- •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
М.Г. Акопов
Проектирование систем
Индивидуального
Жизнеобеспечения
(Конспект лекций)
Утверждено
на заседании кафедры
“___”_________2010г.
МАИ, каф. 103, 2010.
Введённые обозначения
ртО2 - парциальное давление кислорода в трахее;
ртN2, ртО2, ртН2О – парциальные давления соответственно азота,
кислорода и водяных паров в трахее;
F – объёмная концентрация кислорода в сухом вдыхаемом воздухе;
F/ – объёмная концентрация дополнительного кислорода в сухом
вдыхаемом воздухе;
рО2 – парциальное давление кислорода в сухом вдыхаемом газе;
рН – давление в стандартной атмосфере на высоте Н.
ризб – избыточное давление в полости дыхания;
ркаб – давление в кабине;
рк – давление в камерах компенсирующей одежды;
раО2, раС2 – соответственно парциальные давления кислорода и
углекислоты в альвеолах лёгких;
– процентное содержание кислорода во вдыхаемом газе;
QR0 – лёгочная вентиляция при дыхании негипоксической и не
содержащей углекислоты газовой смесью;
QR – лёгочная вентиляция при дыхании газовой смесью, содержащей
углекислоту;
Q - отношение QR/QR0;
Qmax – максимальный мгновенный расход вдыхаемого газа;
QО2дн - средний расход дополнительного кислорода, приведенный к
стандартным нормальным условиям NTPD (normal temperature pressure dry: сухой газ при температуре Т=293 К под давлением р0=101,33 кПа);
TT – температура тела человека;
QО2max – максимальный расход дополнительного кислорода,
приведенный к стандартным нормальным условиям NTPD;
pГШСО2,VГШ, mГШСО2, TГШ – соответственно парциальное давление,
объём, масса и температура углекислого газа в гермошлеме;
RСО2 – удельная газовая постоянная углекислого газа;
MлСО2, MDСО2 –масса углекислоты, соответственно выделяемой и
остающейся в анатомическом мёртвом пространстве в единицу времени;
VD – объём анатомического мёртвого пространства;
fR – частота дыхания;
QГШ – расход газа, вентилирующего гермошлем;
QГШн - расход газа, вентилирующего гермошлем, приведенный к
нормальным условиям NTPD;
Qп - потребный запас кислорода;
Qпр - запас кислорода, расходуемого на предполетные проверки;
Qнв - запас кислорода, расходуемого при наборе высоты;
Qсп - запас кислорода, расходуемого при спуске;
Qг - запас кислорода, расходуемого во время горизонтального полета
в загерметизированной кабине;
Qрг - запас кислорода, расходуемого во время горизонтального полета
в разгерметизированной кабине;
Qнп - запас кислорода, расходуемого на специальные цели, не предусмотренные
прочими слагаемыми;
pост – остаточное давление в баллонах;
Vб – вместимость (водная ёмкость) кислородных баллонов;
kз - коэффициент запаса кислорода;
Аббревиатуры
АД |
Автомат давления |
АПВ |
Автомат подсоса воздуха |
АРП |
Анероидный регулятор подачи |
БКДУ |
Бортовая кислорододобывающая установка |
БКО |
Блок кислородного оборудования |
БКП |
Блок кислородного питания |
БУ |
Блок укладочный |
В |
Вентиль |
ВКК |
Высотный компенсирующий костюм |
ВУШ |
Вентиляционное устройство шлема |
ГШ |
Гермошлем |
ДК |
Дыхательная камера |
ДКМ |
Дымозащитная кислородная маска |
ДУ |
Дистанционное управление |
ЗШ |
Защитный шлем |
ИК |
Индикатор кислорода |
КДА |
Кислородно-дыхательная аппаратура |
ККВ |
Компенсированный клапан выдоха |
ККЛ |
Клапан костюмной линии |
ККЛ |
Клапан костюмной линии |
ККО |
Комплект кислородного оборудования |
КМ |
Кислородная маска |
КО |
Компенсирующая одежда |
КП |
Кислородный прибор |
КР |
Кислородный редуктор |
ЛА |
Легочный автомат |
НУ |
Натяжное устройство |
ОК |
Обратный клапан |
ОРК |
Объединённый разъём коммуникаций |
ПКП |
Парашютный кислородный прибор |
ПНП |
Пускатель непрерывной подачи кислорода |
РИД |
Регулятор избыточного давления |
РД |
Регулятор давления |
РПК |
Регулятор подачи кислорода |
РПП |
Регулятор прерывной подачи |
РСД |
Регулятор соотношения давлений |
СИЖ |
Система индивидуального жизнеобеспечения |
СОЖ |
Система обеспечения жизнедеятельности |
УЗР |
Устройство запорно-редуцирующее |