Кислородная маска летчика км-36



Кислородная маска летчика км-36
Кислородная маска летчика км-36
Кислородная маска летчика км-36

 


Владельцы патента RU 2452538:

Открытое акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Звезда" имени академика Г.И.Северина" (RU)

Изобретение может быть использовано в авиации для повышения надежности защиты летчика от кислородного голодания при полетах на больших высотах и сверхзвуковых скоростях, при аварийной разгерметизации кабины, при воздействии пилотажных перегрузок и защиты от воздействия воздушного потока при катапультировании. Кислородная маска летчика содержит жесткий каркас, выполненный с носовой полостью, лицевыми боковыми частями, нижней частью, с плоскостью для крепления клапана выдоха, окнами, системой крепления маски к защитному шлему и клапаном вдоха, шланг с подпорной трубкой и трубку компенсатора натяга. Обтюратор расположен внутри каркаса. Причем каркас выполнен с повышенной жесткостью за счет нижней части каркаса, выполненной глубоко охватывающей подбородок и переходящей в лицевую боковую часть. А также снабжен формирователем контура человеческого носа, расположенным между обтюратором и внутренней поверхностью корпуса маски в верхней области носовой полости. Технический результат заявленного изобретения - надежность герметичного прилегания кислородной маски к лицу летчика при избыточном давлении, при разнонаправленных перегрузках и надежность в работе при катапультировании, на сверхзвуковых скоростях, а также обеспечение продолжительного комфортного ношения при упрощении конструкции. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

 

Область техники

Изобретение относится к удовлетворению потребностей человека, более конкретно к кислородному оборудованию члена экипажа самолета.

Изобретение может быть использовано в авиации для повышения надежности защиты летчика от кислородного голодания при полетах на больших высотах и сверхзвуковых скоростях, при аварийной разгерметизации кабины и при воздействии пилотажных перегрузок и защиты от воздействия воздушного потока при катапультировании.

Изобретение может быть также использовано в медицине для защиты органов дыхания от воздействия дыма и токсических газов, выделяющихся при пожаре и других видах техногенных катастроф.

Уровень техники

Известна «А face mask for breathing compressing» no патенту США №4677977, 1987 год. Согласно патенту кислородная маска выполнена в виде жесткого композиционного каркаса с силиконовым лицевым уплотнением. Силиконовое лицевое уплотнение включает обтюратор, снабженный уплотненными участками, элементом из эластомерного материала и элементом, охватывающим подбородок. Уплотненные участки расположены в области спинки носа и «впадины подбородка» и направлены на улучшение герметичного прилегания кислородной маски к лицу летчика.

Недостатком данной маски является то, что недостаточно жесткий композиционный каркас расположен только в верхней части маски, а в нижней части маски, в области подбородка, герметичное прилегание обеспечивает только силиконовый элемент, охватывающий подбородок. Жесткости силиконового элемента, охватывающего подбородок, недостаточно для поддержания герметичного прилегания маски при перепадах давления, возникающих в полете, в том числе и при катапультировании.

Также известна «Кислородная маска летчика» по патенту РФ №2378025, 2008 года. Согласно патенту кислородная маска для члена экипажа самолета состоит из жесткого каркаса из поликарбоната, внутри которого расположен обтюратор. Маска снабжена клапанами вдоха и выдоха, гофрированным шлангом с трубкой подпора, трубкой компенсатора натяга и системой крепления. В обтюраторе по периметру зоны прилегания маски к лицу размещены поддувные камеры, соединенные с магистралью наддува пневморемней оголовья. Поддувные камеры обеспечивают прилегание маски к лицу летчика в условиях разнонаправленной перегрузки. Каждая из камер снабжена каналом подачи кислорода, каналом сброса кислорода из камеры, каналами управления прямой и обратной связи, соединенными с блоком управления давления в камерах. Каждая из камер снабжена микродатчиками, размещенными на прилегающей к лицу поверхности камер для контроля степени прилегания маски к лицу и степени наддува полостей и снабженными выходом на мультиплексный канал связи. Маска дополнительно снабжена микроакселерометрами для контроля ее положения относительно лица летчика. Система крепления выполнена в виде тесьмы подтяга и ригелей, установленных на ней. В носовой части маски поверх тесьмы подтяга установлены две направляющие пластины для подтяга маски к лицу.

Недостатком данной маски является то, что она обладает сложной конструкцией обтюратора и сложной системой контроля прилегания маски к лицу летчика. Такие решения увеличивают трудоемкость изготовления маски, ее вес, усложняют эксплуатацию и снижают ресурс использования и надежность изделия.

Наиболее близким к предлагаемому устройству по технической сущности и техническому решению является кислородная маска КМ-35 из «Руководства по технической эксплуатации кислородные маски КМ-35, КМ-35М, КМ35МС - описание и работа» (предприятия «ОАО НПО ЗВЕЗДА»). Лицевая часть этой кислородной маски представляет собой жесткий каркас из поликарбоната, внутри которого расположен резиновый обтюратор. Каркас маски воспринимает усилия от внутреннего избыточного давления в маске и защищает резиновый обтюратор от повреждений и от воздушного потока при катапультировании. Обтюратор маски выполнен из резины, а на поверхность обтюратора, прилегающую к лицу, наклеена замшевая накладка. При наличии избыточного давления в маске обтюратор, действуя по принципу лепестка, прижимается к лицу и обеспечивает необходимую герметичность прилегания маски. Маска выполняет свои функции при давлении, не превышающем 1160 мм вод. ст.

Недостатком такой маски является то, что маска не обеспечивает герметичного прилегания к лицу летчика при давлении, превышающем 1160 мм вод. ст. При длительном использовании маски в полете в связи с отсутствием системы подгонки маски по контору лица и вследствие оплыва тканей лица в области носа нарушается равномерность прилегания маски к лицу летчика. Создаются условия для утечки воздушно-кислородной смеси, а также проникновения в подмасочное пространство газов из внешней (в том числе агрессивной и патогенной для человеческого организма) среды.

Сущность изобретения

Задачей настоящего изобретения является разработка конструкции кислородной маски летчика, которая обеспечила бы надежность герметичного прилегания кислородной маски к лицу летчика при разнонаправленных перегрузках и надежность в работе при катапультировании на сверхзвуковых скоростях, а также обеспечила бы продолжительное комфортное ношение при упрощении конструкции.

Поставленная задача решается благодаря тому, что каркас, выполненный с повышенной жесткостью, за счет нижней части каркаса, выполненной глубоко охватывающей подбородок и переходящей в лицевую боковую часть, снабжен формирователем контура человеческого носа, расположенным между обтюратором и внутренней поверхностью корпуса маски в верхней области носовой полости. Формирователь контура выполнен из пластично деформируемого листового материала в виде Т-образной пластины, верхняя часть которой состоит из двух горизонтальных полос, согнутых внутрь, образуя V-образную конструкцию по форме человеческого носа, а нижняя - из вертикального язычка, закрепленного на каркасе в области носовой полости.

Такое решение позволяет получить кислородную маску летчика, обеспечивающую комфортное длительное ношение и надежное герметичное прилегание к лицу летчика при разнонаправленных перегрузках, в том числе и при катапультировании на сверхзвуковых скоростях.

Перечень фигур на чертежах

Изобретение поясняется чертежами:

фиг.1 показывает общий вид кислородной маски;

фиг.2 показывает каркас маски с системой фиксации;

фиг.3 показывает узел А каркаса кислородной маски.

Осуществление изобретения

Кислородная маска летчика состоит из жесткого каркаса 1, выполненного с носовой полостью 23, лицевыми боковыми частями 25, нижней частью 26 (фиг.1), внутри которого расположен обтюратор 2. На маске установлены система крепления маски к защитному шлему (фиг.1, 2), клапан вдоха, клапан выдоха 11 (расположенные в нижней части 26 каркаса 1), шланг 12 с трубкой подпора 13 и трубка компенсатора натяга 14.

Каркас является силовым элементом маски и выполнен для восприятия нагрузок при катапультировании из, например, стеклопластика с повышенной жесткостью конструкции (фиг.2). Каркас содержит носовую полость 23, нижнюю часть 26 с плоскостью 24 для закрепления клапана и лицевые боковые части 25. Каркас выполнен по форме лица в нижней части 26 охватывающим подбородок, в боковых лицевых частях 25 охватывающим скулы, а в носовой полости 23 охватывающим спинку носа. Нижняя часть 26 выполнена глубоко охватывающей подбородок (до соприкосновения с шеей), обеспечивая повышенную жесткость маски, при этом обрез нижней части 26 расположен ниже подбородка. Нижняя часть 26 переходит в лицевую боковую часть 25 и снабжена уширенной перемычкой. Носовая полость 23 снабжена окнами 4, через которые в случае необходимости можно пережать нос для продувки внутреннего уха, в верхней части полости закреплен формирователь контура человеческого носа 3 (фиг.3). Кроме того, каркас содержит отверстия 20 для установки микрофона и трубок подпора и систему крепления маски к защитному шлему.

Формирователь контура человеческого носа 3 расположен между обтюратором и внутренней поверхностью корпуса маски в верхней области носовой полости. Формирователь контура человеческого носа 3 (фиг.3) выполнен из пластично деформируемого листового материала, например алюминиево-магниевого сплава, в виде Т-образной пластины. Верхняя часть пластины состоит из двух горизонтальных полос 21, а нижняя из вертикального язычка 22. Горизонтальные полосы 21 согнуты внутрь, образуя V-образную конструкцию по форме человеческого носа, служат для плотного прилегания обтюратора по форме человеческого носа. Вертикальный язычок формирователя закреплен на каркасе маски 1 в области носовой полости.

Обтюратор 2 (фиг.1) изготовлен из резины и обеспечивает герметичное прилегание маски по контуру лица пилота, в нижней части охватывая подбородок, а в верхней - спинку носа.

Система крепления маски к защитному шлему (фиг.3) состоит из двух ригелей 6, прикрепленных к каркасу 1 с помощью регулируемых тесем подтяга 7.

С правой стороны маски расположен клапан вдоха. Клапан вдоха служит для отделения полости маски от полости шланга 12 и препятствует попаданию выдыхаемой газовой смеси в полость шланга 12. Клапан вдоха выполнен в виде резинового лепестка круглой формы, закрепленного на седле. Седло клапана с помощью резьбы крепится на штуцере 15 клапана вдоха.

В центре кислородной маски расположен клапан выдоха 11 (фиг.1). Клапан выдоха 11 предназначен для удаления выдыхаемой газовой смеси из подмасочного пространства и поддержания в маске избыточного давления, создаваемого кислородным прибором. Клапан выдоха 11 состоит из каркаса, в который установлена мембрана, и седла с лепестковым клапаном. Трубкой внутренняя полость мембраны через штуцер 15 клапана вдоха и трубку подпорной линии 13 соединена с кислородным прибором. Клапан выдоха 11 защищен утеплителем и крепится к обтюратору 2 и каркасу 1 маски с помощью гайки.

Шланг маски 12 включает: тканевый чехол, гофрированный резиновый шланг и установленную в шланге трубку подпорной линии клапана выдоха 13. На шланг 12 установлены штуцер клапана вдоха 15 и байонетная муфта 16, которая служит для подсоединения кислородной маски к кислородному прибору, также обеспечивает одновременное подсоединение линии подачи газа на дыхание и подпорной линии 13 клапана выдоха. Тканевый чехол является силовым элементом шланга и защищает гофрированный шланг от повреждений. К чехлу пришита лямка 19 с замком 17 и кнопкой 18, которой шланг крепится к подвесной парашютной системе. К каркасу 1 и обтюратору 2 маски шланг 12 подсоединен штуцером клапана вдоха 15.

Трубка подпорной линии 13 клапана выдоха 11 соединяет подмембранную полость клапана выдоха с кислородным прибором.

С левой стороны маски вмонтирована трубка 14 компенсатора натяга с баонетным штуцером. Трубка 14 соединяет полость маски с компенсатором натяга, расположенным в шлеме.

Устройство работает следующим образом: в наземных условиях осуществляют предварительную подгонку маски формированием горизонтальных полос 21 по контуру носа вручную поджатием через окна 4 в корпусе маски. Регулируют тесьмы подтяга 7. При эксплуатации кислородная маска соединяется ригелями 6 с защитным шлемом и подстыковывается байонетной муфтой 12 шланга к кислородному прибору.

В зависимости от высоты полета маска работает с избыточным давлением или без избыточного давления кислорода.

Работа маски без избыточного давления. В момент вдоха в маске создается разрежение, клапан вдоха открывается и дыхательная смесь поступает в маску. Клапан выдоха 11 в это время закрыт вследствие разрежения, которое прижимает лепестковый клапан к седлу. В момент выдоха давление в маске возрастает, клапан вдоха закрывается, и кислород не поступает в маску. Выдыхаемая смесь давит на лепестковый клапан выдоха, он открывается, и смесь выходит в атмосферу.

Работа маски при избыточном давлении более - 0,4 кПа (40 мм вод. ст.). Включается непрерывная подача кислорода и в маске в компенсаторе натяга, находящемся в шлеме, и под мембраной клапана вдоха создается избыточное давление.

При наличии избыточного давления в маске обтюратор 2, действуя по принципу лепестка, прижимается к лицу и обеспечивает необходимую герметичность прилегания маски. Во время выдоха избыточное давление в маске возрастает на величину, превышающую силу давления мембраны на седло, поэтому лепестковый клапан выдоха и мембрана клапана выдоха отходят от седла, и выдыхаемая смесь выходит в окружающую среду.

За счет того, что горизонтальные полосы формирователя контура человеческого носа 3 поджаты по форме носа летчика, и за счет формы нижней части каркаса, глубоко охватывающей подбородок, толщины полотна каркаса использование изобретения обеспечивает работоспособность маски при катапультировании на скоростях до 1300 км/ч, а также комфортное длительное ношение.

Изобретение может быть использовано в авиации, в медицине катастроф, в защитном оборудовании, предназначенном для работы в агрессивных средах. Изобретение не требует специальных новых технологий и оборудования для его производства.

1. Кислородная маска летчика, содержащая жесткий каркас, выполненный с носовой полостью, лицевыми боковыми частями, нижней частью, с плоскостью для крепления клапана выдоха, окнами, системой крепления маски к защитному шлему и клапаном вдоха, обтюратор, расположенный внутри каркаса, а также шланг с подпорной трубкой и трубку компенсатора натяга, отличающаяся тем, что каркас, выполненный с повышенной жесткостью, за счет нижней части каркаса, выполненной глубоко охватывающей подбородок и переходящей в лицевую боковую часть, снабжен формирователем контура человеческого носа, расположенным между обтюратором и внутренней поверхностью корпуса маски в верхней области носовой полости.

2. Кислородная маска летчика по п.1, отличающаяся тем, что формирователь контура выполнен из пластично деформируемого листового материала, в виде Т-образной пластины, верхняя часть которой состоит из двух горизонтальных полос согнутых внутрь, образуя V-образную конструкцию по форме человеческого носа, а нижняя - из вертикального язычка, закрепленного на каркасе в области носовой полости.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к лицевой маске респиратора с термоотвержденным эластомерным уплотнением, что обеспечивает защиту органов дыхания от переносимых воздухом веществ за счет фильтрации воздуха и/или иных механизмов подачи чистого воздуха.

Изобретение относится к детскому носовому сопрягающему вилочному устройству для использования с системой непрерывного положительного давления в дыхательных путях - СРАР.

Изобретение относится к индивидуальной гибкой термоформованной или складной дыхательной маске, содержащей фильтрующий материал и наружную оболочку, составляющую переднюю часть маски и защищающую фильтрующий материал.

Изобретение относится к способу изготовления волокнистого электретного изделия из полимерного материала, имеющего зета-потенциал, больший или меньший -7,5 мВ

Изобретение относится к респиратору, устойчивому к сминанию и содержащему средство сопротивления сминанию для оказания сопротивления сминанию основной части респиратора, вызванному дыханием пользователя во время использования такого респиратора. В частности, в различных вариантах осуществления изобретения средство сопротивления сминанию может представлять собой отклоняющий элемент, повышающий жесткость материала, крепежные компоненты, конфигурированные для приложения направленного наружу прогибающего усилия, когда респиратор используется, или любую их комбинацию. Дополнительно также описан двойной вентиляционный узел для выдыхания, выполненный с возможностью использования в респираторе, устойчивом к сминанию. 14 з.п. ф-лы, 15 ил.

еспиратор (10), который включает головной гарнитур (12) и основу (14) маски. Головной гарнитур (12) имеет один или более ремней (21) и головное крепление (16), которое соединено с одним или более ремнями (21) и включает первый и второй протяженные в боковом направлении элементы (18, 20) и защелку (26). Защелка (26) обеспечивает возможность закрепления элементов (18, 20), протяженных в боковом направлении, в первом, открытом положении, в котором они пространственно разнесены друг от друга и в котором головное крепление может быть надето на голову пользователем, и обеспечивает также возможность выведения их из зацепления друг с другом, в результате чего упомянутые элементы (18, 20) могут быть переведены во второе, сложенное положение, при котором маску можно держать в снятом с лица состоянии. Преимущество такого головного гарнитура состоит в том, что он может быть быстро снят пользователем с головы и удобно расположен позади шеи пользователя, при желании пользователя временно снять основу маски с лица. 4 н. и 16 з.п. ф-лы, 5 ил.

Маска // 2549065
Предлагаемая маска способна инактивировать попадающие на нее вирусы даже в присутствии липидов и белков и независимо от наличия у вируса оболочки. Маска способна инактивировать попадающие на нее вирусы и содержит основу с элементом, используемым при ношении маски, а также инактивирующие вирус тонкодисперсные частицы, обладающие антивирусными свойствами и удерживаемые основой маски. Инактивирующие вирус тонкодисперсные частицы являются частицами, по меньшей мере, одного из группы веществ: йодида платины (II), йодида палладия (II), йодида серебра (I), йодида меди (I) и тиоцианата меди (I), причем инактивирующие вирус тонкодисперсные частицы прикреплены к основе маски, по меньшей мере, посредством мономера силана и/или продукта полимеризации мономера силана. 5 з.п. ф-лы, 3 табл., 4 ил.

Настоящее изобретение относится к респиратору, в котором центральная часть основы маски приварена к периферийной части. Предлагается респиратор (10), который включает основу (12) маски и, по меньшей мере, один фильтрующий картридж (24). Основа (12) маски имеет центральную часть (14) и периферийную часть (16). Фильтрующий картридж (24) прикреплен к жесткой центральной части (16). Периферийная часть (14) изготовлена из имеющего низкую жесткость первого термопластичного материала, а центральная часть (16) изготовленная из жесткого второго термопластичного материала. Первый термопластичный материал приварен ко второму термопластичному материалу. Респиратор, имеющий такую конструкцию, удобен в изготовлении, имеет прочное герметичное скреплении его частей друг с другом и имеет также малый вес. 2 н. и 15 з.п. ф-лы, 4 ил.

Предлагается плоская в сложенном состоянии лицевая респираторная маска, которая включает основу маски и крепление. Основа маски включает фильтрующую структуру, которая содержит два покровных полотна и фильтрующий слой, содержащий электрически заряженные микроволокна. Фильтрующая структура заложена сама на себя в виде складки в носовой области основы маски так, чтобы она имела ширину по меньшей мере 1 см или более и была протяженной по верхней части периметра основы маски, в целом по прямой линии, когда респиратор находится в сложенном состоянии. Фильтрующая структура имеет прогиб, больший, чем 0,5 мм, и восстанавливаемость по меньшей мере 40%, в сложенном состоянии. Преимуществом основы маски такой конструкции является то, что в ней не требуется использовать носовой элемент из вспененного материала для достижения плотной посадки респиратора поверх носа пользователя. 14 з.п. ф-лы, 6 ил., 3 табл., 2 пр.
Наверх