Дек 05

Компенсирующие костюмы

При дыхании чистым кислородом на высоте до 12 км или нахождении в кабине летательного аппарата (ЛА) при парциальном давлении кислорода, соответствующем данной высоте, человек сохраняет удовлетворительную работоспособность в течение длительного времени. На высотах более 12 км он начинает испытывать острый недостаток кислорода. Чтобы улучшить обеспечение организма кислородом на высотах более 12 км, нужно подавать его под избыточным (повышенным) давлением.

Дыхание под избыточным давлением возможно при применении специальных кислородных приборов, подающих кислород под маску. Создать любое избыточное давление в легких не представляет никаких затруднений, но для организма человека величина избыточного давления далеко не безразлична.

Как указано выше, избыточное давление в легких от 10 до 15 мм рт. ст. способны переносить в течение нескольких часов без тренировки все здоровые люди. При избыточном давлении в легких около 25 мм рт. ст. существенных расстройств дыхания и кровообращения не наблюдается. Организм после некоторой тренировки справляется с таким давлением вполне удовлетворительно в течение 10–15 мин.

При дальнейшем повышении давления в легких до 40 мм рт. ст. дыхание быстро расстраивается, резко падает работоспособность. Чтобы облегчить дыхание человека в этих условиях, разработан компенсирующий жилет, который создает механическое давление на грудную клетку и живот, равное давлению в легких (рис. 30).

Рис. 30. Компенсирующий жилет с кислородной маской:

1 – шлемофон; 2 – кислородная маска с избыточным давлением; 3 – шланг подачи кислорода в маску; 4 – застежка «молния»; 5 – штуцер подачи кислорода в камеру; 6 – компенсирующий жилет.

Подаваемый кислород одновременно поступает в жилет и маску. Под действием избыточного давления ткань жилета оказывает давление на тело человека, равномерно обжимая его. Применение компенсирующего жилета позволяет повысить избыточное давление в легких до 40 мм рт. ст. и находиться на высоте около 16 000 м. Однако работоспособность при этом сохраняется только в течение 5–10 мин.

Для сохранения удовлетворительной работоспособности на высоте более 16 км необходимо дальнейшее повышение давления в легких. Таким образом, возникла необходимость в разработке дополнительного снаряжения, которое должно облегчить дыхание под избыточным давлением в результате создания механического давления не только на грудь и живот, но и на конечности. Иначе говоря, при избыточном давлении в легких более 40 мм рт. ст. необходим уже не жилет, а компенсирующий костюм, охватывающий как туловище, так и конечности (рис. 31).

Рис. 31. Компенсирующий костюм:

1 – шнуровка; 2 – кольца крепления шлема; 3 – комбинезон; 4 – застежка «молния»; 5 – шланг наполнения ППК; 6 – шланг наполнения камер костюма.

Компенсирующий костюм с кислородной маской (рис. 32) позволяет повысить избыточное давление в легких до 75 мм рт. ст., так как при большем давлении на незащищенных частях тела (шея, большая часть головы) возникают значительные местные нарушения кровообращения, отечность век, слезотечение и резкое набухание шеи.

Рис. 32. Компенсирующий костюм с кислородной маской:

1 – маска; 2 – шланг подачи кислорода в компенсатор натяга маски; 3 – компенсирующий костюм; 4 – шлемофон; 5 – защитный шлем.

Более эффективным средством оказалось применение компенсирующего костюма в комплекте с герметическим шлемом вместо маски (рис. 33). Подобное устройство не только нормализует дыхание под избыточным давлением, но и уменьшает застойные явления в кровообращении. Применение компенсирующего костюма с герметическим шлемом создает условия, позволяющие поддерживать избыточное давление до 145 мм рт. ст., т. е. в этом случае человек способен находиться на любой высоте. Однако и в таких условиях время пребывания на высоте ограничено и в значительной степени зависит от способности костюма оказывать компенсирующее действие на все участки тела (см. рис. 23: «§ 2.Защитное снаряжение»).

Рис. 33. Компенсирующий костюм с герметическим шлемом:

1 – верхняя одежда; 2 – разъем шлема; 3 – шланг подачи кислорода; 4 – клапан выдоха; 5 – подъемное остекление (иллюминатор); 6 – шнуровка для подгонки костюма.

В костюме, показанном на рис. 31, необходимое давление на тело создается с помощью натяжного устройства. Камера 2 (см. рис. 34) натяжного устройства размещена вне оболочки и находится в петлях, образованных тесемками 4, концы которых прикреплены к оболочке костюма 1. Камера защищена чехлом 3. Когда нет избыточного давления в камере 2, оболочка костюма 1 свободно облегает тело. При наполнении кислородом (автоматически при подаче кислорода в шлем для дыхания под избыточным давлением) камеры увеличиваются в диаметре и натягивают тесемки, которые в свою очередь натягивают оболочку, создавая давление на тело.

Рис. 34. Натяжное устройство для костюма с механической компенсацией:

1 – оболочка костюма; 2 – камера; 3 – чехол; 4 – тесемки натяжного устройства; 5 – шнуровка; 6 – бедро.

Для компенсации ступней ног и кистей рук применяются компенсирующие носки и перчатки. Носки, сшитые из хлопчатобумажной ткани, по внешнему виду не отличаются от обычных, но для плотной подгонки по ноге на них имеется шнуровка (рис. 35).

Рис. 35. Компенсирующий носок.

Рис. 36. Компенсирующие перчатки:

1 – наружная кожаная перчатка; 2 – резиновая камера; 3 – трубка для наполнения воздухом.

Компенсирующие перчатки – обыкновенные пятипалые, с двойной тыльной частью, между стенками которой помещена резиновая камера (рис. 36). При падении наружного давления имеющийся в камере воздух расширяется и перчатка, в которую вставлена камера, обжимает руку.

Компенсация механическим обжатием туловища и конечностей при помощи натяжных устройств обеспечивает только кратковременное пребывание на высоте, так как недостаточная компенсация различных частей тела затрудняет дыхание под избыточным давлением (см. рис. 23: «§ 2.Защитное снаряжение»).

Давление, оказываемое оболочкой компенсирующего костюма на тело космонавта, можно определить по формуле

где рк – давление в натяжной камере в кгс/см2;

Dкост – диаметр костюма (соответствующий диаметру тела человека);

Dкам – диаметр натяжной камеры;

Обычно принимается рк ≈ 10 р ≈ 2 кгс/см2, т. е. давление в натяжном устройстве обычно в 10 раз превышает давление, создаваемое компенсирующим костюмом.

При помощи устройства, приведенного на рис. 37, обеспечивается более равномерное давление на тело и необходимое натяжение оболочки костюма 1 создается резиновыми камерами 2.

Давление в камере компенсирующего костюма равно давлению в подшлемном пространстве. Подобная схема иногда называется ВКК-ЕД (высотно-компенсирующий костюм единого давления) (рис. 37). Компенсирующая камера одновременно выполняет роль экономайзера, равномерно подавая кислород в шлем при вдохе.

В компенсирующем костюме единого давления хотя и возможно длительное пребывание на высоте, но при этом требуется непрерывная принудительная вентиляция части тела, покрытой камерами. Такой костюм может найти применение на летательных аппаратах, время полета которых на больших высотах не превышает 3–4 ч (см. рис. 23).

Рис. 37. Принципиальная схема компенсирующего костюма с комбинированной системой компенсации:

1 – оболочка костюма; 2 – дыхательно-компенсирующая камера; 3 – натяжное устройство; 4 – шланг подачи кислорода; 5 – шланг подачи кислорода в камеру корпуса; 6 – кислородный прибор; 7 – выход кислорода из баллона; 8 – трубка подачи кислорода для дыхания.

Похожие статьи:

  1. Высотное снаряжение летчика Эксперименты и практика полетов на большие высоты показали, что дыхание...
  2. Дыхательный аппарат человека Человек является жителем Земли и не приспособлен для жизни за...
  3. Профилактические мероприятия Основными и наиболее эффективными средствами предупреждения явлений, связанных с кислородным...

автор admin \\ теги: , , , , ,



Написать ответ

Вы должны войти чтобы комментировать.