Кислородное оборудование для авиации

Что такое «высотная болезнь» и как с ней бороться 23 Февраль 2015, 14:57
Недостаток кислорода в полете может привести к эйфории с последующей потерей сознания. Чтобы этого не допустить, необходимо использовать специальные авиационные кислородные маски, приборы и системы, производимые, в частности, холдингом «Авиационное оборудование».

В вопросе обеспечения кислородом летчика и пассажиров самолета нет мелочей и деталей, не достойных внимания. Студентов авиационных училищ тщательно обучают тому, как пользоваться дыхательным оборудованием летательных аппаратов и не допустить появления даже признаков кислородного голодания. 

Благодаря постоянному перемешиванию, состав атмосферного воздуха в пределах тропосферы и нижних слоев стратосферы постоянный. Почему же на высоте людям не хватает кислорода, если его содержание в воздухе – 21% – везде одинаково?

Все дело в том, что для дыхания важно не столько количество кислорода, сколько его парциальное давление, то есть давление, которое имел бы кислород в том случае, если бы он один занимал весь объем, занимаемый им в смеси с другими газами. С каждым метром подъема парциальное давление кислорода в воздухе падает. Так, на земле оно равно 160 мм рт. ст., а на высоте 10 тысяч метров – 42 мм.

Недостаток кислорода во вдыхаемом воздухе вызывает в организме человека ряд изменений, называемых «высотной болезнью». Известна она была, разумеется, задолго до появления летательных аппаратов – ее наблюдали у альпинистов и называли «горной».

«Именно из-за нее высокие горы необитаемы, – объясняет доктор медицинских наук, профессор, полковник медицинской службы Константин Платонов в своей книге «Человек в полете». – Наиболее высокими в мире приисками являются разработки Куильчи в Андах, расположенные на высоте 5700 м. Жить на этой отметке работающие там люди не могут. Каждый день они вынуждены спускаться в поселок, расположенный на высоте 5250 м. Это один из наиболее высоко расположенных поселков в мире».

С развитием авиации вопрос высотной болезни приобрел особую остроту. Ведь подъем на летательном аппарате к тому же происходит очень быстро.

Первое научное описание высотной болезни было сделано Гастоном Тиссандье, единственным оставшимся в живых пилотом воздушного шара «Зенит», поднявшегося в Париже 15 апреля 1875 года с экипажем из трех человек.

«На высоте 7000 метров Сивель начал по временам закрывать глаза, – говорится в записках воздухоплавателя. – Мои руки закоченели. Слабость была так велика, что я не мог уже повернуть голову в сторону обоих спутников. Хотелось вдохнуть кислород, но я не мог поднять руку к трубке... Я хочу крикнуть: «Мы дошли до 8000 м», но язык мой как бы парализован. Затем, закрыв глаза, я падаю обессиленный и теряю сознание».

Катастрофа с «Зенитом» привлекла внимание Ивана Сеченова и заставила его заняться исследованиями, заложившими основу высотной физиологии. Он выделил характерные признаки гипоксемии: вялость, сонливость, затруднение в распределении и переключении внимания.

Иногда вместо сонливости наблюдаются возбуждение, приподнятое настроение, понижение критического отношения человека к происходящему и переоценка своих сил, называемые в медицине эйфорией. Это состояние – самое опасное для летчика, потому что обманчиво, обморок может наступить внезапно, застав человека врасплох.

Вот как говорилось об этом в записках Тиссандье: «На высоте около 7500 метров состояние делается необычайным. Тело и разум незаметно ослабевают, но это не осознается. Никаких страданий нет. Наоборот, ощущается внутренняя радость, как будто от того сияния, которое разлито вокруг. Все делается безразличным. Не думаешь ни о гибельном положении, ни об опасности. Головокружение приходит в последний момент, непосредственно перед обмороком, внезапным и неодолимым».

Сегодня установлено: на высотах больше 5000 метров можно летать, только либо пользуясь приборами, которые обеспечивают кислородное питание летчика, либо в герметических кабинах и скафандрах. Для увеличения процентного содержания кислорода во вдыхаемом воздухе служит специальное кислородное оборудование. Им оборудуется в настоящее время каждый самолет, поднимающийся выше 4000 метров.

Кислородное оборудование состоит из баллона с запасом кислорода; газопроводных трубок, соединяющих баллон с прибором; кислородного прибора; шланга и маски, обеспечивающих подачу кислорода от прибора к дыхательным органам человека.
Кислородные приборы с масками открытого типа далеки от совершенства, поэтому применяются только на учебных и транспортных самолетах, а также в качестве средства спасения (ранцевые парашютные кислородные приборы), когда пользование кислородным прибором непродолжительно.

На современных самолетах устанавливаются более экономичные кислородные приборы типа «легочный автомат» с клапанной маской, герметически прилегающей к лицу. В них кислород автоматически подается только во время вдоха, а с началом выдоха прекращается.

На высотах больше 12000 метров дыхание даже чистым кислородом уже не обеспечивает необходимого парциального давления кислорода. И необходимо использовать усовершенствованные кислородные приборы – с повышенным давлением. Их применяют только в сочетании со специальной компенсирующей одеждой, состоящей из пневматического жилета, туго облегающего грудную клетку и автоматически создающего противодавление избыточному давлению, пневматических штанов и нарукавников, которые, сдавливая вены конечностей, препятствуют застою венозной крови. Дыхание под давлением в компенсирующей одежде требует специальных упражнений, укрепляющих дыхательные мышцы.

Таким образом, сегодня в снаряжение летчика обычно входит кислородная маска (КМ), надеваемая на защитный шлем (ЗШ) или гермошлем (ГШ), и высотно-компенсирующий костюм (ВКК) или скафандр. На аэродромах имеется стационарная или передвижная кислорододобывающая станция. Кислород получают из атмосферного воздуха путем его глубокого охлаждения, сжижения и разделения на азот и кислород.
Одним из главных в России производителей подобных систем является НПП «Звезда» (холдинг «Авиационное оборудование», входящий в Госкорпорацию Ростех). Холдинг выпускает кислородные системы, кислородно-дыхательную аппаратуру, огнетушители, а также контрольно-проверочную аппаратуру для всех типов военных и гражданских самолетов и вертолетов. 

В том числе:
– Кислородные системы для экипажа: БКО-5К – блок кислородного оборудования, в состав которого входит маска с механизмом регулировки усилия притяжения к лицу, что особенно важно при выполнении длительного полета; КДА-15 – кислородно-дыхательная аппаратура, которая используется при полете на высотах до практического потолка полета самолета, в том числе в разгерметизированной кабине и при покидании самолета (применяется на самолетах типа Су-27, Су-30, Су-34); ККО-ЛС-2 – легкосъемный комплект кислородного оборудования для полетов на высотах до 6 км (устанавливается на вертолетах типа Ми-24, Ми-26, Ми-28, Ми-35М);
– Аварийные кислородные системы для пассажиров: АКБ-204, предназначенные на случай разгерметизации самолета (устанавливаются на самолеты гражданской авиации типа Ту-204, Ту-214);
– Переносные блоки кислородного питания (БКП), предназначенные для перемещения по самолету в случае задымления (применяются на самолетах гражданской авиации типа Ан-148, Ил-96, Ту-204, Ту-214);
– Стационарные кислородные установки (КУ-7 и КУ-8), предназначенные для проверки работы всех авиационных кислородных приборов (могут эксплуатироваться во всех климатических районах непосредственно на самолете и вне самолета).