АВИАЦИОННАЯ КИСЛОРОДНАЯ МАСКА С ЦИФРОВЫМ ИНДИКАТОРОМ РЕЗЕРВНОГО ВРЕМЕНИ СОХРАНЕНИЯ СОЗНАНИЯ

Полезная модель относится к области безопасности в чрезвычайных ситуациях на воздушном транспорте, а именно: к обеспечению безопасности человека в нештатных (аварийных) ситуациях, сопряженных с воздействием гипоксической гипоксии: разгерметизация салона (кабины), отказ кислородного оборудования воздушного судна в высотных полетах и др.
Наиболее близким аналогом заявляемой полезной модели является кислородная маска летчика КМ-36 (патент на изобретение RU №2452538), 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. Недостатком этого технического решения является отсутствие возможности информировать пользователя маски о величине резервного времени сохранения сознания человеком в условиях гипоксической гипоксии.
Технической задачей заявляемой полезной модели является повышение безопасности экипажа и пассажиров воздушного судна в нештатных и аварийных ситуациях на воздушных судах, сопряженных с риском гипоксического воздействия на пассажиров.
Авиационная кислородная маска с цифровым индикатором резервного времени сохранения сознания содержит жесткий каркас, выполненный с носовой полостью, лицевыми боковыми частями, нижней частью, с плоскостью для крепления клапана выдоха, окнами и клапаном вдоха, обтюратор, расположенный внутри каркаса, а также шланг с подпорной трубкой и трубку компенсатора натяга, причем 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, причем в каркас заподлицо внешней поверхности встроены датчик барометрического давления и цифровое табло для отображения резервного времени сохранения сознания человеком, выход датчика барометрического давления подключен к размещенным внутри каркаса накопителю информации, соединенному с вычислителем, выход соединен с цифровым табло.
Достигаемый технический результат заключается в обеспечении возможности информирования пользователя маски в реальном времени об опасности нештатных и аварийных ситуаций на бортах воздушных судов, связанных с гипоксическим воздействием на пассажиров и экипаж.
Функционирование кислородной маски с цифровым индикатором резервного времени сохранения сознания заключается в следующем.
При нештатной (аварийной) ситуации маска выпадает из специального отсека на борту воздушного судна и «повисает» перед человеком. Включается непрерывная подача кислорода в маску и в ней создается избыточное давление. При наличии избыточного давления в маске обтюратор, 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 поджаты по форме носа пользователя, и за счет формы нижней части каркаса, глубоко охватывающей подбородок, толщины полотна каркаса обеспечивается ее комфортное длительное ношение.
При этом с помощью индикатора пользователь маски информируется о величине резервного времени сохранения сознания без использования маски.
Цифровой индикатор встраивают в каркас маски так, чтобы его показания были видны пользователю маски, а датчик барометрического давления в окружающей газовой среде встраивают так, чтобы обеспечить объективную регистрацию измеряемых величин барометрического давления (чтобы минимизировать риски «перекрытия» датчика шлангом подачи кислорода и т.п.), причем выход датчика барометрического давления подключают к размещенному внутри каркаса накопителю информации, соединенному с вычислителем (размещенному внутри каркаса накопителю информации), выход которого соединен с цифровым табло.
После выпадения маски осуществляют съем показаний с датчика барометрического давления в окружающей газовой среде с частотой 10 Гц (10 раз в секунду).
Значения барометрического давления в окружающей среде с датчика поступают в накопитель информации, представляющий собой сдвиговый регистр из 300 ячеек. То есть в накопителе одновременно может храниться не более 300 измерений барометрического давления (что соответствует измерениям каждую секунду в течение 5 минут) - 301 измерение записывают вместо первого, 302 измерение - вместо второго и т.д.
После поступления в накопитель информации результатов первых 300 измерений барометрического давления в окружающей газовой среде в вычислителе начинают динамический расчет оценки резервного времени сохранения сознания человеком t, с, по формуле:
где Р - барометрическое давление в окружающей газовой среде, Па. Величина Р=44060 Па соответствует барометрическому давлению на высоте 6500 м, начиная с которой вероятность потери сознания человеком считают отличной от нуля.
Рассчитанная оценка резервного времени сохранения сознания отображается в цифровых разрядах табло.
Ориентируясь на значения резервного времени сохранения сознания, пользователь маски может оценивать реальную опасность пребывания без кислородной маски, например, при осуществлении действии по оказанию помощи попутчикам, перемещению по салону воздушного судна и т.п.
Разработанная кислородная маска может найти применение в летательных аппаратах, при эксплуатации которых имеется риск разгерметизации салона и/или кабины; при проведении испытаний в барокамерах с участием добровольцев; при оказании помощи раненым и пораженным в условиях высокогорья и в других практических задачах, связанных с пребыванием человека в условиях гипоксической гипоксии.