Янв 02

Температурный режим в кабине самолета

Как уже указывалось, поддержание определенного температурного режима – одно из основных гигиенических требований к кабине самолета. От температурного режима зависит так называемое тепловое состояние организма. Сохранение нормального теплового состояния имеет огромное значение для здоровья и работоспособности человека.

Постоянство температуры тела поддерживается при участии регуляторных механизмов, находящихся под контролем центральной нервной системы. При понижении температуры внешней среды в организме усиливаются окислительные процессы, увеличивается потребление кислорода и уменьшается отдача тепла. При повышении же температуры, наоборот, интенсивность окислительных процессов в организме снижается и усиливается теплоотдача. Теплоотдача происходит в результате излучения тепла поверхностью тела, испарения пота, дыхания.

Путем излучения организм теряет в среднем 40–45% тепла. Если при достаточно высокой температуре среды вблизи человека имеются предметы с более низкой температурой, потери тепла излучением возрастают. Подобное явление можно наблюдать во время высотного полета, если кабина самолета не имеет достаточной термоизоляции. В таких случаях летчик может ощущать холод даже при температуре воздуха в кабине +15÷16° С. Когда температура окружающего воздуха и предметов становится равной температуре тела или превышает ее, отдача тепла излучением прекращается.

Путем проведения организм человека теряет тепло, если температура окружающего воздуха ниже температуры тела. Естественно, что, чем ниже температура среды, тем больше потеря тепла. Организм человека отдает проведением около 30% тепла.

Значительное количество тепла (около 22%) теряется при испарении пота с поверхности кожи и с выдыхаемым воздухом. Величина этих потерь зависит в основном от температуры, влажности окружающего воздуха и скорости его движения вокруг тела. При температуре воздуха и окружающих предметов +37° С и выше теплоотдача происходит только путем испарения.

Благодаря совершенству механизмов регуляции температуры тела человек (в зависимости от степени влажности) может переносить весьма значительные колебания температуры окружающего воздуха. Так, наблюдениями установлено, что он без особого для себя вреда может находиться в течение 23 мин при температуре сухого (не содержащего водяных паров) воздуха +116° С; тепло одетый человек длительное время может переносить (по наблюдениям в Антарктике) температуру до –88,3° С.

С повышением влажности воздуха его теплопроводность и теплоемкость значительно увеличиваются. Вследствие этого диапазон переносимых человеком температур резко сокращается.

Хотя организм человека обладает способностью переносить очень высокие и низкие температуры окружающей среды, это не означает, что температура не оказывает на него влияния. И низкая, и высокая температура среды при достаточно длительном воздействии вызывает значительное ухудшение работоспособности и повышение утомляемости. Наиболее благоприятной в кабине самолета считается температура +20÷22°С. Такая температура способствует повышению устойчивости организма к воздействию всех факторов полета и, в частности, пониженного барометрического давления, ускорений и т. д. Средней считается температура +15 и минимальной +10° С.

Разница температур воздуха в различных точках кабины по горизонтали (вдоль кабины) не должна превышать 5° С, по вертикали 3–4° С, причем желательно, чтобы у пола кабины температура воздуха была несколько выше, чем в ее верхней зоне (на уровне головы летчика). Более значительные перепады температуры внутри кабины могут вызвать простудные заболевания.

Температура стенок кабины не должна отличаться от температуры воздуха в ней более чем на 3° С, иначе человек будет испытывать большие теплопотери.

Для обогрева герметической кабины вентиляционного типа, а также для создания в ней необходимого избыточного давления и вентиляции используется воздух, поступающий от компрессора. Воздух этот в процессе сжатия в компрессоре нагревается до 250–270° С и, пройдя через систему трубопроводов, подается в нижнюю и верхнюю зоны кабины. Для регулирования температуры и количества воздуха, поступающего в кабину из системы наддува, на современных самолетах устанавливаются воздухо-воздушный радиатор, турбохолодильник, регулятор подачи воздуха в кабину и термостат.

В процессе полета происходит непрерывная утечка тепла из кабины. Для уменьшения потерь тепла стенки кабины и трубопроводы системы наддува покрываются слоем теплоизоляции (стекловолокно или шерсть, пропитанная негорючими составами) толщиной 4–17 мм. Этот слой одновременно является и звукоизолирующим. Благодаря термоизоляции и рациональному распределению теплого воздуха, поступающего от компрессора, в кабине создается температурный режим, соответствующий гигиеническим требованиям.

На некоторых типах самолетов обогрев кабины только воздухом, поступающим от компрессора, оказывается недостаточным. В этом случае для дополнительного обогрева обычно применяются специальные электрообогреватели. Ими пользуются при низкой температуре в кабине и при обмерзании остекления. Электрообогреватель представляет собой электрическую воздуходувную печь с вентилятором и тремя секциями нагревательных элементов. Питаются электрообогреватели от бортовой электросети. При возникновении опасности перегрева печь автоматически отключается термовыключателем.

В настоящее время, пожалуй, физиологически более важной и технически более трудной является проблема защиты летчика от перегревания, особенно при полетах на малых высотах и в жарких климатических зонах. Эта проблема решается применением кондиционирования воздуха.

Система кондиционирования воздуха (кондиционер) включает турбохолодильник, обогревательные устройства и автоматику регулирования температуры. Кондиционер дает возможность на любых высотах поддерживать температуру воздуха в кабине в пределах, допустимых гигиенической нормой.

Тепловое состояние человека в значительной мере зависит от скорости движения воздуха. С увеличением этой скорости усиливается теплоотдача. При низких температурах потоки воздуха способствуют быстрому переохлаждению тела. При высоких температурах обдув тела улучшает самочувствие и предохраняет от перегрева.

Скорость движения воздуха в кабине при любой системе вентиляции и благоприятных температуре и влажности не должна превышать 0,5 м/с; при менее благоприятных условиях допускается скорость 1–1,5 м/с.

Похожие статьи:

  1. Физиологические и инженерные требования к сверхзвуковому транспорту при М=13 J. N. Waggoner Aerospace Medicine, 1962, v. 33, N 3,...
  2. Теплоотдача в организме человека Теплоотдача. Организм человека в термодинамическом отношении можно сравнить с машиной,...
  3. Вестибулярная устойчивость (Вестибулярная устойчивость в условиях повышенной температуры окружающего воздуха. — Э....

автор admin



Написать ответ

Вы должны войти чтобы комментировать.