6. Принципи побудови герметичної кабіни вентиляційного типу
6.1. Призначення
Умови польоту визначаються параметрами атмосфери і динамікою ЛА. Атмосфера Землі до висот приблизно 80 км має однорідний газовий склад (близько 21% кисню, 78% азоту), а тиск і температура повітря змінюються з висотою.
Тиск із підйомом на висоту знижується. Знижений тиск негативно впливає на організм людини. Так, на висоті 9 км при тиску 230 мм рт. ст. виникає явище аероемболізму. На висоті понад 19 км спостерігається закипання підшкірної рідини, що може привести до смертельного результату. Для запобігання цих явищ екіпажі розміщують у ГК, де підтримується безпечний тиск.
Вплив зниженого тиску на організм людини не обмежується вказаними вище явищами. Повітря є сумішшю газів і його повний тиск є сумою парціальних тисків його компонентів:
Парціальний тиск – це частка тиску, яку мав би компонент газової суміші, що займав би весь об'єм суміші.
Парціальний
тиск кисню є важливою характеристикою
його споживання організмом людини. На
підставі фізіологічних досліджень
встановлено взаємозв'язок між парціальним
тиском кисню
(у мм рт. ст.) у легенях з тиском повітря
Рн
і процентним вмістом кисню
у повітрі:
Де 47 мм рт. ст. відповідає парціальному тиску водяних парів у легенях людини. У нормальних умовах при Н=0 , = 150 мм рт. ст. З підйомом на висоту, парціальний тиск кисню буде знижуватися. На висоті 3 км він досягає середнього фізіологічно припустимого рівня 98 мм рт. ст. При подальшому збільшенні висоти настає кисневе голодування. Для усунення цього явища використовують системи кисневого постачання.
Великий вплив на діяльність екіпажу має температурний режим кабіни. Температура повітря на висотах понад 11 км знижується майже до -60°С. З іншого боку, рух швидкісних літаків в атмосфері викликає їхній розігрів. Тому необхідні системи, що забезпечують прийнятну температуру повітря в кабіні.
Серед факторів, обумовлених динамікою польоту, насамперед, слід зазначити перевантаження. Найбільш небезпечний фізіологічний вплив чинить перевантаження, спрямоване уздовж тіла людини. Так, при позитивних перевантаженнях відбувається відлив крові від голови до ніг і людина може знепритомніти. Для компенсації таких перевантажень застосовуються ППК.
З динамікою польоту пов'язана швидкість зміни тиску в кабіні на спусках і підйомах, що може досягати на маневрених літаках до 30 мм рт. ст./с. Встановлено, що фізіологічно припустима норма складає 5-10 мм рт. ст./с. Задачу обмеження швидкості зміни тиску в ГК вирішують регулятори тиску.
Нарешті, при виконанні бойових польотів може бути порушена герметичність кабіни. При різкому зменшенні тиску можливі ушкодження легеневої тканини й інших органів газом, що розширюється (баротравми). Захист екіпажу від цих явищ покладається на спеціальне спорядження: гермошоломи (ГШ), ВКК, скафандри.
Отже, в умовах польоту на екіпаж може впливати ряд фізіологічно небезпечних факторів.
Комплекс технічних засобів, які забезпечують нормальну працездатність екіпажів на всіх режимах польоту й в екстремальних ситуаціях, називають системами забезпечення життєдіяльності екіпажів ЛА. До складу цих систем входять: системи кондиціонування повітря в ГК, системи кисневого постачання екіпажів і висотне спеціальне спорядження.