Перегрузка/невесомость зависит не от направления движения самолёта. Она зависит от величины ускорения в данный момент времени. Невесомость возникает на том участке полёта, на котором вертикальное ускорение самолёта равно ускорению свободного падения.
Вначале самолёт двигается вверх и при этом разгоняется. Вертикальная составляющая ускорения направлена вверх, соответственно вес увеличивается. Насколько именно увеличивается - зависит от величины ускорения. 2g выбрано из практических соображений: чтобы с одной стороны успеть набрать необходимую скорость за разумное время, а с другой не организовать слишком сильные перегрузки.
В верхней части параболы самолёт двигается в режиме свободного падения. Соответственно, внутри самолёта наблюдается невесомость. Двигатели при этом нужны только для того, чтобы скомпенсировать аэродинамические эффекты, которые иначе заставили бы самолёт падать чуть медленнее, чем в вакууме, так что внутри него наблюдался бы небольшой остаточный вес.
В конце участка самолёт надо затормозить, чтобы не врезаться в землю. Поскольку вертикальная составляющая скорости направлена вниз, вектор ускорения опять будет направлен вверх, так что возникнет перегрузка.
При обычном взлёте и посадке наблюдаются точно такие же перегрузки. Вся разница в том, что для нетренированных пассажиров нельзя делать их слишком большими, так что используемое пассажирскими самолётами вертикальное ускорение гораздо меньше. Предельное допустимое значение составляет порядка 0,3g, так что действующая на пассажиров перегрузка будет меняться в пределах 0,7g-1.3g (причём крайних значений будет достигать только в очень короткие промежутки времени).