CN1329245C - 高空保护装置 - Google Patents

Abstract

本发明的高空保护装置用于一种按流体静力学原理工作的加速度保护服(1)，它具有多根充液体的小管(4)和大袋(2)以及放在大袋中的用弹性塑料制成的小袋(3)。在大袋(2)中夹入一种最好用单丝材料制成的间隔针织物(6)，这种间隔织物在规定荷载作用下不被压缩，并由此在小袋(3)内部界定一个最小容积。小袋(3)用一个阀(5)相对机舱内的大气关闭或打开。阀(5)是这样设置的，即：当dp/dt≤dp/dt｜_max时，该阀打开，而当dp/dt≤dp/dt｜_max时，它则关闭；其中dp/dt表示机舱压力的变化率(牛顿/米²/秒)，dp/dt｜_max表示该变化率的预设定的最大值。如果阀(5)关闭和机舱压力继续下降，则小袋(3)内的空气使小袋(3)和大袋(2)膨胀，从而导致加速度保护服(1)的织物内的拉应力增加。增加的拉应力传递到小管(4)上，于是小管的内压力也增加，从而在整个加速度保护服(1)内引起内压力增加。

Description

高空保护装置

本发明涉及一种高速飞机的驾驶员和其他空勤人员的高空保护装置，特别涉及这种装置用于高空保护按流体静力学原理工作的加速度保护服的穿戴者。这种装置作为按流体静力学原理工作的加速度保护服的补充，该服用一种抗拉的和不变形的纺织织物构成，该高度保护装置具有四根充液体的小管，这些小管在加速度保护服的整个长度上延伸。

当驾驶员-和可能的空勤人员-在飞机的驾驶舱中经受突然的压力损失时，就需要这种高空保护装置。例如这些原因都可引起压力损失：技术故障，或驾驶舱盖被破坏或丢失，或需要紧急出口时。在所有这些情况中，机舱内的压力平衡会完全破坏，这种压力平衡一般相当于大约2000米海拔高度的空气压力。在上述一种事故中，飞行高度越高，就越接近于驾驶员的大约37℃的实际体温时与压力有关的血液的沸点。

所以，公知的高空保护装置集一种宇航服的诸多功能为一体，这些功能是航天要求并经试验的。但这些功能的实现总是与一种加速度保护服的重量或质量增加联系在一起的。

本发明的目的是对加速度保护服(此后简称G服)提出一种补充装置，该装置与这种G服的不明显的质量增加相结合而可对上述情况提供有效的高空保护。此外，为此付出的技术和经济花费较少。

这个目的是本发明的一种高速飞机的空勤人员的高空保护装置来实现的，作为按流体静力学原理工作的加速度保护服的补充，该服用一种抗拉的和不变形的纺织织物构成，该高度保护装置具有四根充液体的小管，这些小管在加速度保护服的整个长度上延伸，其中，该高空保护装置包括：至少一个用一种纺织织物制成的大袋，该大袋缝在加速度保护服上，且其所用材料的性能与加速度保护服的相同；每个大袋有至少一个用弹性塑料制成的小袋；每个小袋各有一个阀，该阀连通小袋的内部与环境空气并可与环境空气隔开，其中只要

$\frac{\mathrm{dp}}{\mathrm{dt}}\≤\frac{\mathrm{dp}}{\mathrm{dt}}{|}_{\max },$

阀(5)保持打开，只要

$\frac{\mathrm{dp}}{\mathrm{dt}}>\frac{\mathrm{dp}}{\mathrm{dt}}{|}_{\max },$

阀(5)关闭，

其中

表示环境空气的压力变化率且

表示这个压力变化率的预设定的极限值。

下面结合附图来详细说明本发明的内容。

附图表示：

图1第一实施例的背面的平面图；

图2a在不工作状态内的图1实施例的一个纵剖面；

图2b在工作状态内的图1实施例的一个纵剖面；

图3第二实施例的背面的平面图；

图4第三实施例的前面的平面图；

图5图4实施例的补充。

图1表示本发明的第一实施例，即表示例如按EP 0 983 190根据流体静力学原理工作的一种G服1的背面的平面图。该服例如具有四根充液体的小管4。在G服的前面和背面各两根。这些小管4从G服的肩部延伸到踝骨，并分别建立相当于实际加速度荷载的流体静态压力。在这种情况下，小管4从一个基本上扁平的线状横截面变成一个圆形横截面并同时张紧G服1的抗拉的和变形小的织物。通过在这种织物中由此建立的拉应力，在穿戴者的身上产生一个相当于他的内压力的外压力。

在所示第一实施例中，在G服1的背面缝上一个大口袋2，该大袋用一种其性能与G服1相当的织物制成。在这个大袋2中放入一个小袋3(虚线所示轮廓)。这个例如用聚氨酯或聚氯乙烯弹性塑料制成的小袋3向外全面密封；它通过一个气阀5与大气连通，该气阀在下面结合图2a，b进行详细说明。

图2a，b表示沿G服1的大袋2和邻接部分剖开的纵剖面AA。小袋3中嵌入一层或多层间隔织物或织物6，这种间隔织物6-至少部分地用单丝材料制成—是很柔韧和可变形的，即使在面分布荷载作用下也能保持其厚度。通过间隔织物6的尺寸和厚度，在小袋3中界定一个最小容积，即使在空勤人员用力后靠或由于飞机的加速度压到座椅的靠背上时，这个最小容积也不会变小。

战斗机的机舱是作为压力舱设计的。在飞机向上飞行直至飞行高度达到大约2000米海拔高度时，外部压力被平衡。超过这个高度时，内压保持恒定。装在小袋3上或插入其中的阀5基本上为一个压力平衡阀，只要在外部空间内保持下列关系，该阀就是打开的，即：

$\frac{\mathrm{dp}}{\mathrm{dt}}\≤\frac{\mathrm{dp}}{\mathrm{dt}}{|}_{\max }$

$\frac{\mathrm{dp}}{\mathrm{dt}}{|}_{\max }=\frac{\mathrm{dp}}{\mathrm{dt}}$ 的极限值。

当超过这个极限值 时，阀5就关闭。在一般情况下，由于机舱内的压力相当于2000米海拔高度的大气压力，所以这也就是小袋3的内压力。

实际的高空保护情况发生在：

$\frac{\mathrm{dp}}{\mathrm{dt}}>\frac{\mathrm{dp}}{\mathrm{dt}}{|}_{\max }$

这种情况例如发生在：

-机舱压力供应突然失效；

-机舱盖损坏或丢失；

-用弹射座椅进行紧急出舱。

在上述高空保护情况中，阀5关闭将小袋3与环境空气隔开。阀5的调节和功能既可通过纯粹的机械方式又可通过电子和电气的方式来实现。在后一种情况中，表征阀5的组件还具有全部电子和电气元件包括电源。在阀5的上述两种设计中，高空保护的功能完全是独立的，而且与飞机不容许有任何联系。

亦即如果阀5是关闭的，且环境压力小于小袋3的限制在上述数值的内压力时，则该小袋按图2b所示的图示膨胀。这时大袋2的织物内的应力增加，于是小袋收缩。从而使G服1的织物内的拉应力σ(牛顿/米)增加，其结果是：一方面增加了G服1的穿戴者的压力作用，另一方面也增加了作用到小管4上的压力。这又会产生这样的后果：从位于大袋2内的小袋3发出的拉应力σ首先只作用在胸部、然后传递在到整个G服1，并使G服1的穿戴者经受增加的外部压力。这样，G服1的穿戴者的内压力在一定情况下危及生命的接近血液的沸点压力就可部分地被补偿。

图3表示本发明的第二实施例的G服1背面的平面图。这里设置了两个大袋2，在小管4之一的下方各设置一个，每个大袋2含有一个小袋3。此外，每个小袋3可配置一个阀5，所以这两个小袋并联但独立地工作。每个小袋3还含有一层—在图中未画出的—间隔织物6。

作为一种方案，两个小袋3通过一根管道7连通，该管道放入一种织物套8中。在这种情况中，两个小袋3保持畅通连接，只需要阀5的一个即可。

阀5、小袋3和大袋2的特性与图1、2所述的相同。作用在两根沿G服1的后面延伸的小管4上的影响比第一实施例更直接。

图4表示本发明第三实施例的G服1的胸部前面的平面图。在这里，带小袋3的大袋2和阀5同样布置在G服1前面的小管4下方。为了避免在拉链9关闭后在两个小袋3之间建立连接，这里的每个小袋3都有自己的阀5。这个实施例的动作方式与图3所述的一样。

图5所示的第四实施例表示迄今为止的实施例的另一种方案或一种补充。小袋3—或图1，2所示的唯一的小袋3—用一根管道12与一个附加的容积11连通，该附加容积在这里例如为一根U形管13的形状并设置在G服1的另一个袋10上。在第一方案中，容积11作为含有通过间隔织物6打开的小袋3的附加容积。由于容积11例如通过塑料管13界定，该塑料管在产生的力和应力的影响下几乎不产生横截面变化，所以有助于在一个容积11—或两个容积11—中所含的容气完全用来建立由小袋3产生的拉应力。

在第二方案中，小袋3或者不含间隔织物6或只含一层薄的间隔织物。这时管13内所含的空气主要用于建立由小袋3在大袋2内产生的拉应力σ。

图5所示的管13的布置决不是唯一的。可选择任一位置，只要对G服1的功能和穿戴舒适性的影响极小即可。

本发明的高空保护装置除了简单和经济的制造方法外，还具有这样的优点：不需要例如夹克形状的其他的服装料段而对空勤人员的活动性带来不必要的限制，能源和功能是完全独立的，不需要接到飞机的连接管。

Claims (10)

1.一种高速飞机的空勤人员的高空保护装置，作为按流体静力学原理工作的加速度保护服的补充，该服用一种抗拉的和不变形的纺织织物构成，该高度保护装置具有四根充液体的小管(4)，这些小管在加速度保护服的整个长度上延伸，其特征为，该高空保护装置包括：

-至少一个用一种纺织织物制成的大袋(2)，该大袋缝在加速度保护服上，且其所用材料的性能与加速度保护服的相同；

-每个大袋(2)有至少一个用弹性塑料制成的小袋(3)；

-每个小袋(3)各有一个阀(5)，该阀连通小袋(3)的内部与环境空气并可与环境空气隔开，其中：

-只要

$\frac{\mathrm{dp}}{\mathrm{dt}}\≤\frac{\mathrm{dp}}{\mathrm{dt}}{|}_{\max },$

阀(5)保持打开，

-只要

$\frac{\mathrm{dp}}{\mathrm{dt}}>\frac{\mathrm{dp}}{\mathrm{dt}}{|}_{\max }.$

阀(5)关闭，

其中

表示环境空气的压力变化率且

表示这个压力变化率的预设定的极限值。

2.按权利要求1的高空保护装置，其特征为，阀(5)是纯机械式的。

3.按权利要求1的高空保护装置，其特征为，阀(5)具有电子控制和电气操作装置且其能源供应内含在阀(5)中。

4.按权利要求1的高空保护装置，其特征为，至少一个小袋(3)含有一层间隔织物(6)，这种织物使该小袋即使在机械荷载作用下也具有一个预定的最小容积。

5.按权利要求4的高空保护装置，其特征为，正好一个大袋(2)配置一个小袋(3)和一个阀(5)并这样固定在G-服(1)的背面，即它位于在G服(1)背面上延伸的小管(4)之间。

6.按权利要求4的高空保护装置，其特征为，两个大袋(2)各配一个小袋(3)和各配一个阀(5)并这样并排固定在G服(1)的背面，即它们分别位于在G服(1)背面延伸的小管(4)之一的下方。

7.按权利要求6的高空保护装置，其特征为，设置了第一根管道(7)，该管道放入一个缝在G服(1)的套(8)中并连通两个小袋(3)。

8.按权利要求4的高空保护装置，其特征为：两个大袋(2)各配一个小袋(3)并这样并排布置在G服(1)的背面上，即它们分别位于在G服(1)背面延伸的小管(4)之一的下方；并配置了第一管道(7)，该管道放入一个缝在G服(1)的套(8)中并连通两个小袋(3)；总共只配置一个阀(5)并插入小袋(3)之一中。

9.按权利要求4的高空保护装置，其特征为，两个大袋(2)各配一个小袋(3)和各配一个阀(5)并这样并排固定在G服(1)的前面，即它们分别位于在G服(1)背面延伸的小管(4)之一的下方。

10.按权利要求1的高空保护装置，其特征为，至少设置了一个通过另一条管道(12)与至少一个小袋(3)连通的附加容积(11)，该附加容积被一根在预定的力和拉应力作用下不产生变形的塑料管(13)包围，该塑料管放在G服(1)上的另一个袋(10)中。

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