- •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
Результаты первого этапа проектирования:
dкл = 1,7 мм, hп = 0,31 мм, Fэм = 474,6 мм2, параметры пружин.
Результаты второго этапа проектирования:
Параметры пружин:
Пружина |
D, мм |
d, мм |
n |
Мембранная |
12 |
3 |
3 |
Клапанная |
9 |
1,4 |
6 |
Допустимые отклонения по таблицам 3.5, 3.6, 3.7:
Пружина |
D, мм |
d, мм |
n |
Мембранная |
0,2 |
0,03 |
0,125 |
Клапанная |
0,2 |
0,03 |
0,25 |
Максимальная жесткость мембранной пружины по формуле (3.14) Кмп = 179,4 Н/мм.
Максимальная жесткость клапанной пружины по формуле (3.14) Кмп = 10,7 Н/мм.
Суммарная жесткость упругой системы К = Кмп + Ккп = 190,1 Н/мм.
По формуле (3.7)
=
0,31 МПа, а рдоп
= 0,6 МПа, следовательно требования ТЗ
выполнены и редуктор спроектирован
правильно.
Глава 4. Защитное снаряжение
4.1. Высотное снаряжение Кислородные маски
Кислородные маски (КМ) предназначены для подвода кислорода к дыхательным путям и их изоляции от окружающей среды.
На рис.4.1 показаны схемы КМ открытого (а) и полузакрытого (б) типа. Маски первого типа применялась на высотах до 8 км (теперь не применяется), маски второго типа применяется на высотах до 10 км в кислородных системах (КС) с непрерывной подачей кислорода (в основном в аварийных КС для пассажиров).
Рис.4.1. Схемы КМ открытого (а) и полузакрытого (б) типа: 1 – дыхательный мешочек (экономайзер); 2 – клапан выдоха.
На рис. 4.2 показана схема кислородной маски закрытого типа. Применяется на высотах до 12 км в КС с прерывной подачей кислорода.
Рис.4.2. Схема кислородной маски закрытого типа: 1 - клапан, герметизирующий маску по контуру прилегания к липу (обтюратор); 2 - клапан вдоха; 3 - гофрированный шланг подвода дыхательной смеси; 4 - клапан выдоха.
На рис. 4.3 показана схема полнолицевой кислородной маски. Применяется на высотах до 12 км в КС с прерывной подачей кислорода. Преимущество: защищает глаза от дыма и прочих вредных примесей в воздухе при пожаре, защищает лицо от скоростного напора при катапультировании. Недостатки: больше объём под маской и необходимы меры для предотвращения запотевания остекления (обогрев или вентиляция).
Рис. 4.3. Схема полнолицевой кислородной маски: 1 - смотровое остекление; 2 - клапан вдоха; 3 - гофрированный шланг; 4 -клапан выдоха.
Рис. 4.4. Схема КМ с защитным шлемом: 1 - жесткий каркас кислородной маски; 2 - каска защитного шлема; 3 - пневмокамера, обеспечивающая притягивание маски к лицу при создании в ней избыточного давления; 4 - замок крепления маски к защитному шлему; 5 - трубка для подвода кислорода из-под маски в камеру 3; 6- компенсированный клапан выдоха (ККВ); 7 - трубка к источнику компенсирующего противодавления.
На рис. 4.4 показана схема КМ с защитным шлемом. Компенсированный клапан выдоха позволяет создавать избыточное давление в легких, а пневмокомпенсатор притяга обеспечивает одинаковое прижатие маски к лицу при переменности избыточного давления.
Применяется на высотах более 12 км в КС с комбинированной подачей кислорода.
Общие требования к кислородным маскам: герметично прилегать к лицу и не сдвигаться при действии перегрузок и скоростного напора; не создавать затруднений для дыхания; иметь малый вес и габариты; не мешать разговору и радиосвязи; не ухудшать обзора и не стеснять движений головы; не раздражать кожу; не иметь запаха.
