Определение необходимого количества кислорода

Кислородно-дыхательное оборудование (КДО). Назначением кислородного оборудования является обеспечение членам экипажа таких условий дыхания, которые позволили бы им сохранить определенный уровень физиологических параметров, достаточный для выполнения штатной работы по управлению самолетом, в различных эксплуатационных и экстремальных условиях.

Прежде всего, кислородное оборудование вступает как средство обеспечения определенных физиологических потребностей человека. Наиболее важными параметрами для кислородного оборудования членов экипажа являются следующие: высота обязательного начала применения кислородного оборудования; количество и парциальное давление кислорода во вдыхаемой газовой смеси; дыхательные усилия, приемлемые для организации нормального процесса дыхания; скорость и объем подаваемой для дыхания газовой смеси и др.

Основной принцип кислородного обеспечения человека в полете на самолете с негерметичной кабиной основан на том, что барометрическая высота в кабине равна высоте полета.

На самолетах с негерметической кабиной и высотой полета от 3000 до 3600 м включительно кислородом должны обеспечиваться все члены экипажа в течение полета на указанных высотах более 30 минут, а на высотах более 3600 м – в течение всего полета.

Полеты на самолетах с негерметичной кабиной для обеспечения их безопасности должны быть ограничены высотой 6000м.

Для самолета с герметичной кабиной количество кислорода и характеристики кислородного оборудования устанавливаются на основании предположения, что разгерметизация кабины случится на высоте и в пункте полета, которые являются самыми критическими с точки зрения необходимости в кислороде, и что после разгерметизации кабины самолет снизится без превышения эксплуатационных ограничений до безопасной высоты и продолжит полет на высоте, позволяющей достигнуть места безопасной посадки с учетом остатка топлива.

После разгерметизации барометрическая высота в кабине принимается равной высоте полета. Достигаемая при этом максимальная высота в кабине, которая не должна превышать 12000 м, принимается в качестве основания для определения запаса кислорода.

На самолетах с герметичной кабиной и высотой полета более 3000 м для случая разгерметизации кабины и аварийной ситуации должно быть предусмотрено кислородное питание не менее чем на 2 часа полета.

Основной задачей систем кислородного питания является поддержание парциального давления кислорода на уровне, обеспечивающем нормальную жизнедеятельность человека на всех режимах полёта и в аварийных ситуациях. При постоянном процентном содержании кислорода в атмосфере, составляющем 21 %, с подъёмом на высоту парциальное давление кислорода будет уменьшаться. Чтобы обеспечить нормальное парциальное давление 150 мм.рт.ст, необходимо увеличивать процентное содержание кислорода в зависимости от высоты в кабине (под высотой в кабине понимают барометрическую высоту, соответствующую давлению воздуха в кабине). Нормальное парциальное давление можно обеспечить только до высот в кабине, равных 10 км и парциальное давление не ниже допустимого (98 мм.рт.ст.) до высоты 12000 м. Если произошла разгерметизация кабины на высоте более 12000 м, то подача 100 % кислорода для дыхания не решает проблемы - необходимо подавать кислород под давлением. Однако, при избыточном давлении более 40 мм.рт.ст. в организме нарушается процесс поглощения кислорода и удаления углекислоты. Для предотвращения этого явления на тело человека создаётся внешнее противодавление.

Для оценки эффективности применения кислородной дыхательной аппаратуры необходимо знать потребное количество кислорода на фактической высоте, %.

Оно определяется по формуле:

, (1.7)

где PО₂ - парциальное давление кислорода при атмосферном давлении на уровне моря

(Н=0м), PО₂=160 мм рт.ст.

Рh – барометрическое давление на фактической высоте;

РН₂О=47мм рт.ст. – парциальное давление водяных паров.

Например, рассчитаем потребное количество кислорода на высоте Н=2000 м над уровнем моря. В соответствии с (1.7), оно будет равно:

, (1.8)

где Р_h=2000 определяется из таблицы 1.4 и равно 596,17 мм рт.ст.

Следовательно, из баллона дыхательного аппарата в дыхательную смесь члена экипажа необходимо добавить:

(1.9)

где αО₂ = 21% - содержание газа в атмосферном воздухе в %

Следовательно, в соответствии с (1.9), из баллона дыхательного аппарата достаточно добавить в дыхательную смесь всего 8% кислорода, что приблизительно равно 0,8-0,9 л/мин в режиме работы кислородного прибора в режиме «Смесь», в соответствии с таблицей 1.5.

Количество кислорода и его содержание в газовой смеси, при котором поддерживается жизнедеятельность и работоспособность человека на удовлетворительном уровне

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: