Якими ж засобами має авіаційна техніка для підвищення стійкості організму льотчика до перевантажень, що виникають в польоті або при аварійному покиданні сучасних літальних апаратів?
До цих засобів в першу чергу слід віднести:
- різні протівоперегрузочниє костюми;
- захисні шоломи, що захищають голову льотчика від ударів;
- парашути, що дозволяють екіпажу покинути літак і безпечно приземлитися. Важливою складовою частиною парашута є його підвісна система, яка є сполучною ланкою між тілом льотчика і парашутом. Ремені підвісної системи охоплюють тіло льотчика і сприяють перенесенню значних перевантажень, що виникають при відкритті купола парашута;
- крісло-катапульта. Привязная система катапультируемое крісел надійно закріплює тіло льотчика в кріслі і сприяє перенесенню перевантажень, що діють в самих різних напрямках.
Крісло забезпечене також цілим рядом пристроїв, які забезпечують прийняття правильної пози під час катапультування, що захищають голову і оберігають кінцівки від «розкиду» і пошкодження. Такий комплекс різних засобів забезпечує безпеку польоту і нормальну працездатність льотчика при мінімальній вазі всього обладнання. Підвищення переносимості перевантажень, хоча б на невелику величину, має велике практичне значення. Якщо льотчик виконує маневр на малій висоті або бере участь в повітряному бою, то навіть короткочасне порушення його працездатності може привести до найтрагічніших наслідків. Тому робота зі створення нових і вдосконалення існуючих засобів захисного спорядження і засобів порятунку льотного складу ведеться постійно.
Перші повідомлення про доцільність застосування пневматичних надувається пояса в якості пристосування, що підвищує стійкість організму людини до перевантажень «голова-таз», з'явилися у пресі в 1918 р Пояс забезпечувався гумовою камерою, подібної до тієї, яка застосовується на сфігмоманометри (апараті для вимірювання тиску крові) . Перед маневром, що викликають перевантаження, льотчик вручну накачував в камеру повітря (фіг. 1). Однак цієї ідеї не було приділено належної уваги аж до кінця тридцятих років, коли було зроблено пропозицію виготовити надувний пояс з клапаном, що регулює тиск в ньому в залежності від перевантаження. У подальших модифікаціях до поясу були приєднані надувні камери, розташовані на стегнах і гомілках, і в такому вигляді були проведені його льотні випробування (1941 р.) На початку сорокових років був запропонований протиперевантажувальний костюм, що складався з двох оболонок, простір між якими заповнювався водою (фіг. 2). Зовнішня оболонка виготовлялася з міцної тканини, а внутрішня - з еластичного матеріалу (очевидно, гуми). «Водяний костюм» випробовувався на центрифузі. Були проведені також льотні випробування, які підтвердили його ефективність. Перевагою «водяного костюма» є та обставина, що він не з'єднаний з обладнанням літака, однак його практичне застосування на літаку малоймовірно внаслідок великої ваги і значною жорсткості, що обмежує руху льотчика.
Фіг. 1. Початковий варіант противоперегрузочного костюма, що складається з надувного пояса. Фіг. 2. «Водяний костюм». Костюм складається з двох оболонок, простір між якими заповнено водою
Перші типи противоперегрузочного костюмів були далекі від досконалості і викликали справедливі нарікання тих, хто ними користувався. Згодом конструкція костюма поліпшувалася, підвищувалася його ефективність. В даний час пневматичних діючі протівоперегрузочниє костюми завдяки своїй надійності і простоті предпочитаются всім іншим типам і знайшли широке застосування. Для забезпечення подачі повітря в камери костюма і регулювання тиску в них в залежності від діючої перевантаження в комплекті противоперегрузочного костюма є автомат тиску, фільтр і роз'ємна муфта. Протиперевантажувальний костюм (ППК) є індивідуальним засобом захисного спорядження і надівається перед польотом. Всі інші агрегати цього костюма встановлюються на борту літака. У нормальному польоті без перевантаження надітий на льотчика протиперевантажувальний костюм не заважає пілотування і не обмежує руху. При виникненні перевантаження включається подача повітря в камери костюма, в камерах створюється надлишковий тиск, вони надуваються і обжимають тіло.
При припиненні перевантаження подача повітря вимикається, а наявний в камерах повітря випускається. Фізіологічна дія противоперегрузочного костюма в основному полягає в тому, що тиск, що створюється в камерах, фіксує внутрішні органи від переміщення і до деякої міри перешкоджає інерційному зміщення крові в судинах черевної порожнини і нижніх кінцівок. Це, в свою чергу, призводить до поліпшення кровопостачання головного мозку, в результаті чого працездатність льотчика і стійкість до перевантажень «голова -таз» зберігаються на більш високому рівні, ніж без костюма. Протиперевантажувальний костюм дозволяє льотному складу в більшій мірі використовувати високі льотно-тактичні властивості сучасних маневрених літаків. Льотчик, одягнений в протиперевантажувальний костюм, виконує пілотажні фігури з меншим радіусом кривизни і на великих швидкостях польоту. Протиперевантажувальний костюм знижує стомлюваність і покращує загальне самопочуття льотчика при пілотуванні з частим впливом перевантажень. Досвід, накопичений при численних випробуваннях ППК на центрифузі і літаку, дозволяє зробити висновок, що його застосування підвищує стійкість організму до перевантажень в напрямку «голова-таз» в середньому на 2 одиниці.
Протиперевантажувальний костюм сприяє також перенесення довготривалих перевантажень, що виникають при виконанні таких пілотажних фігур, як віраж, спіраль та ін. Встановлено, що різні люди по-різному реагують на чинне на них тиск. Тому багато протівоперегрузочниє пристрої мають два ступені тиску. На літаках з турбореактивними двигунами забір повітря для наповнення камер костюма проводиться безпосередньо з компресора двигуна. Забирається повітря подається до фільтру, де очищається від механічних домішок і частинок масла. Очищене повітря надходить в автомат тиску. Автомат тиску регулює величину надлишкового тиску в камерах костюма в залежності від діючих на літак перевантажень. Розташування агрегатів наповнення ППК повітрям показано на фіг. 3.
За способом передачі тиску на тіло пневматичних діючі ППК можна поділити на:
- протівоперегрузочниє костюми з секційними камерами;
- протівоперегрузочниє костюми з натяжним пристроєм.
Фізіологічна дія цих костюмів одне і те ж і засноване на створенні обжимаються тиску на тіло при наповненні повітрям надувних камер. Різним є спосіб передачі тиску на тіло і конструктивне виконання.
Пристрій противоперегрузочного костюма
Протиперевантажувальний костюм з секційними камерами. Цей костюм складається з тканинної оболонки і вмонтованих в неї гумових камер. Зазвичай в оболонці встановлюється не більше п'яти камер: дві в області гомілок, дві на стегнах і одна на животі.
Монтажна схема агрегатів противоперегрузочного пристрою. 1-автомат тиску, 2 повітряний фільтр, 3-запірний вентиль, 4-штуцер забору повітря.
Схематичне зображення обжимаються дії противоперегрузочного костюма з секційними камерами (перетин по стегну). а-в камері немає надлишкового тиску, оболонка костюма без натягу облягає стегно, б-в камері створено надлишковий тиск, камера роздулася і обжати ногу, 1-оболонка костюма, 2 камера, 3-м'язи стегна
При наповненні повітрям камери розширюються і тиснуть на тіло (фіг. 4). Перевірка ефективності камер, розташованих на різних ділянках тіла, показала, що найефективнішою частиною костюма є черевна камера. Оболонка костюма шиється у вигляді двох штанин, з'єднаних широким поясом. Тканина, що застосовується для виготовлення оболонки костюма, повинна бути міцною, добре опиратися стирання, володіти малим подовженням, достатньою вентиляцією і бути стійкою до атмосферних впливів. Оболонка, зшита з двох штанин з широким поясом, зручна в експлуатації. Роз'ємні застібки «блискавка» дозволяють швидко надіти і зняти костюм. Підгонка костюма по ширині проводиться шнурівкою. Така підгонка робиться тільки один раз при першому одяганні, при наступних одягання льотчик діє тільки замками застібки «блискавка».
Камера противоперегрузочного костюма. 1-тканинний чохол. 2-гумова камера, 3-пружинний вкладиш, 4-кнопки, 5-роз'ємна муфта
Для забезпечення противоперегрузочного костюмами всього контингенту льотного складу виготовляється кілька «ростові» костюма. Необхідна кількість «ростові» залежить від типу костюма і не перевищує 8-12. Камери виготовляються з м'якої гуми товщиною близько одного міліметра. На фіг. 5 показана п'яти-секційна камера противоперегрузочного костюма. Ємність всіх камер становить п'ять літрів. Для запобігання камер від надмірного розтягування і розриву при наповненні повітрям на них надівається спеціальний тканинний чохол. Повітря в камери подається за гнучким гумовому шлангу. Для запобігання перетискання шланга при перегинах він зроблений каркасированних, т. Е. Усередині гумової трубки пропущений каркас зі сталевого дроту, навитої у вигляді пружини. До чохла пришиваються петельки з кнопками. Ці кнопки фіксують положення чохла з камерами і перешкоджають його переміщенням всередині костюма. Ефективність роботи ППК в значній мірі залежить від правильної його підгонки. Костюм повинен щільно облягати тіло, але разом з тим при відсутності тиску в камерах не повинен викликати больових відчуттів і дихання і руху. Костюм надаватися на звичайне льотне обмундирування, т. Е. Поверх штанів. Поясна частина костюма надягає під кітель або тужурку. Зимове обмундирування, в тому числі унти і хутряні чоботи надягають поверх ППК. Якщо надіти костюм на утеплену одяг, то його ефективність знизиться, так як характеристики тисків на тіло в цьому випадку різко змінюються. Вага противоперегрузочного костюма не перевищує 2 2,5 кг.
Автомат тиску призначений для подачі повітря в камери противоперегрузочного костюма і створення в них надлишкового тиску. Автомат є дросселирующим пристроєм, що змінює величину тиску підключення в залежності від діючих на літак перевантажень. Автомат тиску реагує тільки на перевантаження, що діють в напрямку «голова-таз» (фіг. 6). Практикою встановлено, що надлишковий тиск в камерах ППК до 370 мм рт. ст. безболісно переноситься протягом 1-2 хв переважною більшістю льотного складу. Надмірний тиск до 470 мм рт. ст. переноситься вже не всіма, тому доцільно мати два ступені тиску: першу «низьку», при якій надлишковий тиск, що подається через автомат, змінюється від нуля до 370 мм рт. ст. і другу «високу», при якій надлишковий тиск змінюється від нуля до 470 мм рт. ст. Автомат повинен працювати без запізнювання, т. Е. Подача тиску автоматом слід додати одразу після перевантаженням. Практикою встановлено, що запізнення ще не має перевищувати 0,5 сек. Повітряний фільтр призначений для очищення надходить в костюм повітря від домішок, що шкідливо впливають на роботу автомата тиску або руйнують матеріал камер костюма, і твердих частинок грунту, засмоктує двигуном при зльоті. Рознімна муфта (5 на фіг. 5) служить для підключення штуцера противоперегрузочного костюма до автомата тиску. Роз'єднання муфти проводиться ривком. Зусилля розмикання знаходиться в межах 7-10 кг. Зменшення цього зусилля може привести до мимовільного розмикання муфти в польоті.
Пристрій і схема роботи автомата тиску противоперегрузочного костюма. а-перевантаження немає, б-перевантаження діє. 1-корпус, 2-золотник, 3 вантаж, 4-пружина, 5-вхідний штуцер, 6 гумовий ковпачок, 7-запобіжний клапан, 8-пружина, 9-штуцер впуску повітря в ППК
Протиперевантажувальний костюм з натяжним пристроєм
Такий костюм в авіації самостійного застосування не отримав. Однак їм широко користуються льотчики винищувальної авіації, застосовуючи комбінований захисне спорядження - висотний компенсуючий костюм (ВКК), в який вмонтовано натягач з камерами противоперегрузочного костюма. Висотний компенсуючий костюм з натяжним пристроєм виготовляється з міцної тканини у вигляді комбінезона. Для ефективної роботи компенсуючого костюма необхідно, щоб він щільно облягав тіло людини. Підганяють його шнурівкою. Костюм забезпечений застібками «блискавка», що дозволяє легко надіти і зняти зашнурований костюм. Натягач розташоване збоку, уздовж всього комбінезона. Основна його частина - це гумові камери, які при створенні в них тиску розширюються, камери оточені шнурками, обидва кінці яких пришиті до оболонки. При розширенні камер тасьми натягують оболонку, яка обтягує тіло людини. Компенсуючий костюм одягається на білизну під звичайне льотне обмундирування. При польоті в загерметизованій кабіні ВКК, з вмонтованими в нього камерами противоперегрузочного пристрою, служить льотчику засобом захисту від поздовжніх перевантажень «голова -таз», а в разі розгерметизації кабіни на великій висоті він в комплекті з герметичним шоломом і кисневим приладом захищає льотчика від кисневого голодування і шкідливого впливу низького барометричного тиску. Камери висотно-компенсуючого костюма розташовані уздовж тулуба і вздовж верхніх і нижніх кінцівок. Камери ППК розташовані уздовж нижніх кінцівок і закінчуються в області таза. В костюмі є також черевна камера, виконана у вигляді надувної подушки, для створення тиску на органи черевної порожнини. Наповнення камер противоперегрузочного пристрою при перевантаженнях «голова -таз» проводиться шлангом, який виведений з оболонки костюма і з'єднаний з автоматом тиску.
Джерело.