- •М.Г. Акопов
- •Проектирование систем
- •Индивидуального
- •Жизнеобеспечения
- •Введённые обозначения
- •Аббревиатуры
- •Введение
- •1. Состав и задачи сиж
- •2. Физические условия в атмосфере
- •Аварийные факторы.
- •1.2. Проявление гипоксии по высотам
- •1.3. Роль кислорода и углекислого газа в энергомассообмене человека с окружающей средой Роль парциального давления кислорода и углекислоты в лёгких
- •Парциальное давление кислорода в альвеолах
- •1.4. Потребное процентное содержание кислорода во вдыхаемом газе
- •1.5. Резервное время
- •1.6. Декомпрессионные расстройства Аэроэмболизм
- •Высотный метеоризм
- •Высотная тканевая эмфизема
- •Взрывная декомпрессия
- •1.7. Потребное избыточное давление в лёгких на больших высотах
- •1.8. Потребное высотное снаряжение
- •1.9. Лёгочная вентиляция и сопротивление дыханию Лёгочная вентиляция
- •Сопротивление дыханию
- •1.10. Максимальный мгновенный расход вдыхаемого газа
- •111. Потребное процентное содержание дополнительного кислорода во вдыхаемом газе
- •1.12. Потребная подача дополнительного кислорода
- •1.13. Потребная подача кислорода на вентиляцию подшлемного пространства
- •Определение потребной вентиляции шлема для удаления водяных паров
- •1.14. Расход кислорода на наддув камер вкк
- •Глава 2. Кислородные системы
- •2.1. Источники кислорода
- •Кислородные баллоны (кб)
- •Самолетные кислородные газификаторы
- •Химические генераторы кислорода
- •Бортовые кислорододобывающие установки
- •2.2. Классификация кислородных систем
- •2.3. Кислородный редуктор
- •Устройство и принцип действия
- •2.4. Регулятор давления
- •2.5. Регулятор непрерывной подачи кислорода
- •2.6. Регулятор прерывной подачи (рпп) кислорода без избыточного давления
- •Примеры рпп без избыточного давления
- •2.7. Способы формирования состава дыхательной смеси
- •2.8. Регулятор прерывной подачи кислорода с избыточным давлением
- •2.9. Регулятор соотношения давлений
- •2.10. Пускатель непрерывной подачи кислорода
- •Глава 3. Расчёт основных проектных параметров кислородных систем и их функциональных элементов
- •3.1. Основные стадии проектирования сиж
- •3.2. Расчёт запаса кислорода
- •Потребный запас кислорода для члена экипажа военного самолёта
- •Выбор способа хранения или генерирования кислорода на борту самолета
- •Определение ёмкости баллонов
- •Определение ёмкости самолётных кислородных газификаторов
- •3.3. Проектирование кислородного редуктора прямого действия
- •Первый этап проектирования
- •Методика расчета Исходные данные:
- •Порядок расчета:
- •Исходные данные:
- •Результаты расчета
- •Проектирование цилиндрической пружины сжатия (второй этап проектирования редуктора)
- •Порядок расчета пружины
- •Поверочный расчет редуктора (третий этап)
- •Результаты первого этапа проектирования:
- •Результаты второго этапа проектирования:
- •Глава 4. Защитное снаряжение
- •4.1. Высотное снаряжение Кислородные маски
- •Гермошлемы
- •Компенсирующая одежда
- •4.2. Теплозащитное снаряжение и системы вентиляции снаряжения
- •4.2.1. Теплозащитное снаряжение
- •Вентилируемый костюм
- •Костюм водяного охлаждения
- •4.2.2. Системы вентиляции снаряжения
- •4.2.3. Системы вентиляции подшлемного пространства
- •4.3. Комплексное снаряжение Высотный скафандр
- •Морской спасательный костюм
- •4.4. Снаряжение для защиты от динамических факторов Защитный шлем (зш)
- •Противоперегрузочный костюм (ппк)
- •Автомат давления (ад)
- •Глава 5. Кислородные системы экипажей самолётов
- •5.1. Кислородная система экипажа пассажирского самолёта
- •5.2. Кислородная система экипажа высокоманевренного самолёта
- •5.3. Кислородная система экипажа высотного самолёта
- •5.4. Кислородная система экипажа самолета-истребителя
- •Глава 6. Проектирование теплозащитного снаряжения
- •6.1. Условия эксплуатации и расчётные температурные режимы
- •6.2. Принципиальные способы и средства регулирования теплового режима человека в защитном снаряжении
- •6.3. Тепловой баланс человека
- •6.4. Определение потребного термического сопротивления одежды
- •6.5. Тепловой расчет вентилируемого снаряжения
- •Список источников
- •Оглавление
- •Глава 1. Физиологические требования к сиж 9
- •Глава 2. Кислородные системы 26
- •Глава 3. Расчёт основных проектных параметров кислородных систем и их функциональных элементов 51
- •Глава 4. Защитное снаряжение 69
- •Глава 5. Кислородные системы экипажей 97
- •Глава 6. Проектирование теплозащитного снаряжения 108
Морской спасательный костюм
Морской спасательный костюм как индивидуальное средство защитного снаряжения применяется летным составом самолетов, летающих над морем.
Морской спасательный костюм должен:
1) быть водонепроницаемым;
2) иметь достаточный запас плавучести и обеспечивать такое положение тела, при котором голова находится выше уровня воды;
3) иметь приспособления для автоматического переворачивания лицом вверх и быстрого наполнения плавательного ворота или жилета;
4) позволять удобно работать и свободно двигаться;
5) защищать человека от перегрева и переохлаждения.
Рис. 4.27. Закон регулирования давления в скафандре.
Последнее требование выполняется применением в комплекте с морским водонепроницаемым костюмом описанной выше вентилируемой и теплозащитной одежды. Ступни ног защищают от холода меховыми чулками.
Летчика в МСК необходимо вентилировать в течение всего времени его пребывания в костюме, поэтому нормальная эксплуатация МСК возможна на летательных аппаратах, оборудованных системой вентиляции снаряжения.
Морской спасательный костюм состоит из водонепроницаемой оболочки, теплозащитного костюма, вентилирующего костюма, обуви, перчаток, белья, носков и надувного воротника.
Для высотных полетов в состав МСК должен входить ВКК. Такой костюм называют высотным МСК (ВМСК).
4.4. Снаряжение для защиты от динамических факторов Защитный шлем (зш)
Полеты на современных самолетах со сверхзвуковыми скоростями вызвали необходимость в защите головы. Удары о выступающие части кабины приводили к серьезным повреждениям. Особенно частые ранения были при появлении вибрации (тряски) самолета на скоростях полета, близких к скорости звука, при выполнении маневра и грубой посадке.
Защита головы от ударов лишь одно из требований, предъявляемых к шлемам. Они должны также защищать от перегревания или охлаждения, от ослепления, обеспечивать шумоглушение, связь, защиту лица от удара встречного потока в процессе катапультирования и надежное крепление кислородной маски. При хорошо притянутой КМ и опущенном светофильтре допустимая индикаторная скорость катапультирования 900…950 км/ч.
Защитный шлем должен быть легким, не мешать поворотам головы, не ограничивать обзор и не вызывать болевых ощущений при длительном ношении.
Авиационный защитный шлем может выполняться в единой или составной вариантах конструкции (рис. 4.28).
Каска изготовлена по форме головы и представляет собой жесткую конструкцию, способную выдержать значительные удары. Защитные свойства каски зависят от величины удельной ударной вязкости материала, из которого она сделана (алюминиевые сплавы или пластмассы). Масса ЗШ около 2-х кг.
Рис. 4.28. Конструктивные схемы ЗШ: а) единая конструкция; б) составная конструкция: 1 − КМ, 2 − светофильтр, 3 − каска, 4 − амортизирующий вкладыш, 5 − наушники телефонов, 6 − ларингофон, 7 − шлемофон.
Противоперегрузочный костюм (ппк)
Положительные (в направлении голова – таз) линейные перегрузки вызывают повышение давления крови в нижней части тела. За счет этого расширяются кровеносные сосуды, и в них скапливается кровь. Отток крови влечет за собой падение давления в верхней части тела, прежде всего, в области головы.
Снижение давления крови в области головы можно приостановить, создавая механическое противодавление на поверхность живота и нижних конечностей. При этом происходит вытеснение крови из конечностей в верхнюю часть тела. Давление на живот препятствует смещению вниз внутренних органов и толкает кровь в грудную клетку. Все это позволяет повысить артериальное давление на уровне головного мозга.
Рис. 4.29. Автономный ППК камерного типа: 1 − внешняя оболочка костюма, 2 − шланг подачи газа для наддува камер ППК, 3 − шнуровка для подгонки ППК.
Устройство, обеспечивающее механическое обжатие нижней части тела, получило название противоперегрузочный костюм (ППК), который представляет собой плотно подгоняемые по фигуре летчика штаны из малорастяжимой ткани, создающие механическое обжатие тела при помощи пневматических устройств, аналогичных устройствам ВКК. В камерах ППК автоматически создается избыточное давление газа, пропорциональное величине перегрузки.
Принцип действия ППК аналогичен принципу действия ВКК. Современные ППК позволяют повысить переносимость положительных линейных перегрузок на 2,5…3 ед.
Механическое давление на тело создается в ППК при помощи наддува камер газом, давление которого регулируется специальным механизмом, получившим наименование автомат давления (АД) противоперегрузочного устройства.
Противоперегрузочные костюмы выполняются либо отдельно, либо конструктивно объединяются с высотным компенсирующим костюмом. Автономные противоперегрузочные костюмы выполняются или только с плоскими секционными камерами (рис.4.29) или с комбинацией камер, а именно трубчатые НУ ставятся для обжатия ног (икр, и бедер), а плоская (брюшная) камера − для живота.
Ввиду того, что брюшная камера имеет большую площадь и при подаче давления может расшириться больше, чем нужно, внутри ее ставятся шнуры-ограничители. Это позволяет подавать в брюшную камеру такое же высокое давление, как и в трубчатые камеры.
Масса противоперегрузочного костюма около 1,5…2 кг.
Средства наддува ППК используют в качестве рабочего газа либо сжатый воздух, отбираемый от компрессора двигателя, либо кислород.
В первом случае преимуществом является независимость противоперегрузочного устройства от бортового запаса кислорода и связанное с этим незначительное снижение массы бортового оборудования СИЖ. Однако эта система зависима от характеристик компрессора двигателя, который в некоторых режимах может не обеспечивать требуемого давления воздуха. Например, при выходе из пикирования, когда летчик сбрасывает газ, компрессор выдает минимальное давление, а перегрузка в этот момент как раз максимальная. Кроме того, современные самолеты-истребители имеют достаточные запасы кислорода, так что отбор небольшого количества кислорода на наддув ППК вполне приемлем.
Такие устройства обеспечивают сохранение эффективности ППК при выполнении манёвра в разгерметизированной кабине на высотах более 12 км.
