
- •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
2.10. Пускатель непрерывной подачи кислорода
Упрощенная принципиальная схема пускателя непрерывной подачи (ПНП) кислорода была показана на рис. 2.29.
Схема ПБП кислорода, который применяется в КС комплекта ККО-5, показана на рис. 2.30.
Рис. 2.30. Схема ПБП кислорода: 1− анероид; 2 − стравливающий клапан; 3 − клапан пуска; 4 – дюза, ограничивающая величину малой подачи кислорода; 5 − дюза, определяющая время большой подачи; 6- клапан большой подачи.
При разгерметизации кабины во избежание возрастания давления в легких необходимо в первую очередь создать противодавление на тело летчика, не создавая в первый момент избыточного давления в легких. По истечении некоторого времени необходимо начать формирование избыточного давления в гермошлеме или в кислородной маске. ПБП работает так:
При разгерметизации кабины на высотах более 12 км срабатывает анероидный пускатель (анероид 1 расширяется и через толкатель открывает клапан 2). Через открытый клапан 2 кислород из подмембранной полости клапана 3 стравливается в линию клапана подачи ЛА (полость В на рис. 2.18, 2.19, 2.20), клапан 3 открывается, пропуская подводимый кислород в полость С1. Давлением в этой полости открывается клапан 6. Кислород от редуктора КР1 через клапана 3 и 6 с большим расходом (200…300 л/мин) устремляется в линию клапана подачи ЛА и далее через РСД в камеры натяжных устройств ВКК.
За счет перетекания кислорода через дюзу 5 в надмембранную полость С2 реле времени клапан 6 через определённый промежуток времени закроется и большая подача кислорода прекратится.
Непрерывная малая подача через дюзу 4 и открытый клапан 2 поступает в линию клапана подачи ЛА и далее в РСД для компенсации утечек из камер ВКК и на дыхание летчика.
Глава 3. Расчёт основных проектных параметров кислородных систем и их функциональных элементов
3.1. Основные стадии проектирования сиж
Типичная схема процесса проектирования СИЖ показана на рис. 3.1
Рис. 3.1. Схема процесса проектирования.
Формирование технической идеи, так называемое схемное решение, предопределяет характер всех последующих этапов работ. Схемное решение закладывает основы будущей системы, поэтому от качества, продуманности схемы зависит судьба всего проекта.
Эскизное проектирование включает следующие стадии.
Обоснование целесообразности разработки новой системы.
Выбор состава защитного снаряжения (ЗС) на основе анализа ЛТХ, назначения и условий применения самолета, а также функциональных задач новой системы и физиологических требований организма человека.
Расчет потребного запаса кислорода и определение способа его хранения или генерирования на борту самолета.
Определение в общих чертах состава оборудования, необходимого для обеспечения работы ЗС.
Разработка технического задания (ТЗ) на проектирование системы. ТЗ должно включать:
Перечень всех функциональных задач системы во всех режимах ее применения.
Функциональные технические требования (ФТТ) ко всем подсистемам СИЖ.
Требования к надежности, безопасности и эксплуатационной технологичности системы.
Формирование принципиальных структурно-функциональных схем всех подсистем СИЖ.
Расчет потребных максимальных расходов газовых потоков по всем магистралям во всех режимах работы системы.
Выбор номенклатуры готовых изделий и формулирование ФТТ к вновь проектируемым устройствам.
Расчет надежности системы и сопоставление его результатов с требованиями ТЗ.
Проектирование новых изделий.
В последующих стадиях важную роль играет поэтапное макетирование, т. е. экспериментальная проверка конструкции на макетах первого, второго и т. д. приближений. Несмотря на все большее применение моделирования на ЭВМ вместо макетирования, последнее нельзя полностью заменить моделированием. В работах по СИЖ математическое моделирование делает только первые шаги, так как даже наиболее совершенные из математических методов остаются пока достаточно грубым инструментом, для описания процессов с участием биологических объектов.