Противоперегрузочный костюм — защита пилота от перегрузок¶
Противоперегрузочный костюм (ППК, антиперегрузочный костюм, высотно-компенсирующий костюм в части функций) — специальное снаряжение лётчика, предназначенное для повышения устойчивости организма человека к действию положительных перегрузок (ускорений, направленных от головы к ногам). Принцип действия основан на механическом сжатии нижней половины тела, что препятствует резкому оттоку крови от головного мозга и предотвращает потерю сознания.
¶Назначение и физиологические основы
При выполнении фигур высшего пилотажа и манёвренного воздушного боя на лётчика действуют перегрузки, измеряемые в единицах g. Положительная перегрузка (например, +5g) означает, что вес тела и внутренних органов увеличивается в пять раз относительно нормального. Кровь, как жидкость, под действием ускорения устремляется в нижнюю часть тела — в ноги и брюшную полость. Сердце не в состоянии обеспечить достаточное давление для подачи крови в мозг. При перегрузке около +4…+5g у нетренированного человека наступает потемнение в глазах (серый туман), а при +5…+6g — полная потеря зрения и сознание (G-LOC, G-induced Loss Of Consciousness).
Противоперегрузочный костюм создаёт внешнее давление на бёдра, голени и живот, что сужает периферические сосуды, повышает общее периферическое сопротивление и возвращает часть крови в верхнюю половину тела. Это позволяет лётчику переносить перегрузки на 2–3 единицы выше без потери работоспособности.
¶Устройство и принцип работы
Классический противоперегрузочный костюм представляет собой облегающие штаны с встроенными резиновыми камерами (баллонами), расположенными вокруг голеней, бёдер и живота. Камеры соединены шлангом с клапаном, который регулирует подачу воздуха от компрессора самолёта (или от отдельного баллона сжатого газа).
Работа ППК автоматизирована. При возрастании перегрузки автоматический клапан (обычно механический или электронный) открывается и подаёт воздух в камеры под давлением, пропорциональным величине перегрузки. При снижении перегрузки давление стравливается. Время срабатывания современных костюмов составляет доли секунды.
Существуют две основные схемы:
- Пневматическая — воздух подаётся непосредственно от двигателя самолёта.
- Гидравлическая (в экспериментальных разработках) — используется жидкость, обеспечивающая более быстрое срабатывание.
¶Виды противоперегрузочных костюмов
Помимо классических противоперегрузочных костюмов, существуют комбинированные системы:
- Высотно-компенсирующие костюмы (ВКК) — предназначены для защиты лётчика и от перегрузок, и от разгерметизации кабины на больших высотах. Они имеют герметичную оболочку и систему дыхания кислородом под избыточным давлением.
- Костюмы с гравитационным поддувом (G-suit) — стандартное обозначение в зарубежной авиации.
- Противоперегрузочные костюмы с жидким охлаждением — современные разработки, сочетающие механическое сжатие с терморегуляцией.
¶История развития
Первые попытки создать средства защиты от перегрузок предпринимались ещё в 1930-х годах. Значительный вклад в разработку внесли немецкие и американские исследователи. В 1940-х годах появились первые серийные образцы, применявшиеся в истребительной авиации.
В СССР разработка противоперегрузочных костюмов велась с 1940-х годов. Одним из первых серийных изделий стал костюм ППК-1, принятый на вооружение в 1950-х годах. В дальнейшем были созданы более совершенные модели: ППК-3, ППК-5, а также высотно-компенсирующие комплекты ВКК-6 и ВКК-15, используемые на истребителях Су-27, МиГ-29 и других.
Современные костюмы (например, российские ППК-7 и ППК-9, американские CSU-13/P) изготавливаются из высокопрочных синтетических тканей, оснащаются электронными системами управления и интегрируются с противоперегрузочными креслами и системами жизнеобеспечения.
¶Применение
Противоперегрузочные костюмы применяются:
- в военной авиации (истребители, штурмовики, учебно-тренировочные самолёты);
- в космонавтике (при спуске космических аппаратов и в скафандрах для защиты от перегрузок при взлёте и посадке);
- в экспериментальной и спортивной авиации (пилотажные группы);
- на центрифугах при тренировках лётчиков.
¶Ограничения и недостатки
Противоперегрузочный костюм не является абсолютной защитой. Его эффективность ограничена:
- временем срабатывания (при резком вводе в перегрузку костюм может не успеть создать необходимое давление);
- величиной перегрузки (при очень высоких значениях, свыше +9…+10g, даже костюм не гарантирует защиту);
- индивидуальными особенностями организма лётчика.
Поэтому помимо костюма применяются дополнительные меры: специальные приёмы дыхания и напряжения мышц (приём «анти-G»), наклонное положение кресла (увеличение угла наклона спинки), а также автоматические системы предотвращения потери сознания, которые при угрозе G-LOC переводят самолёт в режим автоматического вывода из пикирования.
¶См. также
- Перегрузка (в авиации)
- Высотно-компенсирующий костюм
- Скафандр