Akademik

Система жизнеобеспечения

Система жизнеобеспечения: (СЖО) — комплекс технических средств (устройств, агрегатов и запасов веществ), обеспечивающих необходимые условия жизнедеятельности экипажа и пассажиров летательного аппарата в течение всего полёта. Поскольку организм человека сохраняет жизнедеятельность лишь в пределах небольших отклонений от нормальных наземных условий, то функция СЖО заключается в создании на любой высоте полёта летательного аппарата для экипажа и пассажиров условий жизнедеятельности и функционирования, близких к имеющимся на земле.
В задачу СЖО входит поддержание в кабинах требуемых значений давления, скорости изменения давления, температуры, влажности, скорости движения и расхода воздуха, парциального давления кислорода, углекислого и других газов; очистка воздуха от вредных примесей; защита экипажа и пассажиров от вредного воздействия шума, солнечной радиации и др. Эти задачи решаются с помощью ряда частных систем (подсистем) всего комплекса СЖО, обеспечивающих соответствующие стороны жизнедеятельности организма (газообмен, теплообмен) и условия для поддержания необходимой работоспособности.
СЖО могут быть коллективными (СЖО многоместных кабин экипажа, салонов пассажирских самолётов) и индивидуальными (СЖО отделяемых капсул, кабин одноместных летательных аппаратов). Одним из эффективных способов обеспечения работоспособности экипажей летательных аппаратов и необходимых жизненных условий для пассажиров гражданских самолётов является применение гермокабин с системами кондиционирования воздуха (СКВ).
Давление воздуха в кабинах пассажирских и транспортных самолётов должно поддерживаться не ниже 74,5 кПа. При этом предупреждается развитие высотной декомпрессионной болезни (см. Декомпрессия) и выраженной кислородной недостаточности. В кабинах боевых самолётов с продолжительностью полёта до 2 ч допускается минимальное давление около 36 кПа, а при длительности более 2 ч — 46,5—41,3 кПа. Такие параметры давления и времени его выдерживания достаточны для профилактики высотной декомпрессионной болезни, но требуют дополнительного кислородного обеспечения экипажа. Из-за низкой способности организма человека быстро выравнивать давление в полузамкнутых полостях (главным образом в полостях среднего уха и придаточных пазух носа) с изменяющимся внешним давлением существуют ограничения скорости повышения давления в кабине до 660 Па/с и скорости снижения до 1330 Па/с (при перевозке пассажиров эти параметры составляют соответственно 24 и 33 Па/с). Для исключения попадания вредных примесей из окружающей среды в кабину в ней всегда поддерживается небольшое избыточное давление.
В кабинах летательных аппаратов должна устанавливаться температура 20—25(°)С через 10—20 минут полёта. На непродолжительное время (10—20 минут) допускается понижение температуры в кабине до 5(°)С и повышение до 45(°)С. Перепад температуры воздуха в области головы и ног не должен превышать 5(°)С. Для улучшения гигиенических условий в кабине предусматриваются индивидуальные воздушно-душирующие устройства и вентиляторы, с помощью которых можно регулировать интенсивность подачи и направление потока вентиляционного воздуха на лицо и туловище. Кроме того, для создания комфортных условий используются подсистемы кондиционирования воздуха специального снаряжения экипажа, которые обеспечивают температуру подаваемого воздуха в пределах 10—80(°)С при его расходе от 250 до 450 л/мин. Скорость движения воздуха в кабине на рабочих местах экипажа не должна превышать 1,5 м/с, а в местах размещения пассажиров — 0,5 м/с. Необходимый температурный режим в кабинах летательного аппарата наряду с охлаждением и нагревом воздуха с помощью СКВ обеспечивается также применением теплоизоляции стенок кабины. В зависимости от назначения, скорости и высоты полёта для кабин летательных аппаратов применяют различные способы тепловой защиты (см. Теплоизоляционные материалы).
Относительная влажность воздуха в кабинах летательных аппаратов при полётах до 4 ч строго не регламентируется. В более длительных полётах оптимальное значение влажности воздуха составляет 40—60%. В целях улучшения микроклимата кабин летательного аппарата разрабатываются устройства для увлажнения и ионизации воздуха.
Системы наддува и кондиционирования воздуха кабины используются также для удаления продуктов жизнедеятельности и вредных примесей. Парциальное давление углекислого газа в кабине летательного аппарата не должно быть более 0,26—0,93 кПа, концентрация оксида углерода — 0,02 мг/л, паров топлива — 0,3 мг/л, продуктов термического разложения минеральных масел — 0,005 мг/л. Эффективное удаление вредных примесей из воздуха обеспечивается при кратности обмена воздуха в течение 1 ч не менее 5 в кабине экипажа и не менее 20 в пассажирском салоне.
Защита экипажа и пассажиров от внешнего шума осуществляется с помощью звукоизоляции стенок кабины. Для поглощения внутрикабинного шума, создаваемого главным образом движущимся по трубопроводам вентиляционным воздухом, применяются глушители. Уровень шумов в кабине летательного аппарата не должен превышать значений, устанавливаемых Нормами шума. Обычно допустимые уровни акустических шумов регламентируются медико-техническими требованиями на конкретный летательный аппарат и используемое экипажем защитное снаряжение.
Отдельные элементы СЖО и её подсистем (кабина, кресло, снаряжение и т. д.) служат также для защиты экипажа и пассажиров от вибраций. Для дополнительного питания кислородом экипажа и пассажиров применяется кислородное оборудование.
Для защиты членов экипажа летательного аппарата от воздействия неблагоприятных факторов наряду с бортовыми системами применяется носимое защитное снаряжение, например, высотно-компенсирующие и противоперегрузочные костюмы, защитные и герметичные шлемы, скафандры и т. д. (см. Высотное снаряжение).
Необходимость в технических средствах обеспечения жизнедеятельности экипажа существенно возрастает с увеличением продолжительности полёта. В длительных (многочасовых) полётах наряду с нерегенеративными подсистемами СЖО, предусматривающими наличие бортовых запасов кислорода, воздуха, воды и т. д., применяют подсистемы, основанные на регенерации этих веществ на борту летательного аппарата в полете.