2.7. Способы формирования состава дыхательной смеси

Применяя механизмы подсоса атмосферного воздуха, можно добиться дальнейшего уменьшения затрат кислорода. В идеальном режиме подсоса воздуха расход кислорода из должен бы соответствовать уравнению (14.2) . Однако реализация описываемого этим уравнением закона регулирования состава вдыхаемой смеси потребовала бы сложной аппаратуры, поэтому на практике применяют технические решения, при которых кислорода расходуется несколько больше минимально необходимого количества.

Наиболее распространены два способа формирования кислородно-воздушной смеси: с использованием анероидного автомата подсоса воздуха (АПВ) или с использованием мембранного клапана подсоса воздуха (МКПВ).

На рис. 2.22 показана схема простейшего АПВ с одним анероидом.

Рис. 2.22. Анероидный автомат подсоса воздуха: 1 − подмембранная полость легочного автомата; 2 − анероид.

С понижением барометрического давления атмосферы анероид расширяется, площадь проходного сечения клапана уменьшается, растет гидравлическое сопротивление, в результате подсос воздуха в полость легочного автомата уменьшается. Недостатки такой схемы − большое сопротивление вдоху и недостаточная точность регулирования подсоса воздуха по высотам. Уменьшение сопротивления вдоху достигается применением эжектора, подсасывающего воздух (рис. 2.23).

Рис. 2.23. АПВ с эжектируемым подсосом: 1 − эжектор; 2 − анероид; 3 − сопло эжектора.

Точность регулирования подсоса воздуха по высотам достигается усложнением АПВ (рис. 2.24). Подсос воздуха осуществляется с помощью эжектора, сопло которого питается кислородом от клапана подачи легочного автомата. В АПВ, схема которого представлена рис. 2.24, два анероида и четыре клапана.

АПВ непосредственно реагирует на высоту соответствующим расширением анероидов. МКПВ реагирует на высоту опосредованно через давление кислорода подводимого к клапану подачи легочника от РНП. С ростом высоты это давление увеличивается и используется в качестве управляющего работой клапана подсоса воздуха. Это наглядно показано на рис. 2.25.

Рис. 2.24. АПВ кислородного прибора КП-24: 1 − окно тарельчатого седла основного клапана; 2 − седло основного клапана; 3 − основной клапан; 4 − основной анероид; 5 − вспомогательный клапан; 6 − вспомогательный анероид; Б − полость вдоха, соединенная с эжектором.

Рис. 2.25. Мембранный клапан подсоса воздуха: 1 − РД (рис. 2.12); 2 − дюза; 3 − легочный автомат; 4 − мембранный клапан подсоса воздуха.

С увеличением давления в полости А упор, установленный на жестком центре мембраны, уменьшает ход клапана при открытии.

2.8. Регулятор прерывной подачи кислорода с избыточным давлением

Применение РПП с избыточным давлением в системах кислородного питания обеспечивает летный экипаж кислородом, как в нормальных условиях, так и в аварийном режиме (при разгерметизации кабины на большой высоте).

Избыточное давление кислорода в кислородной маске (гермошлеме) может быть обеспечено за счет повышения давления в надмембранной полости РПП относительно окружающей среды. В КС с комбинированной подачей кислорода ЛА продолжает работать в режиме прерывной подачи.

Принципиальная схема такого регулятора показана на рис. 20.3. В штатном режиме полёта надмембранная полость регулятора сообщается с атмосферой кабины, кислород подается в легкие под давлением, равным давлению в кабине. На высотах свыше 12 км в надмембранную полость A через дюзу начинает поступать кислород с расходом G = (3…4) л/мин, а также вступает в работу регулятор избыточного давления 8.

С повышением избыточного давления в надмембранной полости А будет повышаться давление в подмембранной полости регулятора Б, а следовательно, и в легких человека.

Реализация этой схемы в КС высотного самолета показана на рис. 2.26.

Рис. 2.26. РПП в комплекте кислородного оборудования ККО-5: 1 − дюза; 2 − легочный автомат (РД непрямого действия с дросселированием на входе); 3 − регулятор избыточного давления (РД прямого действия с дросселированием на выходе).