- •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
1.5. Резервное время
Ограниченное время человек сохраняет работоспособность при парциальном давлении кислорода в трахее меньшем, чем
ртО2= (рН − ртН2О) = p12 − 6,3 =13,1 кПа.
Это время называют резервным. Значения резервного времени от высоты при дыхании чистым кислородом без избыточного давления [2, с.14] приведены в следующей таблице.
Таблица 1.1.
Резервное время в зависимости от высоты дыхания чистым кислородом без избыточного давления
Высота, км |
13 |
13,2 |
13,5 |
13,8 |
14,5 |
15 |
16 |
Резервное время, мин |
95 |
30 |
3,0 |
1,0 |
0,4 |
0,3 |
0,2 |
По данным этой таблицы позволяют найти осредненную аналитическую зависимость допустимой высоты h дыхания чистым кислородом без избыточного давления от резервного времени t:
h(t) = (a + bмин/t − cмин2/t2)км, (1.8)
где a = 13,155; b = 0,7704; c = 0,05358.
График этой зависимости показан на рис. 1.1.
Рис. 1.1. Резервное время в зависимости от высоты при дыхании чистым кислородом без избыточного давления.
Из этого графика видно, что кратковременно в течение 3-х мин допустимо снижение абсолютного давления в легких до значения р13,5 = 15,3 кПа, соответствующего давлению в СА на высоте 13,5 км.
1.6. Декомпрессионные расстройства Аэроэмболизм
Декомпрессионные расстройства типа высотных болей в суставах, мышцах и окружающих их тканях возникают обычно начиная с высоты
8000 м в большинстве случаев в течение первых 30 мин пребывания на высоте (тем ранее, чем больше высота), но могут наступить и через несколько часов. При спуске до высот 7…8 км боли прекращаются. Этим обусловлен выбор минимально допустимого давления в загерметизированной кабине высотного военного самолёта.
Частоту появления болей характеризует следующая таблица.
Таблица 1.2
Частота появления декомпрессионных расстройств в зависимости от высоты и времени пребывания на ней
Высота, м |
Время пребывания на высоте, мин |
Число случаев с болевыми явлениями, % |
8000 |
120 |
5 |
12000 |
10 |
2,3 |
30 − 40 |
18,1 |
Эти боли – проявления аэроэмболизма (аналога кессонной болезни).
Аэроэмболизм - результат перехода азота из растворенного состояния (в каковом он находится в жидких средах организма) в газообразное в виде пузырьков - эмбол, которые, оказывая механическое воздействие на нервные окончания, и вызывают болевые ощущения от зуда до острой боли.
Для профилактики суставных болей желательно перед полетом в течение 45-60 мин дышать чистым кислородом. При этом происходит процесс освобождения (десатурация) организма от азота. Так, 45-минутная десатурация перед подъемом на высоту 12 км уменьшает вероятность появления декомпрессионных расстройств до 0,07 вместо 0,20.
