Какими же средствами располагает авиационная техника для повышения устойчивости организма летчика к перегрузкам, возникающим в полете или при аварийном покидании современных летательных аппаратов?
К этим средствам в первую очередь следует отнести:
— различные противоперегрузочные костюмы;
— защитные шлемы, предохраняющие голову летчика от ударов;
— парашюты, позволяющие экипажу покинуть самолет и безопасно приземлиться. Важной составной частью парашюта является его подвесная система, которая является связующим звеном между телом летчика и парашютом. Ремни подвесной системы охватывают тело летчика и способствуют перенесению значительных перегрузок, возникающих при открытии купола парашюта;
— катапультируемые кресла. Привязная система катапультируемых кресел надежно закрепляет тело летчика в кресле и способствует перенесению перегрузок, действующих в самых различных направлениях.

Кресло снабжено также целым рядом устройств, обеспечивающих принятие правильной позы при катапультировании, защищающих голову и предохраняющих конечности от «разброса» и повреждения. Такой комплекс различных средств обеспечивает безопасность полета и нормальную работоспособность летчика при минимальном весе всего оборудования. Повышение переносимости перегрузок, хотя бы на небольшую величину, имеет большое практическое значение. Если летчик выполняет маневр на малой высоте или участвует в воздушном бою, то даже кратковременное нарушение его работоспособности может привести к самым трагическим последствиям. Поэтому работа по созданию новых и усовершенствованию существующих средств защитного снаряжения и средств спасения летного состава ведется постоянно.



Первые сообщения о целесообразности применения пневматически надуваемого пояса в качестве приспособления, повышающего устойчивость организма человека к перегрузкам «голова—таз», появились в печати в 1918 г. Пояс снабжался резиновой камерой, подобной той, которая применяется на сфигмоманометре (аппарате для измерения давления крови). Перед маневром, вызывающим перегрузку, летчик вручную накачивал в камеру воздух (фиг. 1). Однако этой идее не было уделено должного внимания вплоть до конца тридцатых годов, когда было сделано предложение изготовить надувной пояс с клапаном, регулирующим давление в нем в зависимости от перегрузки. В дальнейших модификациях к поясу были присоединены надувные камеры, расположенные на бедрах и голенях, и в таком виде были проведены его летные испытания (1941 г.). В начале сороковых годов был предложен противоперегрузочный костюм, состоявший из двух оболочек, пространство между которыми заполнялось водой (фиг. 2). Наружная оболочка изготавливалась из прочной ткани, а внутренняя — из эластичного материала (очевидно, резины). «Водяной костюм» испытывался на центрифуге. Были проведены также летные испытания, которые подтвердили его эффективность. Преимуществом «водяного костюма» является то обстоятельство, что он не соединен с оборудованием самолета, однако его практическое применение на самолете маловероятно вследствие большого веса и значительной жесткости, ограничивающей движения летчика.





Первые типы противоперегрузочных костюмов были далеки от совершенства и вызывали справедливые нарекания тех, кто ими пользовался. Со временем конструкция костюма улучшалась, повышалась его эффективность. В настоящее время пневматически действующие противоперегрузочные костюмы благодаря своей надежности и простоте предпочитаются всем остальным типам и нашли широкое применение. Для обеспечения подачи воздуха в камеры костюма и регулирования давления в них в зависимости от действующей перегрузки в комплекте противоперегрузочного костюма имеются автомат давления, фильтр и разъемная муфта. Противоперегрузочный костюм (ППК) является индивидуальным средством защитного снаряжения и надевается перед полетом. Все остальные агрегаты этого костюма устанавливаются на борту самолета. В нормальном полете без перегрузки надетый на летчика противоперегрузочный костюм не мешает пилотированию и не стесняет движения. При возникновении перегрузки включается подача воздуха в камеры костюма, в камерах создается избыточное давление, они надуваются и обжимают тело.

При прекращении перегрузки подача воздуха выключается, а имеющийся в камерах воздух выпускается. Физиологическое действие противоперегрузочного костюма в основном заключается в том, что давление, создаваемое в камерах, фиксирует внутренние органы от перемещения и до некоторой степени препятствует инерционному смещению крови в сосудах брюшной полости и нижних конечностей. Это, в свою очередь, приводит к улучшению кровоснабжения головного мозга, в результате чего работоспособность летчика и устойчивость к перегрузкам «голова —таз» сохраняются на более высоком уровне, чем без костюма. Противоперегрузочный костюм позволяет летному составу в большей степени использовать высокие летно-тактические свойства современных маневренных самолетов. Летчик, одетый в противоперегрузочный костюм, выполняет пилотажные фигуры с меньшим радиусом кривизны и на больших скоростях полета. Противоперегрузочный костюм снижает утомляемость и улучшает общее самочувствие летчика при пилотировании с частым воздействием перегрузок. Опыт, накопленный при многочисленных испытаниях ППК на центрифуге и самолете, позволяет сделать вывод, что его применение повышает устойчивость организма к перегрузкам в направлении «голова—таз» в среднем на 2 единицы.

Противоперегрузочный костюм способствует также перенесению длительно действующих перегрузок, возникающих при выполнении таких пилотажных фигур, как вираж, спираль и пр. Установлено, что различные люди по-разному реагируют на действующее на них давление. Поэтому многие противоперегрузочные устройства имеют две ступени давления. На самолетах с турбореактивными двигателями забор воздуха для наполнения камер костюма производится непосредственно из компрессора двигателя. Забираемый воздух подается к фильтру, где очищается от механических примесей и частиц масла. Очищенный воздух поступает в автомат давления. Автомат давления регулирует величину избыточного давления в камерах костюма в зависимости от действующих на самолет перегрузок. Расположение агрегатов наполнения ППК воздухом показано на фиг. 3.
По способу передачи давления на тело пневматически действующие ППК можно подразделить на:
— противоперегрузочные костюмы с секционными камерами;
— противоперегрузочные костюмы с натяжным устройством.
Физиологическое действие этих костюмов одно и то же и основано на создании обжимающего давления на тело при наполнении воздухом надувных камер. Различным является способ передачи давления на тело и конструктивное выполнение.

Устройство противоперегрузочного костюма

Противоперегрузочный костюм с секционными камерами. Этот костюм состоит из тканевой оболочки и вмонтированных в нее резиновых камер. Обычно в оболочке устанавливается не более пяти камер: две в области голеней, две на бедрах и одна на животе.







При наполнении воздухом камеры расширяются и оказывают давление на тело (фиг. 4). Проверка эффективности камер, расположенных на различных участках тела, показала, что самой эффективной частью костюма является брюшная камера. Оболочка костюма шьется в виде двух штанин, соединенных широким поясом. Ткань, применяемая для изготовления оболочки костюма, должна быть прочной, хорошо сопротивляться истиранию, обладать малым удлинением, достаточной воздухопроницаемостью и быть стойкой к атмосферным воздействиям. Оболочка, сшитая из двух штанин с широким поясом, удобна в эксплуатации. Разъемные застежки «молния» позволяют быстро надеть и снять костюм. Подгонка костюма по ширине производится шнуровкой. Такая подгонка делается только один раз при первом одевании, при последующих одеваниях летчик действует только замками застежки «молния».




Для обеспечения противоперегрузочными костюмами всего контингента летного состава изготавливается несколько «ростов» костюма. Необходимое количество «ростов» зависит от типа костюма и не превышает 8—12. Камеры изготавливаются из мягкой резины толщиной около одного миллиметра. На фиг. 5 показана пяти-секционная камера противоперегрузочного костюма. Емкость всех камер составляет пять литров. Для предохранения камер от чрезмерного растяжения и разрыва при наполнении воздухом на них надевается специальный тканевый чехол. Воздух в камеры подается по гибкому резиновому шлангу. Для предотвращения пережима шланга при перегибах он сделан каркасированным, т. е. внутри резиновой трубки пропущен каркас из стальной проволоки, навитой в виде пружины. К чехлу пришиваются петельки с кнопками. Эти кнопки фиксируют положение чехла с камерами и препятствуют его перемещениям внутри костюма. Эффективность работы ППК в значительной степени зависит от правильной его подгонки. Костюм должен плотно облегать тело, но вместе с тем при отсутствии давления в камерах не должен вызывать болевых ощущений и затруднять дыхание и движения. Костюм надевается на обычное летное обмундирование, т. е. поверх брюк. Поясная часть костюма надевается под китель или тужурку. Зимнее обмундирование, в том числе унты и меховые сапоги надеваются поверх ППК. Если надеть костюм на утепленную одежду, то его эффективность снизится, так как характеристики давлений на тело в этом случае резко меняются. Вес противоперегрузочного костюма не превышает 2— 2,5 кг.

Автомат давления предназначен для подачи воздуха в камеры противоперегрузочного костюма и создания в них избыточного давления. Автомат является дросселирующим устройством, изменяющим величину подаваемого давления в зависимости от действующих на самолет перегрузок. Автомат давления реагирует только на перегрузки, действующие в направлении «голова—таз» (фиг. 6). Практикой установлено, что избыточное давление в камерах ППК до 370 мм рт. ст. безболезненно переносится в течение 1—2 мин подавляющим большинством летного состава. Избыточное давление до 470 мм рт. ст. переносится уже не всеми, поэтому целесообразно иметь две ступени давления: первую «низкую», при которой избыточное давление, подаваемое через автомат, изменяется от нуля до 370 мм рт. ст., и вторую «высокую», при которой избыточное давление меняется от нуля до 470 мм рт. ст. Автомат должен работать без запаздывания, т. е. подача давления автоматом должна следовать сразу за перегрузкой. Практикой установлено, что запаздывание не должно превышать 0,5 сек. Воздушный фильтр предназначен для очистки поступающего в костюм воздуха от примесей, вредно влияющих на работу автомата давления или разрушающих материал камер костюма, и твердых частиц грунта, засасываемых двигателем при взлете. Разъемная муфта (5 на фиг. 5) служит для подключения штуцера противоперегрузочного костюма к автомату давления. Разъединение муфты производится рывком. Усилие размыкания находится в пределах 7—10 кГ. Уменьшение этого усилия может привести к самопроизвольному размыканию муфты в полете.






Такой костюм в авиации самостоятельного применения не получил. Однако им широко пользуются летчики истребительной авиации, применяя комбинированное защитное снаряжение — высотный компенсирующий костюм (ВКК), в который вмонтировано натяжное устройство с камерами противоперегрузочного костюма. Высотный компенсирующий костюм с натяжным устройством изготавливается из прочной ткани в виде комбинезона. Для эффективной работы компенсирующего костюма необходимо, чтобы он плотно облегал тело человека. Подгоняют его шнуровкой. Костюм снабжен застежками «молния», что позволяет легко надеть и снять зашнурованный костюм. Натяжное устройство расположено сбоку, вдоль всего комбинезона. Основная его часть — это резиновые камеры, которые при создании в них давления расширяются, камеры окружены тесемками, оба конца которых пришиты к оболочке. При расширении камер тесемки натягивают оболочку, которая обтягивает тело человека. Компенсирующий костюм надевается на белье под обычное летное обмундирование. При полете в загерметизированной кабине ВКК, с вмонтированными в него камерами противоперегрузочного устройства, служит летчику средством защиты от продольных перегрузок «голова —таз», а в случае разгерметизации кабины на большой высоте он в комплекте с герметическим шлемом и кислородным прибором защищает летчика от кислородного голодания и вредного воздействия низкого барометрического давления. Камеры высотно-компенсирующего костюма расположены вдоль туловища и вдоль верхних и нижних конечностей. Камеры ППК расположены вдоль нижних конечностей и заканчиваются в области таза. В костюме имеется также брюшная камера, выполненная в виде надувной подушки, для создания давления на органы брюшной полости. Наполнение камер противоперегрузочного устройства при перегрузках «голова —таз» производится шлангом, который выведен из оболочки костюма и соединен с автоматом давления.