. Un G è la forza che la gravità esercita su una persona sulla superficie terrestre.
La resistenza di un individuo alla forza G si basa su diversi fattori. Generalmente, un essere umano medio può sopportare da tre a cinque G sostenuti prima di svenire, che viene definita perdita di coscienza indotta da G (G-LOC). G-LOC è causato dalla mancanza di flusso sanguigno al cervello, essenzialmente privandolo di ossigeno.
Piloti e astronauti possono sopportare carichi G molto più elevati con l’aiuto di allenamento di resistenza e tute G. Per mettere la quantità di stress in prospettiva, durante un tipico volo commerciale, i passeggeri probabilmente non sperimenterebbero mai più di un G e mezzo, ma i piloti di caccia potrebbero sperimentare circa nove G quando escono da un’immersione acuta.
Le tute G in genere consistono in pantaloni attillati che contengono sacche gonfiabili. Queste sacche sono sensibili alla quantità di forza G esercitata e si riempiranno di aria liquida o pressurizzata per impedire che troppo sangue scorra lungo l’asse del corpo. Le tute G possono essere indossate all’esterno o all’interno della tuta di volo, a seconda del modello.
La prima tuta G è stata sviluppata da un team dell’Università di Toronto nel 1941. Guidati dal Dr. Wilbur R. Franks, il team ha scoperto che potevano attutire gli effetti della forza G indossando un indumento costituito da uno strato d’acqua tra due fogli di gomma. Nei test, però, questo sistema si è rivelato ingombrante e scomodo. Nel 1944, l’aeronautica e la marina degli Stati Uniti, in collaborazione con la Mayo Clinic e la Berger Brother’s Company, progettarono un nuovo modello di tuta G utilizzando aria compressa che ebbe più successo. Questo modello divenne noto come tuta Berger e i modelli successivi tendevano a seguire lo stesso design di base.
Negli anni 2000, tuttavia, l’inventore svizzero Andreas Reinhard e l’azienda tedesca Autoflug hanno sviluppato un nuovo stile, chiamato LIBELLE G-Multiplus. Si tratta di una tuta integrale, realizzata con un materiale ibrido composto da Nomex e Kevlar ignifugo attraversato da canali di un liquido a base d’acqua. All’aumentare delle forze G, i canali del liquido si contraggono, trascinando con sé il materiale della tuta, agendo efficacemente come una morsa. Questo modello è stato testato con successo fino a 12 G.