§ 5.3. Парашютные кислородные приборы

Парашютные кислородные приборы (ПКП) являются аварийными приборами индивидуального пользования и служат для питания

Рис. 5.17. Конструкция кислородного прибора КП-52М:

1 — мембрана: 2 — клапаны подачи: 3 — регулятор избыточного давления

членов экипажа кислородом при покидании самолета (катапультировании) и спуске на парашюте. Кроме того, ПКП может быть включен в систему питания кислородом при отказе основной системы кислородного питания и использован для питания кислородом при снижении самолета до безопасной высоты (т. е. до высоты порядка 3000 м, ниже которой питание кислородом необязательно).

По принципу действия ПКП относятся к приборам с непрерывной подачей кислорода. Запас кислорода хранится под высоким давлением (150 ат) в батарее баллончиков. В нормальных условиях полета ПКП подсоединен к основной системе кислородного питания, кислород из него не расходуется, а летчик дышит кислородом, поступающим из бортового прибора. ПКП приводится в действие в момент наступления аварийной ситуации (при катапультировании или отказе основной системы кислородного питания) автоматически или вручную.

Основные требования к ПКП:

1. В случае покидания самолета включение подачи кислорода из прибора должно происходить автоматически и безотказно.

2. При компоновке прибора должно быть учтено его размещение, с тем чтобы он не мешал летчику в полете и при катапультировании.

3. Нормы подачи кислорода и его запас должны быть согласованы с режимом и временем спуска на парашютной системе.

Физиологические нормы подачи кислорода парашютным прибором в маску (гермошлем) приведены в табл. 5.3.

По способу регулирования подачи кислорода ПКП можно разделить на редукторные и безредукторные. Наиболее широкое распространение получили безредукторные парашютные приборы. В этих приборах кислород вытекает из баллончиков непосредственно через сопло или капиллярную трубку и далее поступает в шланг кислородной маски. В обоих случаях расход кислорода является наибольшим в момент включения прибора и уменьшается по мере снижения давления в баллончиках. Расход кислорода во времени рассчитывается по формуле (3.17). Характеристика расхода кислорода во времени для прибора КП-23 в основном соответствует потребным физиологическим нормам (табл. 5.3) и режиму спуска с высоты.

Таблица 5.3

Высота, км	12 и выше	11	10	9	8	7	6	5
Норма пода- чи О2, л/мин, не менее	14	12	9,5	7,5	6	4	3	2

У безредукторных приборов с соплом диаметр последнего для получения необходимого расхода кислорода должен быть очень малым (менее 0,15 мм), поэтому его изготовление затруднительно. В приборах с капилляром применяют медную трубку с внутренним диаметром 0,35 мм и длиной 4500 мм. Необходимый расход кислорода достигается калибровкой внутреннего канала трубки путем химического травления. Указанный диаметр трубки и ее длина подобраны так, что исключается возможность замерзания в трубке влаги, которая в незначительном количестве может содержаться в кислороде. У приборов с соплом замерзание более вероятно, так как процесс адиабатического истечения из сопла сопровождается значительным понижением температуры.

Рассмотрим конструктивные схемы и работу парашютных кислородных приборов КП-23, КП-27М и КП-43.

Парашютный кислородный прибор КП-23. Он предназначен для питания кислородом человека при покидании им самолета до высот 13 000 м или при снижении до безопасной высоты (3000 м) при отказе в работе основного кислородного прибора.

Принципиальная конструктивная схема прибора КП-23 представлена на рис. 5.18. КП-23 состоит из следующих основных узлов: батареи II баллончиков, капиллярной трубки III, переключателя IV с запорно-пусковым клапаном, манометра V кислорода, зарядного штуцера VI с обратным клапаном и заглушкой, шлангов длиной 0,25 и 0,7 м и разъединителя с цепочкой. Все узлы прибора смонтированы внутри корпуса 1, состоящего из основания и крышки. Корпус прибора представляет собой металлическую плоскую коробку размером 360×290×23 мм, изготовленную из листового дюралюмина.

Батарея II баллончиков состоит из 12 последовательно соединенных мельхиоровых баллончиков общей емкостью 0,825 л с наружным диаметром 20,5 мм и толщиной стенки 1,25 мм. Рабочее давление кислорода в баллончиках равно 150 ат. Батарея баллончиков соединена с одной стороны медным трубопроводом с зарядным штуцером, а с другой — капиллярной трубкой с запорно-пусковым клапаном.

Переключатель IV с запорно-пусковым клапаном герметически закрывает выход кислорода из баллончиков (в тех случаях, когда прибором КП-23 не пользуются или пользуются для питания через него кислородом от стационарного прибора) или включает подачу кислорода из баллончиков (при покидании самолета или при отказе основного кислородного прибора).

При питании летчика кислородом от стационарного кислородного прибора шток переключателя нажат ниппелем 2 шланга 10 и смещен вправо. Вместе со штоком смещены также обратный клапан 8 и поводок 7. Верхний конец рычага 6 отходит при этом от толкателя 3, благодаря чему под воздействием пружины 5 и давления кислорода клапан 4 перекрывает доступ кислорода из баллончиков в полость переключателя, а следовательно, и к маске  {153}  летчика. В этом случае кислород поступает от стационарного кислородного прибора.

При необходимости пользоваться парашютным прибором шпильки 1 должны быть выдернуты из конических выступов 9. При этом ниппель кислородного шланга перестает нажимать на шток, обратный клапан 8 прижимается к своему седлу, верхний

Рис. 5.18. Принципиальная конструктивная схема прибора КП-23:

I — корпус; II— батарея баллончиков; III— капиллярная трубка; IV — переключатель; V — манометр; VI — зарядный штуцер; 1 — шпильки; 2 — ниппель; 4 — толкатель; 4 — клапан; 5 — пружина; 6 — рычаг; 7 — поводок; 8 — обратный клапан; 9 — конические выступы; 10 — шланг

конец рычага 6 нажимает на толкатель 3 и отводит клапан 4 от его седла, вследствие чего кислород из баллончиков начинает поступать в маску летчика. К корпусу переключателя присоединяется с одной стороны с помощью накидной гайки угловой штуцер резинового шланга длиной 0,7 м, а с другой — шланг с замком длиной 0,25 м.

Через обратный клапан, предотвращающий утечку кислорода в атмосферу, на малых высотах может подсасываться воздух, когда объема поступающего кислорода не хватает для полного вдоха,  {154}  так как подача кислорода из баллончиков с течением времени уменьшается.

Капиллярная трубка представляет собой томпаковую трубку диаметром на свету 0,35 мм, свитую в спираль. Она служит для понижения давления кислорода со 150 до 1 ат. К капиллярной трубке со стороны батареи баллончиков припаян штуцер с фильтром. Последний служит для очистки кислорода от механических примесей. С другой стороны к капиллярной трубке припаян ниппель с накидной гайкой для присоединения трубки к запорному клапану.

Манометр кислорода МК-14М предназначен для проверки запаса кислорода в ПКП. Принцип действия манометра основан на использовании трубчатой пружины (трубки Бурдона), свободный конец которой перемещается при изменении давления в ней. Подвижная шкала манометра имеет деление от 100 до 165 ат (предельное давление).

Зарядный штуцер с обратным клапаном предназначен для зарядки ПКП кислородом. При полностью заряженном приборе допускается утечка кислорода через обратный клапан зарядного штуцера не более 1 л/мин. Для предотвращения утечки кислорода из баллончиков, предохранения резьбы штуцера от повреждения и его засорения навертывается заглушка, закрепленная на цепочке. При навернутой заглушке утечка кислорода не допускается. В заглушке должна быть фибровая прокладка, необходимая для герметичного закрытия входного отверстия зарядного штуцера.

Шланг длиной 0,25 м и разъединитель с цепочкой служат для подключения ПКП к бортовому кислородному прибору, а также для автоматического отсоединения его при покидании самолета. Шланг длиной 0,7 м служит трубопроводом от механизма переключателя к кислородной маске. Для придания шлангам необходимой прочности они армированы спиралью из стальной проволоки.

Вес КП-23 со шлангом 5 кГ.

Порядок включения прибора КП-23 в стационарную систему кислородного питания, его работа с комплектом и при покидании самолета рассмотрены в гл. 9.

Парашютный кислородный прибор КП-27М (рис. 5.19). Он применяется в комплектах кислородного оборудования (ККО) и предназначен для питания человека кислородом и для подачи его в высотно-компенсирующий костюм при покидании самолета и спуске на парашютной системе с высот более 13 км и в случае отказа в работе бортового кислородного прибора при высотном полете.

По конструкции приборы КП-23 (рис. 5.18) и КП-27М (рис. 5.19) почти одинаковы, они имеют некоторые конструктивные различия в системе запорно-пускового устройства кислорода и, кроме того, прибор КП-27М имеет дополнительный баллончик для

Рис. 5.19. Принципиальная схема невключенного в работу прибора КП-27М:

1 — батарея баллончиков. 2 — дополнительный баллончик; 3 — капиллярная трубка; 4 — зарядный штуцер; 5 — запорно-пусковое устройство; 6 — шпилька; 7 — чека; 8 — рычаг; 9 — шток; 10 — пружина; 11 — кронштейн; 12 — прокладка: 13, 14 — толкатели; 15 — клапан; А — полость низкого давления; Б — канал к пневмосистеме компенсирующего костюма

заполнения камер натяжного устройства ВКК. Эти различия обусловлены тем, что прибор КП-23 применяется на катапультируемых креслах, не имеющих объединенных разъемов коммуникаций (ОРК), а прибор КП-27М, спроектированный для работы в комплексе с ВКК, предназначен для кресел, снабженных ОРК.

При укладке парашюта в чашу сиденья ушко тросика автоматического включения прибора соединяется с крючком нижней колодки ОРК. Нижняя колодка тросом присоединяется к борту самолета. При катапультировании летчика ОРК автоматически раскрывается и разъединяет все проходящие через него коммуникации. При этом нижняя колодка разъема остается на самолете, а верхняя колодка уходит вместе с летчиком. Расположенные в верхней колодке обратные клапаны под действием пружин закрываются, изолируя коммуникации от атмосферы.

Тросик автоматического включения прибора выдергивается из металлического рукава механизма включения. Последний срабатывает, и кислород из дополнительного баллончика 2, помимо капиллярной трубки 3, устремляется с большой подачей в коммуникацию шланга, идущего в пневмосистему ВКК. После заполнения натяжного устройства ВКК кислород поступает в маску для дыхания и под компенсированный клапан выдоха маски для создания избыточного давления. Одновременно с этим кислород поступает и из батареи 1 баллончиков через капиллярную трубку 3.

При отказе в работе бортового кислородного прибора, а также при израсходовании запаса кислорода, заключенного в бортовых баллонах, прибор КП-27М включается в работу вручную.

Пускатель прибора КП-27М работает следующим образом: при выдергивании тросика происходит вытаскивание чеки 7 из шпильки 6. Вследствие этого шток 9, который удерживается через рычаг 8 шпилькой 6, под действием усилия сжатой пружины 10 нажимает на толкатели 13 и 14. Последние открывают запорно-пусковой клапан 15. При дальнейшем перемещении штока 9 он прижимает имеющуюся в цилиндре прокладку 12 к кронштейну 11, обеспечивая этим герметичность полости А. Подсос воздуха, необходимый при уменьшении подачи кислорода, происходит через слюдяной клапан, помещенный в кислородном штуцере линии вдоха на верхней колодке ОРК.

Габариты прибора КП-27М — 360×320×23 мм, вес — 5,3 кГ.

Порядок включения прибора КП-27М в комплект ККО, его работа с комплектом и при покидании самолета рассматриваются в гл. 8 и 9.

Парашютный кислородный прибор КП-43. Он применяется с комплектом прибора КП-58 и предназначен для питания человека (десантника) кислородом при совершении им прыжка с парашютом с высот до 12 км. Общий вид прибора КП-43 показан на рис. 5.20.  {157} 

Основное отличие кислородного прибора КП-43 от описанных выше приборов КП-23 и КП-27М заключается в меньшей общей емкости баллончиков кислорода и в меньших габаритах и весе прибора, что очень важно при экипировке десантника. КП-43 состоит из шести последовательно соединенных мельхиоровых баллончиков общей емкостью 0,34 л с давлением в них 150 ат (емкость 12 баллончиков приборов КП-23 и КП-27М равна 0,825 л при давлении в них 150 ат).

Рис. 5.20. Кислородный парашютный прибор КП-43:

1 — зарядный штуцер; 2 — манометр МК-14М; 3 — капиллярная трубка; 4 — пускатель; 5 — разъем прибора; 6 — батарея баллончиков; 7 — корпус

Несмотря на значительное уменьшение емкости и габаритов кислородного прибора КП-43, максимальная высота его применения (12 км) практически такая же, как и высота применения прибора КП-23 (13 км), поскольку питание человека кислородом от парашютного прибора КП-43 происходит через регулятор прерывной подачи кислорода КП-58. Этим достигается существенное уменьшение расхода кислорода из парашютного прибора КП-43 по сравнению с непрерывным расходом кислорода из прибора КП-23 непосредственно в кислородную маску.

Кислородный прибор КП-43 по устройству аналогичен прибору КП-23. Он также состоит из корпуса прибора 7, батареи 6 баллончиков, пускателя 4, капиллярной трубки 5, зарядного штуцера 1 и манометра МК-14М 2. Габаритные размеры прибора — 310×240×50 мм, вес — 2,85 кГ.