При наличии в легких избыточного давления 500—600 мм вод. ст. (на высоте 15—16 км) следует обязательно создавать внешнее давление на полость грудной клетки, используя компенсирующую одежду (компенсирующий жилет). Существенным недостатком регулятора подачи, работающего по схеме, показанной на рис. 3.14, является неэкономичный расход кислорода (до 3—4 л/мин) при работе его до высоты 12 км.

На рисунке 3.15 дана схема регулятора подачи с избыточным давлением без дополнительного расхода кислорода в атмосферу на высотах до 12 км. Из этой схемы исключена дополнительная подача кислорода в надмембранную полость регулятора подачи на высотах до 12 км. Малое избыточное давление (для компенсации негерметичности кислородной маски) создается в результате установки механизма малого избыточного давления непосредственно в полости регулятора. Кроме того, до высоты 2 км при малой легочной вентиляции не происходит расхода кислорода. В этом случае человек дышит атмосферным воздухом через дополнительный канал подсоса, предусмотренный в автомате подачи  {94}  воздуха. Механизм малого избыточного давления вступает в работу на высоте более 6 км и обеспечивает дополнительный расход кислорода непосредственно в полость регулятора подачи. Величина малого избыточного давления ограничивается жесткостью пружины клапана малого избыточного давления. На высотах более 12 км работа регулятора подачи аналогична работе регулятора, выполненного по схеме, показанной на рис. 3.14.

Рис. 3.15. Принципиальная схема регулятора прерывной подачи с избыточным давлением без дополнительного расхода кислорода в атмосферу: 1 — клапан подачи: 2 — эжектор; 3 — автомат подсоса воздуха с дополнительным каналом подсоса; 4 — мембрана механизма малого избыточного давления; 5 — пускатель дополнительного расхода кислорода: 6 — клапан с пружиной механизма малого избыточного давления

Автоматы подсоса воздуха (АПВ). Они обеспечивают необходимую концентрацию кислорода во вдыхаемом воздухе согласно характеристике потребного процентного содержания кислорода (рис. 3.1).

В кислородных системах применяются АПВ различных конструктивных схем, которые обеспечивают то или иное приближение фактической характеристики процентного содержания кислорода во вдыхаемом воздухе к необходимой характеристике. В настоящее время в регуляторах подачи кислорода используются АПВ с двухступенчатым клапаном и дополнительным обводным каналом (рис. 3.16). Подсос воздуха из кабины происходит в результате разрежения, создаваемого в эжекторе 3, через обратный клапан 4.

Автомат подсоса воздуха с дополнительным обводным каналом обеспечивает до высоты 2 км (при малой легочной вентиляции) подачу в маску только воздуха кабины без расхода чистого кислорода. На высоте 2 км дополнительный анероид 5 перекрывает дополнительный канал подсоса воздуха, и с этого момента воздух  {95}  из атмосферы кабины поступает в регулятор подачи кислорода через основной канал АПВ, обеспечивая на высотах более 2 км требуемую концентрацию кислорода во вдыхаемом воздухе

---

Рис. 3.16. Принципиальная схема автомата подсоса воздуха (АПВ): 1 — основной анероид; 2 — двухступенчатый клапан подсоса: 3 — эжектор; 4 — обратный клапан: 5 — дополнительный анероид в обводном канале

вследствие работы основного анероида 1 с клапаном 2. Обратный клапан 4 предотвращает утечку кислорода из регулятора подачи помимо маски.

Рис. 3.17. Кривые изменения процентного содержания кислорода по высотам при работе автоматов подсоса воздуха: 1 — желаемая характеристика процентного содержания кислорода; 2 — характеристика АПВ без дополнительного обводного канала; 3 — характеристика АПВ с обводным каналом

На рисунке 3.17 приведены характеристики процентного содержания кислорода во вдыхаемом воздухе в зависимости от высоты полета для различных АПВ, применяемых в регуляторах подачи кислорода. Из анализа приведенных характеристик следует, что характеристика 3 АПВ с дополнительным обводным каналом ближе всего соответствует желаемой характеристике 1.

Глава 4

ВЫСОТНОЕ СПЕЦСНАРЯЖЕНИЕ

§ 4.1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА СИСТЕМ ИНДИВИДУАЛЬНОЙ ЗАЩИТЫ ЭКИПАЖЕЙ ЛЕТАТЕЛЬНЫХ АППАРАТОВ

При разгерметизации кабины или при покидании летательного аппарата на больших высотах (> 12 км) экипаж может оказаться в условиях жесточайшего кислородного голодания, весьма низких давлений и температур.

Единственным способом защиты и спасения в этих условиях являются быстрая изоляция экипажа от окружающей среды, обеспечение дыхания кислородом под избыточным давлением и создание компенсирующего давления на тело. Обычно при этом исходят из того, чтобы абсолютное давление вдыхаемого кислорода было не ниже 145 мм рт. ст., что соответствует высоте 12 км, а давление на тело человека соответствовало бы величине избыточного давления кислорода.

Защиту от переохлаждения при низких температурах окружающей среды можно обеспечить в течение необходимого времени путем тепловой изоляции тела человека.

При покидании летательного аппарата, помимо рассмотренных факторов, особенно на больших скоростях полета, на экипаж действуют значительные перегрузки и давление встречного потока воздуха.

Величины скоростного напора встречного потока воздуха в зависимости от скорости движения летательного аппарата (приборной скорости) приведены в табл. 4.1.

Таблица 4.1

Скорость полета по прибору, км/час	300	500	600	700	800	900	1000	1100	1200	1300	1400	1500
Скоростной напор, кГ/м2	435	1207	1740	2300	3090	3910	4760	5830	6940	8150	9450	10900

Таким образом, в особых случаях полета, связанных в основном с аварийными ситуациями, экипаж может оказаться в самых неблагоприятных условиях. Вследствие этого необходимо предусматривать для экипажа специальную защиту, чтобы сохранить ему жизнь. Для этих целей служат системы индивидуальной защиты в сочетании с системами кислородного питания экипажа.

---

Защитное индивидуальное снаряжение (высотное спецснаряжение) экипажей, летательных аппаратов предназначается для защиты человека:

— от кислородного голодания и низкого барометрического давления;

— от скоростного напора при катапультировании;

— от действия низких и высоких температур;

— от действия перегрузок;

— от действия теплового и ультрафиолетового облучения.

Кроме того, высотное спецснаряжение в случае необходимости должно обеспечивать спасение на море, защиту человека от переохлаждения в воде.

Для обеспечения первой медицинской помощи и существования человека в самых различных условиях (в тайге, пустыне, на море и пр.) применяются носимые аварийные запасы (НАЗ).

Для решения перечисленных задач на современных летательных аппаратах в качестве средств индивидуальной защиты экипажей используется высотное спецснаряжение следующих видов:

— кислородные маски и герметические шлемы;

— высотно-компенсирующие костюмы;

— противоперегрузочные костюмы;

— вентилирующие костюмы;

— морские спасательные костюмы;

— высотные скафандры.

Для обеспечения нормальных физиолого-гигиенических условий для экипажа при пользовании высотным спецснаряжением в течение всего полета и для защиты его в особых условиях полета средства индивидуальной защиты должны отвечать следующим основным техническим требованиям:

— при одновременном использовании различных образцов спецснаряжения они по своим размерам и габаритам должны строго соответствовать друг другу:

— ткани и материалы для специального снаряжения должны быть прочными, трудновоспламеняющимися, стойкими к воздействию переменных климатических условий окружающей среды;

— обладать высокими теплозащитными свойствами;

— быть газопроницаемыми и влагопроницаемыми;

— одежда должна быть легкой, мягкой, не ограничивать движений, легко сниматься и надеваться.

Применение специального снаряжения тех или иных видов или их комбинаций определяется летно-техническими характеристиками и режимом помета летательного аппарата,

{98}

§ 4.2. КИСЛОРОДНЫЕ МАСКИ

Кислородные маски (КМ) предназначаются для подачи воздуха, обогащенного кислородом, к дыхательным путям человека, а также для изолирования дыхательных путей от окружающей атмосферы.

Кислородные маски должны удовлетворять следующим основным требованиям:

— герметично прилегать к лицу и не сдвигаться даже при действии перегрузок и скоростного напора во время катапультирования;

Рис 4.1. Схема кислородной маски открытого типа

прикрывать нос и рот, не создавая затруднений для дыхания;

— удерживать избыточное давление кислорода;

— не мешать разговору по радиотелефону;

— не ухудшать обзора и не стеснять движений головы;

— обеспечивать быстрое, удобное и надежное надевание и закрепление маски, а также легкое и быстрое ее снятие;

---

— не вызывать болезненных ощущений от давления или раздражения кожи лица при длительном ношении маски;

— не иметь какого-либо запаха.

Клапаны маски должны работать безотказно, иметь малое сопротивление, быть герметичными, не обмерзать при низких температурах.

В системах кислородного питания находят применение маски следующих типов.

Кислородная маска открытого типа. Схема маски изображена на рис. 4.1. Применяется в системах кислородного питания, использующих непрерывную подачу кислорода, и рассчитана на пользование до высоты 8 км. На высотах полета более 8 км эта маска не обеспечивает необходимой величины парциального давления кислорода из-за подсоса в полость маски атмосферного воздуха. Примером маски открытого типа может служить маска типа КМ-15.

Кислородная маска полузакрытого типа. В настоящее время в системах непрерывной подачи кислорода используются маски с приемником кислорода и губчатым клапаном выдоха. Схема такой маски приведена на рис. 4.2. Применение маски полузакрытого типа дало возможность значительно увеличить во вдыхаемом воздухе процентное содержание кислорода и уменьшить его бесполезный расход. Примером маски полузакрытого типа может служить маска типа КМ-19 (рис. 4.3).

Маска КМ-19 применяется при пользовании кислородом от  {99}  бортовых кислородных приборов непрерывной подачи типа КП-32 и КП-56. Она состоит из следующих основных частей: корпуса 6, губчатых клапанов 5, тройника 4, дополнительной емкости (приемника кислорода) 3, шланга 9 и крепления, состоящего из наголовника, тесем и пряжек 8. В носовую часть резинового корпуса 6 заформована пружина 7, обеспечивающая более плотное прилегание маски к лицу.

Рис. 4.2. Схема кислородной маски полузакрытого типа с приемником кислорода: 1 — полость маски; 2 — приемник кислорода; 3 — губчатый клапан выдоха

На боковых поверхностях корпуса имеются два гнезда, в которых помещаются клапаны 5 из губчатой воздухопроницаемой резины, служащие для сообщения внутренней полости маски с окружающей атмосферой.

Корпус маски посредством пластмассового тройника 4 соединяется с резиновым приемником кислорода 3. Внутри тройника имеется трубка, которая выполнена заодно с тройником. На один конец трубки (наружный) монтируется кислородподводящий шланг 9. На другой конец трубки тройника надевается резиновая перфорированная трубка 2, свободно оканчивающаяся у дна мешочка.

Резиновая трубка позволяет кислороду из прибора в первую очередь поступать в нижнюю часть приемника кислорода, а затем в маску. Во время выдоха, когда в маске имеется некоторое избыточное давление, кислород, поступающий из прибора, собирается в приемнике кислорода, куда из маски попадает часть выдыхаемого воздуха. Другая часть выдыхаемого воздуха выходит в атмосферу через губчатые клапаны.

---

Во время вдоха в легкие в первую очередь поступает смесь кислорода с выдыхаемым воздухом, накопившаяся в приемнике кислорода за время выдоха. После полного израсходования смеси из приемника кислорода в легкие начинает поступать смесь, образовавшаяся от смешивания кислорода, который подается прибором непрерывной подачи, с воздухом, подсасываемым через губчатые клапаны из атмосферы. Таким образом, приемник кислорода выполняет роль экономайзера.

Для выпуска скопившейся в экономайзере при дыхании влаги в нижней части его имеется специальное отверстие, закрывающееся пробкой 1.

Маска КМ-19 может использоваться лишь до высоты полета 10 км.

Кислородная маска закрытого типа. Она используется в кислородных системах прерывной подачи кислорода и обеспечивает подачу кислорода под давлением, не превышающим давления окружающей среды, применяется до высоты 12 км. Принципиальная схема такой маски показана на рис. 4.4. Примером кислородной  {100}  маски закрытого типа может служить маска типа КМ-16 (рис. 4.5).

Кислородная маска КМ-16 является снаряжением индивидуального пользования и подгоняется к лицу заранее. Маска состоит

Рис. 4.3. Кислородная маска КМ-19: 1 — пробка; 2 — перфорированная трубка; 3 — приемник кислорода; 4 — тройник; 5 — губчатый клапан; 6 — корпус маски; 7 — прижимное устройство; 8 — крепление маски; 9 — кислородподводящий шланг; 10 — ниппель

из рыльца 1, клапана вдоха 2, клапана выдоха 7, гайки 5, направляющей втулки 8, пружины 6, ниппеля 3, гофрированного шланга 4 с байонетным замком, с помощью которого маска соединяется  {101}  с кислородным прибором. Маска крепится на голове человека тесьмой 9.

Рыльце 1 служит основанием для монтажа остальных деталей маски. К внутренней части рыльца приклеена замша для предохранения лица от обмораживания при минусовых температурах. Для присоединения маски к шлему на лентах имеются петли, а на шлеме специальные пуговицы. Клапан выдоха предохраняется от замерзания теплом выдыхаемого воздуха.

Рис. 4.4. Схема кислородной маски закрытого типа: 1 — клапан вдоха; 2 — полость маски; 3 — клапан выдоха

При вдохе вследствие разрежения, возникающего в маске, клапан вдоха 2 открывается и кислород из прибора поступает к дыхательным путям человека. В это время клапан выдоха 7 пружиной 6 и атмосферным давлением прижат к седлу. Во время выдоха под давлением выдыхаемой газовой смеси клапан вдоха закрывается, препятствуя проникновению выдыхаемой газовой смеси в кислородную систему, а клапан выдоха открывается, пропуская выдыхаемую газовую смесь в атмосферу. Пружина 6 подобрана с таким расчетом, чтобы поддерживать в маске избыточное давление, равное примерно 30—40 мм вод. ст. Зазубник 10 служит для удобства надевания маски.

Кислородная маска закрытого типа с компенсированным клапаном выдоха. Для подачи кислорода к дыхательным путям под избыточным давлением (до 75 мм рт. ст.) по сравнению с давлением окружающей среды используется маска с компенсированным клапаном выдоха и компенсатором натяга. Схема такой маски приведена на рис. 4.6. Компенсированный клапан выдоха, схема которого приведена на рис. 4.7, является как бы клапаном с постоянной жесткостью клапанной пружины при всех возможных значениях избыточного давления в маске. Чем выше будет давление в полости маски, тем с большим усилием компенсированный клапан выдоха будет прижиматься к седлу. Клапан будет открываться только при наличии определенного перепада давления между полостью маски и полостью под мембраной клапана выдоха. Компенсатор натяга обеспечивает прижатие маски к лицу при избыточном давлении в КМ. Рассмотренный компенсированный клапан выдоха используется в кислородной маске КМ-32.

---

Смотрите также файлы

• 149835_kestelman_v_n_fedorov_a_v_mehanizmy_upravleniya_samoletom.pdf

• Bezopasnost_vzleta_v_uslovijah_obledenenija.pdf

• dorfman_pogovorim_o_shassi.pdf

• Панель_3.pdf

• Панель_3-1.pdf