Интегрированная система технических средств защиты от физиологически активных веществ для экипажей подвижной наземной военной техники
Интегрированная система технических средств защиты относится к области обеспечения жизнедеятельности военнослужащих в условиях воздействия физиологически активных веществ. Комплексное использование составных частей интегрированной системы обеспечивает высокий уровень защиты от физиологически активных веществ и комфортные условия пребывания военных специалистов в теплое время года как внутри объектов военной техники, так и вне их. Интегрированная система защиты от физиологически активных веществ для экипажей объектов герметизированной бронетанковой военной техники включает: облегченное средство индивидуальной защиты кожи фильтрующего типа, выполненное в виде комбинезона заодно с капюшоном; систему регуляции микроклимата подкостюмного пространства, включающую узел очистки и подачи воздуха и систему распределения очищенного воздуха; фильтровентиляционную установку объекта герметизированной бронетанковой военной техники, совмещенную с узлом очистки и подачи воздуха или с системой распределения очищенного воздуха через переходное устройство. 3 ил.
Настоящее изобретение относится к области обеспечения жизнедеятельности военных специалистов в условиях воздействия физиологически активных веществ (ФАВ), а именно к созданию интегрированной системы технических средств защиты (ТСЗ) для экипажей объектов подвижной наземной военной техники (ПВНТ), находящихся в условиях воздействия ФАВ, обеспечивающей высокий уровень защиты от ФАВ и комфортные условия пребывания военнослужащих как внутри, так и вне объектов ПНВТ.
В настоящее время для защиты экипажей герметизированных объектов ПНВТ, а также бронетанковой техники от физиологически активных веществ (ФАВ) в мирное и военное время используют средства коллективной защиты (СКЗ) общеобменного типа - фильтровентиляционные установки (ФВУ) и индивидуальные средства защиты (СИЗ) фильтрующего и изолирующего типов («Коллективные и индивидуальные средства защиты» Контроль защитных свойств: Энциклопедия «Экометрия» из серии справочных изданий по экологическим и медицинским измерениям. - М.: ФИД «Деловой экспресс», 2002. - 408 с.).
Принцип обеспечения защиты членов экипажа с использованием ФВУ основан на очистке от ФАВ воздуха, подаваемого из атмосферы внутрь обитаемого пространства объектов ПНВТ, и создании избыточного давления воздуха (подпора) в объекте. Уровень избыточного давления воздуха зависит от производительности ФВУ, которая может составлять - 100-200 м3ч-1 (Руководство по эксплуатации средств индивидуальной и коллективной защиты, использованию защитных свойств местности и объектов. - МО РФ УНВ РХБЗ: г. Вольск-18, 2002. - 308 с.).
В авторском свидетельстве SU 124808 описан скафандр-респиратор, который содержит узел очистки и подачи воздуха. Также известен дыхательный аппарат индивидуального пользования (RU 2203704), в котором узел подачи воздуха совмещен с узлом его очистки, также обеспечивающий создание комфортных условий работы на зараженной территории.
Наиболее близким аналогом предлагаемого средства является фильтрующий комбинезон, выполненный заодно с капюшоном, с системой регуляции микроклимата подкостюмного пространства и узлом подачи воздуха (US 2512990 В).
Известно, что в период пребывания экипажа в объектах ПНВТ на зараженной местности ФВУ работает в режиме фильтровентиляции до тех пор, пока не будет выполнен весь объем работ (мероприятий) в соответствии с поставленной задачей, а также проведена специальная обработка зараженной техники. Все это время защита экипажа внутри объектов ПНВТ обеспечивается СКЗ. Средства индивидуальной защиты кожи (СИЗК) и органов дыхания (СИЗОД) при исправной работающей ФВУ не используются. Однако не исключена вероятность выхода из строя техники или ФВУ по различным причинам. При необходимости выхода экипажа из объектов ПНВТ для устранения возможных неполадок в технике военнослужащие будут использовать защитный комплект фильтрующий, в состав которого входят: куртка и брюки, выполненные из двух слоев: верхний огнезащитный слой из ткани с огнезащитным дискретным полимерным покрытием, внутренний химзащитный слой - нетканый материал на основе активированного угля и защитные носки из этого же материала. Кроме того, для защиты органов дыхания от паров ФАВ военнослужащие используют противогаз ПМК-3 (ПМК-2) с фильтрующе-поглощающими коробками и химзащитным капюшоном. Для защиты рук от воздействия ФАВ используются резиновые защитные перчатки в сочетании с трикотажными перчатками-вкладышами.
В военное время СИЗ будут использоваться совместно со средствами бронезащиты (бронежилетом и бронезащитным шлемом) и специальным снаряжением. В том случае, когда местность заражена жидкой фазой ФАВ, дополнительно для предохранения от заражения фильтрующих СИЗ экипаж будет использовать изолирующий защитный плащ, защитные изолирующие чулки и перчатки.
После выполнения необходимых работ на зараженном участке местности экипаж проводит частичную специальную обработку СИЗ, снимает СИЗК изолирующего типа и возвращается в объекты ПНВТ. После пребывания экипажа в зараженной атмосфере возможен процесс десорбции паров ФАВ с СИЗ внутрь обитаемого пространства объектов ПНВТ. Для предохранения поражения военнослужащих от вторичного воздействия ФАВ ФВУ находятся в режиме фильтровентиляции и экипаж также находится в противогазах до снижения концентрации ФАВ до безопасного уровня. В ряде случаев это время может достигать нескольких часов. В то же время в теплое время года, когда температура воздуха выше 20°С, температура внутри объектов превышает температуру снаружи на 10...12°С (в некоторых объектах бронетанковой техники температура может составлять 60°С и более). С учетом того, что экипаж находится в СИЗ и до этого выполнял работы вне объектах в СИЗ изолирующего типа, в этих условиях существенно увеличивается вероятность перегревания организма военнослужащих, что отрицательно влияет на их боеспособность. Этот же фактор наряду с воздействием ФАВ оказывает неблагоприятное влияние на военнослужащих в период нахождения их вне объектов ПНВТ.
Техническим результатом, достигаемым при реализации данного изобретения, является обеспечение комфортных условий работы на зараженной территории.
Для достижения указанного технического результата и устранения вышеуказанных неблагоприятных факторов предлагается интегрированная система технических средств защиты от физиологически активных веществ для экипажей герметизированных объектов бронетанковой наземной военной техники (БТВТ), которая включает следующие составные элементы:
- облегченное средство индивидуальной защиты кожи фильтрующего типа, выполненное в виде комбинезона заодно с капюшоном;
- систему регуляции микроклимата подкостюмного пространства, включающую узел очистки и подачи воздуха и систему распределения очищенного воздуха;
- фильтровентиляционную установку объекта герметизированной бронетанковой военной техники, совмещенную с узлом очистки и подачи воздуха или с системой распределения очищенного воздуха через переходное устройство.
Как указывалось выше экипаж на зараженном участке должен находиться в защитном комплекте фильтрующем, верхний слой которого предназначен для защиты от открытого пламени. Вместе с тем, табельная спецодежда экипажей объектов БТВТ, изготовленная из ткани «Терлон» на основе полиарамидных волокон, обладает более высокими защитными свойствами от пламени пожаров (более 15 с), лучшими водо- и маслоотталкивающими свойствами. Поэтому в интегрированной системе ТСЗ предлагается ее использование вместо покровного слоя защитного фильтрующего комплекта, одевая поверх химзащитного слоя. Однако в конструкции табельного обмундирования не предусмотрены элементы (завязки и застежки типа «Велкро») для фиксации на ней куртки и брюк химзащитного слоя. Вместе с тем существующий вариант конструктивного исполнения химзащитного слоя в виде куртки и брюк, на наш взгляд, не может обеспечить гарантированную защиту от паров ФАВ ввиду возможной разгерметизации в местах их сочленения и конструктивных элементов в ходе интенсивной эксплуатации. Поэтому в настоящем изобретении предлагается использовать химзащитный слой, выполненный в виде комбинезона заодно с капюшоном. Данная конструкция обеспечивает надежную фиксацию комбинезона на теле человека, сочетаемость его с табельной спецодеждой и высокую герметичность.
В настоящее время не решенной остается проблема перегрева организма человека в объектах БТВТ ввиду теплового воздействия от нагретых поверхностей внутри обитаемого пространства. Влияние этого фактора усугубляется необходимостью использования продолжительный период времени СИЗ внутри объектов БТВТ при нахождении экипажа на территории, зараженной ФАВ. К вышеизложенному необходимо добавить, что перегрев организма может возникнуть у военнослужащих, находящихся в СИЗ на зараженном участке местности вне объектов БТВТ и выполняющих различного рода деятельность особенно в условиях солнечной инсоляции. Так, допустимое время работы средней тяжести человеком в табельной спецодежде экипажей БТВТ в комплектации с нижним бельем при температуре окружающей среды плюс 40°С составляет 2 ч.
Общая схема УОПВ с блоком питания и сумкой для их размещения представлена на фиг.1, 2, на фиг.3 представлена схема размещения системы распределения очищенного воздуха в подкостюмном пространстве.
Где 1 - отверстие для вывода гофрированной трубки; 2 - место для размещения УОПВ; 3, 4 - место для размещения блока питания; 5 - отверстия для доступа воздуха в ФПК; 6 - переходник для присоединения ФПК; 7 - микровентилятор; 8 - гофрированная трубка; 9, 10 - блок питания; 11 - место соединения микровентилятора с блоком питания; 12 - соединительные провода; 13 - фильтрующе-поглощающая коробка.
Для решения данной проблемы в настоящем изобретении предлагается система регуляции микроклимата подкостюмного пространства (СРМПП), совмещенная с ФВУ объектов БТВТ.
В состав СРМПП, применяемой в случае проведения работ вне объекта ПНВТ, входят: узел очистки и подачи воздуха (УОПВ) и система распределения очищенного воздуха (СРОВ) в подкостюмном пространстве.
Узел очистки и подачи воздуха состоит из следующих элементов:
- микровентилятора в защитном корпусе с двумя разъемами для забора и подачи очищенного воздуха и шнуром соединительным с разъемом для соединения с блоком питания;
- тройника для присоединения параллельно двух систем фильтрующе-поглощающих коробок (ФПК) к микровентилятору;
- переходников для соединения между собой ФПК, не имеющих внутреннюю навинтную горловину, а также для соединения через УОПВ фильтровентиляционной установки с помощью переходного устройства в объекте БТВТ;
- блока питания (аккумуляторные батареи).
Узел очистки и подачи воздуха в собранном виде размещается в специальной сумке из прорезиненной ткани. Дно сумки имеет два отверстия для свободного доступа воздуха к ФПК.
Подача воздуха осуществляется от микровентилятора через гофрированную трубку к СРОВ в подкостюмном пространстве. Для присоединения гофрированной трубки на химзащитном комбинезоне слева (справа) в области пояса размещен разъем, через который осуществляется свободный доступ очищенного воздуха к СРОВ. Также указанные разъемы позволяют обеспечить соединение СРОВ с ФВУ при нахождении военнослужащих внутри объектов БТВТ.
Конструктивно СРОВ выполнена в виде полосок, сшитых из облегченных изолирующего (наружный слой) и фильтро-сорбирующего (внутренний слой) материалов, внутри которых создается полость путем использования каркаса в виде круглых спиралевидных элементов из металлической проволоки. По внутренней полости СРОВ происходит свободное движение потоков воздуха, имеющего выход в подкостюмное пространство через отверстия, расположенные по периметру изолирующего материала СРОВ на расстоянии через каждые 10 см. При этом диаметр отверстий увеличивается по всей длине полосок по мере удаления от разъемов.
Система СРОВ пришивается внутри комбинезона и размещается, как показано на фиг.3, по телу выше пояса, по рукавам и штанинам. Данное размещение обусловлено необходимостью доступа воздуха к максимально возможной площади кожных покровов для обеспечения терморегуляции организма человека.
При нахождении экипажа внутри объектов СРМПП может использоваться двумя способами. Первый (основной) - предназначен для работы в обычном режиме, характеризуемом нормальным функционированием ФВУ. В этом случае СРМПП видоизменяется по своему составу, то есть отключается питание УОПВ с целью сохранения ресурса его эксплуатации и для дальнейшей подзарядки блока питания. УОПВ разъединяют с СРОВ и снимают вместе с сумкой. После чего к разъему СРОВ на комбинезоне присоединяют переходное устройство одним из концов для подачи очищенного воздуха от ФВУ. Другой конец присоединяют к разъему на противогазе, с которого предварительно снимают ФПК.
Второй способ предназначен для аварийной ситуации, характеризуемой выходом из строя фильтров-поглотителей (ФПТ-ЮОМ(Б) или ФПТ-200М(Б)) по причине отработки ресурса защитных свойств или их повреждений в результате боевых действий или если они не обеспечивают защиту от СДЯВ (аммиак). Тогда к ФПК на противогазе и одной из ФПК УОПВ присоединяется переходники для подсоединения через переходное устройство ФВУ. При повреждении нагнетателя-сепаратора ВНСЦ-100(200) блок питания УОПВ не отключают.
Данное соединение позволяет обеспечить безопасность экипажа объекта БТВТ в течение времени, необходимого для экстренного выезда из зоны заражения.
Переходное устройство, предназначенное для соединения ФВУ с СРМПП, представляет собой систему соединенных между собой элементов:
- Т-образное распределительное устройство, предназначенное для присоединения переходного устройства к ФВУ при помощи резинового переходника и имеющее отвод меньшего диаметра для направления части потока воздуха в обитаемый объем объекта БТВТ с целью создания в нем подпора;
- распределитель воздуха на 8 точек (по 4 с каждой стороны), подсоединяемый к Т-образному распределительному устройству с помощью резьбовых соединений через резинотканевый шланг;
- система гофрированных трубок (8 штук - по одной на каждую точку) с внутренней обкладкой фильтросорбирующим материалом, каждая из которых включает: одну трубку длиной 210 см и две трубки по 170 см, соединенные между собой при помощи тройника таким образом, что две трубки меньшей длины используют для состыковки с разъемами на СИЗ.
Для разделения основного потока воздуха, подаваемого от ФВУ, и регулирования его расхода в конструкции отвода Т-образного устройства имеется диафрагма, изменяющая диаметр трубы отвода и имеющая механизм ручного управления с 5 фиксированными положениями сегментов диафрагмы.
Объемный расход воздуха, подаваемого в объект БТВТ, измеряют указателем расхода воздуха, размещенным на конце трубы, после диафрагмы.
Принцип действия переходного устройства основан на распределении воздуха от ФВУ в обитаемый объект БТВТ и к каждому из членов экипажа. При этом обеспечивается подача очищенного воздуха как в подмасочное, так и в подкостюмное пространство СИЗ. Регулирование объемного расхода воздуха в подмасочное и подкостюмное пространство осуществляется индивидуально с помощью диафрагмы, аналогичной конструкции, рассмотренной выше, но меньшего размера. Минимально-допустимый расход воздуха составляет: под маску противогаза - не менее 20 л мин-1, под фильтрующий химзащитный костюм - не менее 90 л мин-1. Данный режим работы обусловлен созданием необходимого микроклимата для организма человека, работающего в условиях повышенной температуры окружающей среды. Кроме того, эти параметры не оказывают существенного влияния на величину избыточного давления в обитаемом пространстве объекта ПНВТ и позволяют одновременно подсоединяться к ФВУ экипажу в составе 8 человек.
В уровне техники известно снабжение ФВУ объектов ПНВТ, совмещенной с системой регуляции микроклимата в подкостюмном пространстве через переходное устройство для обеспечения комфортных условий работы на зараженной территории (SU 1017523).
Отличительными особенностями предложенной интегрированной системы являются:
- наличие Т-образного распределительного устройства, позволяющего направлять поток воздуха как в обитаемый объем объекта БТВТ, так и к каждому из членов экипажа;
- наличие с внутренней стороны гофрированных трубок обкладки из фильтросорбирующего материала;
- наличие диафрагм для регулирования общего расхода воздуха, подаваемого от ФВУ и индивидуально подаваемого к каждому из членов экипажа.
Реализация подобной динамической интеграции средств индивидуальной и коллективной защиты позволяет обеспечить термостатирование организма военнослужащего; высокий уровень защиты от паров ФАВ, десорбирующихся с СИЗ и обмундирования; а также увеличить ресурс работы блока питания УОПВ за счет его выключения с последующей подзарядкой от бортовой сети объекта ПНВТ на время пребывания военнослужащих в технике.
Интегрированная система защиты от физиологически активных веществ для экипажей объектов герметизированной бронетанковой военной техники, включающая облегченное средство индивидуальной защиты кожи фильтрующего типа, выполненное в виде комбинезона заодно с капюшоном, систему регуляции микроклимата подкостюмного пространства, включающую узел очистки и подачи воздуха и систему распределения очищенного воздуха, при этом интегрированная система включает фильтровентиляционную установку объекта герметизированной бронетанковой военной техники, совмещенную с узлом очистки и подачи воздуха или с системой распределения очищенного воздуха через переходное устройство.
