(57)【要約】  本発明は、静水力学の原理により液体で充填された脈状管（６）を備えた特に加圧スーツ（１）を着用するパイロット及び高性能航空機の搭乗員を保護する装置に関するものである。前記装置は背面領域に配置された伸張ポケット（２）及び腹部領域に配置された圧力ポケット（３）から構成され、気密性のブラダー（４）が両ポケットの中に取り付けられる。前記ブラダー（４）は、前記ブラダー（４）の最小空気量を画定する粗編み要素（５）を包含する。雰囲気圧が降下している場合、加圧呼吸器具が使用されると、最初に圧力ポケット（３）が拡張して、内臓に対する圧力によって装置着用者の呼吸を助ける。もし雰囲気圧が更に降下すると、伸張ポケット（２）が膨張し、加圧スーツ（１）で周囲伸張を増加させる。このような方法で、例えば高空のキャビン内で突然の圧力損失の場合、減圧症候群に対抗することが可能である。
2007508981.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
静水力学の原理（Ｇスーツ（１））により、高強度の伸縮抵抗力のある織布から成る加速保護スーツの補助として、Ｇスーツ（１）の全長に亘って延び液体が充填される脈状管（６）を備えた高性能航空機の搭乗員用高空保護装置において、
−Ｇスーツ（１）と同等の特徴を有する織布からできている伸張ポケット（２）を備え、前記伸張ポケット（２）が伸張方向に対してほぼ垂直になるように延びる少なくとも両端部で、不確定な方法により前記Ｇスーツ（１）に接続され、よってポケット（２）の膨張がこれら垂直方向の接続部の距離を減らし；
−それぞれ伸張ポケット（２）に対し、弾性プラスチック材料から成る少なくとも１つの耐ガスブラダー（４）を備え；
−伸縮抵抗力のある織布から作られた少なくとも一つの圧力ポケット（３）を備え、前記圧力ポケット（３）が圧力方向で垂直になるように配置されらラインに沿って、Ｇスーツ（１）の内側に取り付けられ、よって圧力ポケット（３）の膨張がＧスーツ（１）の外周伸張に何か著しい変化をもたらすものではなく；
−それぞれ圧力ポケット（３）に対し、弾性プラスチック材料から成る少なくとも１つの耐ガスブラダー（４）を備える；
ことを特徴とする高空保護装置。
【請求項２】
少なくとも２つのブラダー（４）が粗編み生地（５）から成り、粗編み生地がブラダーに機械的負荷の下でさえ予定された最小の容量で分配することを特徴とする請求項１に記載の高空保護装置。
【請求項３】
正確には１つの伸張ポケット（２）が１つのブラダー（４）を備え、前記伸張ポケット（２）がＧスーツ（１）の後部で膨張する脈状管（６）の間に置かれるような方法で、Ｇスーツ（１）の背面部に取り付けられていて、正確には２つの圧力ポケット（３）がそれぞれ１つのブラダー（４）を備え、Ｇスーツ（１）の内側の胃の周辺に取り付けられていることを特徴とする請求項２に記載の高空保護装置。
【請求項４】
少なくとも一つの伸張ポケット（２）が、海抜ゼロでその内側に配置されたブラダー（４）によって部分的に充填され、周囲の圧力が低下すると、ブラダー（４）は先ず、伸張ポケット（２）の膨張がＧスーツ（１）の外周伸張を著しく増加させる前に、伸張ポケット（２）の容量を充填することを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の高空保護装置。
【請求項５】
少なくとも１つのブラダー（４）が、少なくとも１つのブリッジ（７）を備え、前記ブラダー（４）が圧力の増加を受けると、前記ブリッジの平面において前記ブラダー（４）の拡張を遅らせることを特徴とする請求項２から４のいずれか一項に記載の高空保護装置。
【請求項６】
少なくとも１つの伸張ポケット（２）とその中に包含されるブラダー（４）が、前記伸張ポケット（２）によって、海抜およそ5500メートルから7600メートル間の高度に相当する気圧によってのみ、Ｇスーツ（１）の外周伸張の増加に重要な一助になるように、必要な寸法にされていることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の高空保護装置。
【請求項７】
少なくとも１つの伸張ポケット（２）とその中に包含される少なくとも一つのブラダー（４）と同様圧力ポケット（３）は、少なくとも１つの前記伸張ポケット（２）が、航空機の最高操縦高度に相当する気圧によってそれらの最大容量に達するように、必要な寸法にされていることを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の高空保護装置。
【請求項８】
少なくとも１つのブラダー（４）がＧスーツ（１）の外側に配置された追加容量に接続され、雰囲気圧が低下すると、前記追加容量が事前に画定された雰囲気圧に達するポイントから一定の状態を保ち、且つその上本質的にそこに包含された一定量のガスがブラダー（４）の伸張を強めるために完全な一助になるように、必要な寸法にされていることを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載の高空保護装置。
【請求項９】
Ｇスーツ（１）の外側に配置される追加容量が、伸縮抵抗力のある織布から作られた追加ポケット（１０）に収容される追加の弾性ブラダー（９）と、ライン（８）がブラダー（４）を追加ブラダー（９）に接続することを特徴とする請求項８に記載の高空保護装置。
【請求項１０】
高空飛行航空機の搭乗員を高空で保護するため、請求項１から９いずれか一項に記載の装置の使用方法。  
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特許請求の範囲の請求項１の特徴部分に従い、高性能航空機パイロット及び搭乗員に高空での保護するための装置に関するものである。特に、高空での保護を提供する本装置は静水力学の原理による機能を有する加速保護スーツの着用者に関連する。
【背景技術】
【０００２】
高空保護装置は、パイロット及び他の搭乗員が、高度12,200メートル（FL400＝フライトレベル40,000フィート）超過の上空を飛行中の航空機において、突然の圧力の損失に晒される時に必要とされる。技術的な欠陥により圧力の損失を招いたか、コックピットカバーが破壊されたか、失ったか、或いは緊急射出が必要になったかによってそのような状態が起こり、これらすべての状況において、通常は海抜およそ2,000メートル（FL65）の空気圧に相当しているコックピット内での圧力の安定化は崩壊する。上述の事態において飛行高度が高くなればなるほど、水溶液の圧力依存沸点はパイロットの実体温およそ37℃により近くなる。しかしながら、腸で膨張するガスは別として、また急降下にも関わらず起こる減圧症は別として、措置が施されなければならない初期の深刻な危険は、例えば酸欠のような低酸素血症によってもたらされる。純酸素を吸入しているとしても、高度12,200メートル（FL400）の上空における酸素分圧は、もはや低酸素血症を防ぐのに充分ではない。かかる高空において、意識が有効に働ける時間の範囲は、およそ15分から20分であって、高度が更に1,000メートルの高い高度、13,100メートル（FL430）の上空では、かかる時間の範囲は9秒から12秒でしかない。必要なら雰囲気圧よりも高い気圧において、低酸素血症の危険性に対抗するため、純酸素を吸入することが可能である。このような文中の言葉の前後関係においては「高空保護のための加圧呼吸法」(ＰＢＡ)という用語は、より新しい「確実加圧呼吸法」(ＰＰＢ)と対比して使用される。高度15,200メートル（FL500）超過の上空において、対向圧力の存在なしに過酷な低酸素血症を防ぐために、必要な正の圧力（necessary positive pressure）に耐えるのが生理的に不可能なので、かかる加圧呼吸法はほとんど有用性がない。このような高空飛行搭乗員は、キャビンが突然の圧力の損失を起こした場合、人体に対する圧力を早急に上昇させる加圧スーツ、或いは高空保護具を装備しなければならない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
WO 03／020586号は、静水力学の原理による加速保護スーツに組み込まれた高空保護装置を開示しており、圧力の損失の間、外周伸張を増加させることによって着用者の人体を加圧している。本願は、このような先行技術の次の段階を示している。
【０００４】
上述の特許出願は、突然の圧力の大きな変化の間、直ちに閉じる１つのバルブを使用している。そのような部品は高額で、機能を確実にするためにかなりの維持する努力を必要とし、依然として全体の高空保護装置の事故発生度を増加させている。 バルブを備える装置がそうであり、事故の場合に保護機能が作動しなければならないという特徴に関連するものであるが、正常な離陸から着陸に至るまで主要部分は不変ではない。圧力における早急な変化に反応するだけであるバルブは、気密室の包装部材における小さい漏れによる圧力の緩やかな損失の間では閉じず、高空防御は手動かある他のシステムによって起動されなければならない。    
【課題を解決するための手段】
【０００５】
加速保護スーツ（以下Ｇスーツ）のための補助的な装置を作ることが本発明の目的であって、前記Ｇスーツと関連した装置は、前記Ｇスーツの寸法に僅かな増加に関連して、上述のような状況においても、効果的な高空での保護を提供することが可能である。更にかかる技術的な又は経済的な努力は、可能な限り少なく、特に圧力の損失が発生する瞬間に、保護機能を作動するべきバルブや他の技術的な装置の必要がない。
【発明の効果】
【０００６】
かかる目的は、この本質的な特徴と関連した請求項１の特徴を示す部分、及び有利な例示的実施形態と関連した別の請求項に詳しく述べられている。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
本発明の目的は、添付図面によって更に詳細に説明される。
【実施例】
【０００８】
図１ａ，図ｂ，図ｃは、概略的な発明のアイデアの第一実施例を示している。それは例えばEP 0 983 190号に従い、静水力学の原理によるＧスーツ１の胃の周辺の断面図を示している。例えば前記Ｇスーツは、それぞれＧスーツ１の表面に２つ、裏面に２つの４つが液体で満たされた脈状管６を備えている。これらの脈状管６は、Ｇスーツの肩の周辺から足首まで延びていて、どの周辺においても、実際の加速負荷に対応する静水圧を提供する。この配置に従い、脈状管６は本質的に平坦なレンズ状の断面から丸いものへと変形し、そのようにして伸張抵抗力及び伸縮抵抗力のある織布を伸張する。前記のようにして、この織布に存在している引張応力によって、外部圧力はそれを着る人の体に生じ、その外部圧力は内部圧力に対応している。
【０００９】
図１ａは、海抜ゼロにおける標準気圧での高空保護装置を示している。第一実施例で示すように、ポケット２がＧスーツの背の周縁に不確定（non-positively）に例えば縫製によって取り付けられていて、Ｇスーツと同程度の特徴を持った織布から成っている。ブラダー４はかかるポケット２の中に配置されている。かかるブラダー４は、例えばＰＵ或いはＰＶＣのような弾性プラスチック材料で作られていて、外部を向いた全ての側部が閉じられている。ブラダー４の拡張は、ポケット２によって制限される。ブラダー４において圧力が増大すれば、前記ポケット２は段階的に円形の断面を持つその最大容量になると見込まれ、且つ必然的にＧスーツの外周が小さくなると外周伸張は増大する。これらの理由からより良い差別化のために以下前記ポケット２を「伸張ポケット２」として参照する。図１に示すように、伸張ポケットのもっとも簡易な形態は、Ｇスーツ１の内側に対して平坦に位置する、織布の一断片から成り、かかるその端部がＧスーツ１に縫製されている。かかる方法において、織布の付加的な断片を備えたＧスーツ１の一部分は、伸張ポケット２を形成する。それは想像でき得るものであるが、不確定な方法（non-positive manner）でＧスーツ１の内側に或いは外側に閉じているポケットを取り付けることは、本発明で保護されている。かかるポケットは平坦に位置付けすることができるので、例えば縫製或いは接着剤止めにより、その端部を取り付けるだけであって、さもなくばＧスーツ１に載っている全領域が、前記Ｇスーツ１に結びついている。
【００１０】
ポケット３は、例えば張力の方向に対して垂直の線に沿うように、或いはかかる線に沿って内側に、または前記線に沿っていくつかのポイントに沿うように、Ｇスーツ１の正面に取り付けられている。その取り付け方法は、内側のブラダー４の拡張が前記Ｇスーツ１の外周伸張に本質的には影響を全く持っていないが、その代わり膨張したポケット３が主としてＧスーツ１の人体のある位置において、更に正確には腹部空洞部の柔組織に対して局所的な圧力を加える。以下ポケット３を「圧力ポケット３」として参照する。圧力ポケット３の取り付け部分は、希望する場所に位置決めするように使用されるのであって、かかる取り付け部分は伸張ポケット２への取り付け部分よりも、必然的に小さな伸張を吸収する。本発明の進歩性は、並んで配置されている幾つかの圧力ポケット３或いは複数の伸張ポケット２がいくつかの例示的な実施例を包含している。
【００１１】
粗編み又は編成布地（knitted or woven distance fabric）５によりできている１つ或いは複数の層が、圧力ポケット３及び伸張ポケット２の両方のブラダー４に配置されている。このような粗編み布地５は、少なくとも部分的には単一フィラメントで、非常に可撓性且つ変形可能であり表面に負荷を受ける場合でさえも、その厚みを維持する。かかる粗編み布地５のサイズと厚みは、ブラダー４の最小容量を画定している。その最小容量は、基本の高度例えば海抜ゼロにおける弛緩状態のブラダー４によって得られる。
【００１２】
戦闘機のコックピットは、気密室として設計されている。戦闘機が上昇中において、海抜およそ2,000メートル（FL65）の飛行高度までは外部圧力が補償されている。これを超えた高度において内部圧力は一定に保たれている。もしFL65における気圧に対応しているキャビン気圧が、戦闘機の雰囲気圧まで落ちると事実上高度保護事態が発生する。これは例えば、
キャビン圧力供給の突然の故障の間；
圧力セルが損害に持ちこたえている場合；
コックピットカバーの損失或いは損害の事態；
射出座席による緊急脱出の事態；
である。
【００１３】
このような高度保護事態において、気密のブラダー４は周囲との器気圧平衡を戻すまで拡張する。このプロセスにおいて、伸張ポケット２及び圧力ポケット３はＧスーツ１を着る人の生体組織に異なる影響を持っている。
【００１４】
図１ｂは、海抜およそ5,500メートル（FL180）に相当する気圧における高空保護装置を示している。かかる圧力において、圧力ポケット３のブラダー４は、海抜ゼロにおけるそれの約２倍の容量である。結果として、圧力ポケットは、着る人の腹部空洞部に少量の圧力を加え、この方法で加圧呼吸を助けている。かかる拡張はＧスーツ１の外周伸張に重大な影響は持っていない。
【００１５】
かかる高度において、Ｇスーツ１の背面の伸張ポケット２は、ほとんど膨張される。また前記伸張ポケット２に配置されているブラダー４の拡張は、Ｇスーツ１の内部において小さな圧力の増加を引き起こすが、依然Ｇスーツの外周伸張に重大な増加を引き起こしてはいない。環境圧（environmental pressure）が更に軽減される場合、拡張するブラダー４を備えた前記伸張ポケット２は、リニアアクチュエータとして作用し、ブラダーの断面が段階的に円状になる。このように外周を小さくすることによって、Ｇスーツの外周伸張を増加させる。
【００１６】
図１ｃは、例えば海抜およそ19,800メートル（FL650）で、航空機が操作可能な最大高度で遭遇した気圧において、最大効果状態の高空保護装置を示している。２つのブラダー４は、ポケット２、３を完全に満たしていて、仮に雰囲気圧が下がり続けている場合であっても、前記ポケット２，３によって更なる膨張を防いでいる。
【００１７】
この例示した第一実施例において示された高度は、アクチュエータとして伸張ポケット２が機能し始める高度であって、生理学的に実用的な例を表しているが、それは決して必須ではない。調節されたキャビン圧での標準的な操作において、搭乗員はかかる高空保護装置によって邪魔されることなく、充分に動ける。また、本発明の進歩性は圧力のかかった状態において変化を経験する場合に、他の作用を備えた他の実施例も包含している。ポケット２、３及びブラダー４の容量の関係は、異なるキャビン圧力のレベル、及び異なる動作可能な最大高度の様々な航空機に適合させることが可能である。複数のブラダー４にとって最大容量を同じ圧力で実現することは必須ではない。
【００１８】
かかる高度に適合させる方法で、高空保護装置は低酸素血症を予防するのに必要である性能を備えている。例えば海抜およそ5,500メートルまでは、加圧呼吸は活発に支持され、腹部空洞部と肺における圧力が増す。かかる高度から、環境圧がさらに低下するのにつれて、流体筋（fluid muscle）またはリニアアクチュエータとして作動する伸張ポケット２を通して胴周辺に直接的な圧縮が加えられ、間接的な圧縮がＧスーツ１の全体に存在し、付加的に液体で満たされて引っ張られた脈状管６を通して、間接的な圧力を拡がる。また、Ｇスーツ１の全体の領域で増える環境圧は、減圧症候群及び、海抜19,200メートル（FL630）での体液の沸騰、体液のガス抜けに対して作用する。ある航空機は最大操作可能高度、海抜23,000メーター（FL750）まで達する。
【００１９】
かかるブラダー４は、公認の使い捨てブラダー４として設計され、また前記ブラダー４は本質的にはメンテナンスフリーにすると同時に、高空保護装置に極めて強い耐久性を与える。
【００２０】
図２はブラダー４の一例として第一実施例を示している。かかるブラダー４は、例えばＰＵ.のような弾力性のある材料でできている。図２ａに示すように、組み合わせた粗編み布地５は、弛緩状態のブラダー４によって取り込まれる空気或いはガスの最小容量を画定する。基本的な高度例えば海抜ゼロで、ブラダー４が非拡張且つ弛緩状態であると同時に、ブラダーの内部の圧力は外圧に対応していて、粗編み布地５の直ぐ近くにある。図２ｂは、より高い高度、すなわちより低い外圧における同様のブラダー４を示している。弾性ブラダー４は、伸張されて最小容量よりも大きな容量を取り込める。
【００２１】
図３は、ブラダー４の一例として第二実施例を示している。ブラダー４は、弾性中間ブリッジ７を備える。かかる中間ブリッジ７は、ブラダー４を相互連結して同じ圧力を有した２つのチャンバに分割していて、いずれも粗編み布地５で構成されている。中間ブリッジ７は、ブリッジの面において、ブラダー４の拡張を遅らせる。かかる厚さとデザインに依存して、中間ブリッジ７の弾性的な伸びは単に限定可能な雰囲気圧から始まる。図３ａは、海面気圧の弛緩状態で中間ブリッジ７を備えた別の形態を示している。図３ｂは、中間ブリッジ７の伸びの開始を示している。図３ｃは、中間ブリッジ７を備えたブラダー４の最大拡張状態で、直径の長さまで伸長したことを示している。１つ又はいくつかの中間ブリッジ７、或いは別のブラダー４の頂部及び底部の点型或いは線状の弾性接続部分が、圧力ポケット３及び伸張ポケット２を膨張させることを目的とした方法に使用することが可能である。かかる膨張は大気圧には直接比例していない。
【００２２】
図４は、ブラダー４の一例として第三実施例を示している。ブラダー４は、弾力性のないライン８を通して追加ブラダー９に接続されている。追加ブラダー９は、弾力性のない追加ポケット１０の中に配置されている。かかる追加ポケット１０は、不確定な方法でライン８に接続されている。ブラダー４のように追加ブラダー９において、最小容量は粗編み布地５によって画定されている。追加ポケット１０は、Ｇスーツ１の外側に位置している。追加ブラダー９の弾力性は、ブラダー４のそれを上回っている。雰囲気圧が低下するのにつれ、まず最初に、非常に弾力性のある追加ブラダー９が、追加ポケット１０の中で拡張する。ブラダー４の容量は本質的には変化していない。追加ブラダー９が、その最大容量に達するや否や、すなわち追加ポケット１０を完全に満たすや否や、ブラダー４の拡張によってのみいくつかの更なる圧力の平衡化が行われる。つまり拡張を遅らせ、追加ブラダー９を持たないブラダー４の拡張はもっと大きくなる。なぜならば、より多量の空気が有効になり、すなわちガスの総量は、基本の高さにおいて粗編み布地５に開いたブラダー４及び９に包含されたガスと、ライン８にも包含されているガスである。
【００２３】
かかる例示した実施例の変形例において、追加容量（additional volume）は、例えばプラスチックパイプのようなライン８を備えるだけである。追加容量は、力と伸張の影響を受けても、断面に殆ど変化のない堅い非弾力性のパイプによる固定方法で画定されるので、１つの追加容量或いは複数の追加容量に含まれるガスの量は、直ちにまた遅れなしに、ブラダー４によって発生する張引応力を強めるために貢献する。追加容量は膨張状態においてもそれを着る人の動きをできる限り制限せず、妨害を少なくするように、Ｇスーツ１の外側に配置されている。
【００２４】
本発明による高空保護装置を製造する容易で費用効果の高い方法を除けば、前記高空保護装置は多大な利点を提供している。つまり、例えば着用者を不必要に圧迫する補助のジャケットのような形態の着衣はまったく必要がなく、その上エネルギーと機能性の観点において、前述の高空保護装置は航空機又は射出座席から独立していて、接続ラインを必要としない。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１ａ】海抜ゼロで加圧された状態を第一実施例の胃の高さで示した概略断面図。
【図１ｂ】Ｇスーツの外周伸張の増加し始めを、第一実施例の胃の高さで示した概略断面図。
【図１ｃ】２つのブラダーの最大拡張を、第一実施例の胃の高さで示した断面図。
【図２ａ】ブラダーを弛緩状態にした第一実施例の断面図。
【図２ｂ】ブラダーを拡張状態にした第一実施例の断面図。
【図３ａ】ブラダーを弛緩状態にした第二実施例の断面図。
【図３ｂ】ブラダーを拡張状態にした第二実施例の断面図。
【図３ｃ】ブラダーを最大拡張状態にした第二実施例の断面図。
【図４】追加のガス貯蔵容器を備えたブラダーの第三実施例の断面図。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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