- •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
Аварийные факторы.
При катапультировании на лётчика действует скоростной напор встречного потока воздуха, низкое барометрическое давление, неблагоприятные условия после аварийного приземления или приводнения. Средства защиты: защитное снаряжение, кислородная система катапультного кресла, носимый аварийный запас, содержащий продукты питания, средства сигнализации, оружие и рыболовные снасти.
1.2. Проявление гипоксии по высотам
При дыхании воздухом гипоксия (кислородное голодание) в зависимости от высоты проявляется следующим образом:
1,5 – 2 км – ухудшение ночного зрения.
Диапазон высот от 0 до 2 км называют зоной индифирентности.
2,5 - 3,6 км – увеличивается интенсивность дыхания, компенсирующая недостаток кислорода. Через 3-4 ч полёта появляются сонливость, вялость, головная боль.
Диапазон высот от 2 до 4 км называют зоной полной компенсации, а высоту 4 км – порогом нарушений.
На высотах до 4-х км допускаются полёты без применения кислородно-дыхательной аппаратуры.
3,6-5 км – снижается работоспособность, нарушается координация движений у одних, возбуждённое состояние, называемое высотной эйфорией у других.
С увеличением высоты и времени пребывания на ней два комплекса расстройств усиливаются и могут переходить один в другой.
Диапазон высот от 4 до 6 км называют зоной неполной компенсации, а высоту 6 км – критическим порогом.
Переход от слабых степеней расстройств к более тяжёлым происходит незаметно и на высотах 7-8 км несмотря на кажущееся хорошее самочувствие человек теряет сознание.
1.3. Роль кислорода и углекислого газа в энергомассообмене человека с окружающей средой Роль парциального давления кислорода и углекислоты в лёгких
Переход кислорода из альвеолярного воздуха в кровь, а углекислого газа в противоположном направлении происходит по законам диффузии, интенсивность которой тем больше, чем больше перепад парциальных давлений газа в двух средах, между которыми происходит диффузия. Этим объясняется определяющее влияние парциальных давлений кислорода и углекислого газа в альвеолах легких на интенсивность обогащения крови кислородом.
Скорость доставки кислорода в легкие регулируется изменением интенсивности дыхания, однако дыхательный центр человеческого организма слабо чувствителен к недостатку кислорода и регулирует интенсивность поступления кислорода главным образом косвенно, при помощи поддержания постоянства альвеолярного содержания двуокиси углерода. Увеличение парциального давления СО2 интенсифицирует дыхание (увеличивается глубина и частота дыхательных циклов). Именно этим объясняется увеличение легочной вентиляции на высотах зоны полной компенсации.
При дыхании воздухом на земле парциальное давление кислорода в легких раО2 = 14 кПа, а углекислоты раСО2 = 5,3 кПа. Из-за увеличения легочной вентиляции на высотах более 3-х км снижается. Снижение раСО2 до 3,5 кПа может привести к обмороку даже при нормальном содержании кислорода.
Атмосферный воздух содержит немного СО2 (рСО2 = 0,03 кПа). При гипоксии повышение в определенных пределах содержания двуокиси углерода во вдыхаемом газе оказывает благоприятное действие на организм.
На нулевой высоте парциальное давление кислорода во вдыхаемом воздухе рО2 = 0,21101,3 кПа. При снижении этого парциального давления до рО2 = 14,7 кПа повышение парциального давления углекислоты во вдыхаемом газе до рСО2 = 2 кПа повышает работоспособность человека. Положительный эффект гиперкапнии (повышенного содержания СО2 в дыхательной газовой смеси) проявляется только до тех пор, пока он не компенсируется токсическим действием СО2. Так при рО2 = 14,7 кПа положительный эффект от повышения парциального давления углекислоты во вдыхаемом газе до рСО2 = 2 кПа наблюдается в течение 15…25 мин.