УЛУЧШЕННАЯ КИСЛОРОДНАЯ МАСКА ЛЕТЧИКА КМ-36

Область техники
Полезная модель относится к удовлетворению потребностей человека, более конкретно, к кислородному оборудованию члена экипажа самолета.
Полезная модель может быть использована в авиации для повышения надежности защиты летчика от кислородного голодания при полетах на больших высотах и сверхзвуковых скоростях, в течение длительного времени в негерметичной кабине под воздействием разнонаправленных перегрузок, обеспечения жизнедеятельности летчика в случае аварийной разгерметизации кабины самолета или при катапультировании.
Полезная модель может быть также использована в медицине для защиты органов дыхания от воздействия дыма и токсических газов, выделяющихся при пожаре и других видах техногенных катастроф.
Уровень техники.
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, снабженного клапанами вдоха и выдоха. Маска снабжена гофрированным шлангом с трубкой подпора, трубкой компенсатора натяга и системой крепления маски к шлему. 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. Маска дополнительно снабжена микроакселерометрами для контроля ее положения относительно лица летчика. Система крепления маски 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, при этом свободные концы тесьмы выходят через прорези в каркасе на наружную поверхность маски.
Наиболее близким к предлагаемому устройству по технической сущности и техническому решению, является кислородная маска КМ-35 (См. «Руководство по технической эксплуатации кислородные маски КМ-35, КМ-35М, КМ35МС - описание и работа» предприятия «ОАО НПП «ЗВЕЗДА» 2001 год). Лицевая часть этой кислородной маски представляет собой жесткий каркас из поликарбоната, внутри которого расположен резиновый обтюратор. На маске установлены система крепления, клапан вдоха, клапан выдоха, шланг с трубкой подпора и трубка компенсатора натяга. Система крепления выполнена в виде тесьмы подтяга и ригелей, установленных на ней. В носовой части маски на внутренней поверхности каркаса поверх тесьмы подтяга установлены две направляющие пластины для подтяга маски к лицу. Свободные концы тесьмы выходят через прорези в каркасе на наружную поверхность. В нижней части каркаса на наружной поверхности установлена регулировочная пряжка. Концы тесьмы подтяга вставлены в регулировочную пряжку и заправлены в шлевки. На тесьме подтяга установлены и закреплены два ригеля, которыми маска соединяется с защитным шлемом.
Недостаток данных масок в том, что крепление тесьмы сложно по конструкции. Тесьма выполнена в виде единой ленты, стягивает носовую и подбородочную части маски, тем самым нарушая герметичность прилегания обтюратора в области носа, следовательно, нет надежного снабжения летчика кислородом.
Сущность полезной модели.
Задачей настоящей полезной модели является разработка конструкции кислородной маски летчика, которая обеспечила бы герметичное прилегание кислородной маски к лицу летчика и обеспечила продолжительное комфортное ношение, при упрощении ее конструкции.
Поставленная задача решается благодаря тому, кислородная маска летчика, содержит жесткий каркас, выполненный с носовой полостью, лицевыми боковыми частями, нижней частью и обтюратор, расположенный внутри каркаса. Нижняя часть выполнена с плоскостью для крепления клапана выдоха, окнами и клапаном вдоха. Каркас оснащен системой крепления маски к защитному шлему, включающую тесьму, закрепленную в регулировочной пряжке и пропущенную через планки, и ригели. Система крепления маски имеет две тесьмы подтяга, закрепленные одним концом в верхних углах окон каркаса маски, пропущены через планки, и вторым концом закреплены в регулировочной пряжке.
Такое решение позволяет получить кислородную маску летчика, обеспечивающую комфортное длительное ношение и герметичное прилегание к лицу летчика при разнонаправленных перегрузках, а также при воздействии воздушного потока в момент катапультирования на больших скоростях.
Перечень фигур на чертежах.
Полезная модель поясняется чертежами:
Фиг.1. показывает общий вид кислородной маски, вид спереди;
Фиг.2. показывает каркас маски с системой фиксации;
Фиг.3. показывает узел А каркаса кислородной маски.
Осуществление полезной модели.
Кислородная маска летчика содержит жесткий каркас 1 (фиг.1) выполненный с носовой полостью 23, лицевыми боковыми частями 25, нижней частью 26, внутри которого расположен обтюратор 2. Так же маска снабжена системой крепления маски к защитному шлему (фиг.1, 2), клапаном вдоха, клапаном выдоха, (установленными в нижней части 26 каркаса 1) 11, шлангом 12 с трубкой подпора 13 и - трубкой компенсатора натяга 14.
Каркас маски является силовым элементом маски, выполнен из композитных материалов с повышенной жесткостью конструкции для восприятия нагрузок при катапультировании (рис.2).
Каркас, и содержит носовую полость 23, нижнюю часть 26 с плоскостью 24 для закрепления клапана выдоха, окнами 4 и клапаном вдоха, 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, снабженную уширенной перемычкой. Кроме того каркас 1 в нижней части 26 снабжен отверстиями 20 для установки радиогарнитуры и трубки подпора, а также систему крепления маски к защитному шлему. Носовая полость 23 снабжена окнами 4, через которые, в случае необходимости, можно пережать нос для продувки внутреннего уха. В верхней части носовой 23 полости закреплен формирователь контура человеческого носа 3 (фиг.3).
Формирователь контура человеческого носа 3 (фиг.3) выполнен из пластичного деформируемого листового материала, например алюминиевого, 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 согнуты внутрь, образуя V-образную конструкцию по форме человеческого носа, служат для плотного прижимания обтюратора в носу. Вертикальный язычок формирователя контура 3 закреплен на каркасе маски 1 в области носовой полости 23.
Обтюратор (2, рис.1) изготовлен из силиконовой 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 двух тесем подтяга 7. Положение ригеля на тесьме фиксируется планкой 9 и винтами 10. Одним концом тесемы подтяга 7 закреплены на каркасе маски 1 в верхних углах окна 4, с внутренней стороны каркаса. Свободные концы тесьмы выходят из окон 4 в каркасе 1 на наружную поверхность, и пропущены через планки 9. Концы тесем подтяга 7 в нижней части пропущены через регулировочную пряжку 8 и заправлены в шлевки. Регулирующая длину тесем пряжка 8 установлена в нижней части каркаса 1 на наружной поверхности.
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. 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.
Шланг маски 12 включает: тканевый чехол, гофрированный резиновый шланг и установленную в шланге трубку подпорной линии клапана выдоха 13. На шланг 12 установлен штуцер клапана вдоха 15 и байонетная муфта 16, которая служит для подсоединения кислородной маски к кислородному прибору, обеспечивая 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 контору носа и регулировкой тесем подтяга 7 продетых через планку 9. 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 клан 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, обтюратор прилегает по форме носа летчика. При этом жесткий каркас обеспечивает восприятие высоких нагрузок. Тесьмы подтяга обеспечивают прилегание нижней части к носу, а ригели - к маске.
Использование полезной модели обеспечивает работоспособность маски при избыточном давлении, при катапультировании на больших скоростях, а так же комфортное длительное ношение.
Полезная модель может быть использована в авиации, в медицине катастроф, в защитном оборудовании, предназначенном для работы в агрессивных средах, и не требует специальных новых технологий для ее производства.