Исследование и разработка противоперегрузочного костюма (ППК) нового поколения

• Автор: Аверьянов, Андрей Анатольевич
• Шифр специальности: 05.26.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 186 с. : ил.

Оглавление
ВВЕДЕНИЕ

1.СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ИССЛЕДОВАНИЙ И РАЗРАБОТОК ПИК

1.1. Краткая история создания первых ПК

1.2. Анализ существующих ППК

1.3. Зарубежные ППК.

1.4. Анализ патентной литературы последних десятилетий но ППК.

1.5. Анализ существующих методик расчета параметров ППК.

Выводы по главе 1.

2. КО1СТРУКЦИЯ ППК НОВОГО ПОКОЛЕНИЯ

2.1. Назначение, область применения и требования к ППК нового поколения

2.2. Конструкция ППК6
2.3. Материалы для силовой оболочки ППК.
2.4. Материалы для камеры ППК.
2.5. Технология соединения тканепленочных материалов для камеры ППК.
2.6. Оценка технологичности ППК 6.
2.7. Работа ППК6.
Выводы по главе 2.
3. МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ И МЕТОДИКА РАСЧЕТА ПАРАМЕТРОВ ППК В РАБОЧЕМ СОСТОЯНИИ
3.1. Исследуемые параметры ППК
3.2. Модель геометрической формы поперечного сечения тела человека
3.3. Основные допущения, принимаемые для расчета формы поперечного сечения надутой камеры
3.4. Модель геометрической формы поперечного сечения ножной секции надутой камеры бедра или голени.
3.5. Модель геометрической формы поперечного сечения брюшной секции надутой камеры
3.6. Модель геометрической формы продольного сечения надутой камеры
3.7. Математическая модель и методика расчета погонных сил, возникающих в материале ППК после наддува камеры воздухом
Выводы по главе 3
4. РАСЧЕТ ПАРАМЕТРОВ ППК6.
4.1. Краткая характеристика алгоритма расчета
4.2 Учет деформации ткани силовой оболочки.
4.3. Брюшная секция
4.4 Бедренная секция.
4.5. Голенная секция.
4.6. Оценка коэффициентов запаса прочности материала силовой оболочки и
швов ППК6.
Выводы по главе 4
5. Экспериментальное исследование ППК6
5.1. Экспериментальная техника и методика проведения экспериментов.
5.2. Результаты экспериментального исследования геометрических параметров ППК6 и их анализ.
5.3. Результаты экспериментального исследования давления на тело и их анализ.
5.4. Результаты экспериментального исследования напряжений погонных сил в силовой оболочке и их анализ
5.5. Испытания ППК6.
Выводы по главе 5
Выводы по работе.
Библиографический список.
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность


Среди них наиболее существенным является полное отсутствие обжатия, или компенсации притока крови, в области ягодиц и коленных суставов, так как там отсутствует ткань силовой оболочки костюма, и естественно, они не охватываются ППУ. Кроме того, капроновые ткани имеют значительное растяжение (. Поэтому при подаче /давления в камеру силовая оболочка ППК-1 довольно сильно растягивается, что приводит к увеличению некомпенсированных участков на теле у боков камеры вдоль живота и ног из-за приподнимания краев чехла (камеры) (см. З.). Могут возникать также ссадины, кровоподтеки. Идеи, заложенные в конструкции ППК-1, получили дальнейшее развитие в костюме ГТПК-3 (варианты ППК-3-0, ППК-3-0-Р) []. Принцип обжатия тела и конструктивное оформление костюма ППК-3 в целом такие же, как и в ППК-1У, однако, внесены и существенные изменения (рис. Надувная камера 4 имеет увеличенный размер, позволяющий охватывать до % периметра тела, и изготовлена не из резины, а из более прочной прорезиненной полимерной ткани. Благодаря применению более прочных материалов камеры и чехла максимальное давление воздуха в камере удалось увеличить до ,8 кПа. Изменена конфигурация брюшной камеры (прямоугольная форма), убрана ограничивающая её шнуровка, как оказавшаяся малоэффективной. Все эти мероприятия позволили усилить обжатие тела, и несколько повысить максимальную переносимость перегрузок (на 0,5 ед. ППК1-У. Камера в области ног не просто вкладывается в чехол, но и крепится к силовой оболочке лентами 9, а в области живота камера пришнуровывается к передней стенке пояса с внутренней стороны (см. Все это позволяет исключить сдвиги камеры в процессе эксплуатации костюма. На левой стороне пояса шнуровка заменена регулировочной тесьмой (поз. Вдоль застежек-молний (поз. Принятые усовершенствования несколько повысили эффективность и надежность костюма, он стал немного легче (масса 1,5 кг), однако отмеченные выше недостатки устранить практически не удалось. Параллельно с ППК с камерами накладного типа разрабатывались и костюмы с натяжными камерами [6]. Рис. При подаче давления воздуха в камеру она раздувается и через ленты натягивает ткань костюма, обеспечивая обжатие тела. Такой принцип обжатия обладает некоторыми преимуществами по сравнению с рассмотренным выше: обеспечивается более полное облегание тела костюмом, включая руки, без образования застойных зон; происходит лучшая естественная терморегуляция тела, так как отсутствуют участки, закрытые непроницаемой для воздуха и влаги герметичной камерой. Однако очевидны и недостатки костюма данного типа. Во-первых, он за счет натяжных камер имеет значительно большие габариты, чем обычный костюм, что создает неудобства для летчика при пилотировании. Во-вторых, для создания такого же давления на тело, которое обеспечивает накладная камера, давление воздуха в натяжной камере должно быть намного больше, чем в накладной - примерно во столько же раз, во сколько диаметр камеры меньше среднего диаметра участка тела [7]. Поскольку диаметр камеры не может быть слишком большим, так как иначе сильно возрастают габариты костюма, то это отношение может составлять несколько единиц. ППК, использующий данный принцип обжатия, в чистом виде в авиации не нашел применения. Однако он используется летчиками истребительной авиации в комплекте с высотным компенсирующим устройством, например, в костюмах ВКК-6, ВКК-6М и др. И] Они применяются для компенсации пониженного барометрического давления на высотах более км путем обжатия верхней части тела летчика (груди и живота) давлением кислорода, равным его давлению в легких. Это позволяет летчику дышать на больших высотах кислородом под избыточным давлением, равным или пропорциональным создаваемому внутри герметичного шлема или кислородной маски. Между тем, дальнейшее развитие истребительной авиации потребовало разработки все более совершенных систем снаряжения летчика. Довольно сложный в эксплуатации и стесняющий движения летчика из-за громоздких габаритов костюм ВКК-6 уже не мог удовлетворить требованиям большей маневренности самолета. Особенно стесняет костюм движения рук летчика.