JPH07110638B2 - 有効意識維持および損傷リスク減少装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 発明の背景 発明の分野 この発明は高いレベルの加速度にさらされる人間を保護
することに関する。より特定的に、有効意識（useful
consciousness）限界を広げるために人体に浮力の誘起
された力を与えることに関し、損傷のリスクを減じる。

関連技術の説明 近代の高い性能の戦闘機は乗組員を非常に高い加速度力
にさらす飛行の機動があり得る。このような航空機の機
動により、厳しい応力が乗組員に課せられる。正に、多
くの近代航空機は人間の乗組員の耐性を越える航空機動
が起こり得る。結果として、戦闘機およびその乗組員は
パイロット一時的視覚喪失の結果として時折失われる。

航空機装備誤動作または不利な環境状況は時折航空機の
適切な制御を非常に困難にして航空機の安全な着陸を不
可能にする。戦闘状況における敵の射撃は航空機または
乗組員をひどく損傷させて、航空機が安全に着地するの
を不可能にすることがある。このような状況において、
航空機からの乗組員の射出は望ましいかもしれない。し
かしこのような状況では、カタパルト射出システムによ
る高い加速度は航空機の動きによって発生される力に加
えられて、合計の力は乗組員の耐性を越えるかもしれな
い。結果として、パイロットおよびその乗組員は、航空
機からの射出の結果として時折死ぬかまたはひどい損傷
を受ける。

高い“G"力の問題を解決するためにいくつかのアプロー
チが提案された。たとえば、同時出願人のS.G.ワースト
（S.G.Wurst）は「高いＧ保護システム」（High “G"P
rotection System）と題される同時係属特許出願第17
5,660号の出願人である。その特許出願（本譲受人のロ
ックウェル・インターナショナル・コーポレーションに
譲渡された）は占有者を前傾のまたは屈んだ位置で支え
るための座席抑制システムを開示する。これは心臓と眼
との間の血圧差を減少させるので、占有者がさらされる
加速度をさらに上げることができる。このような抑制シ
ステムは高い加速力にもかかわらず乗物の占有者の高め
られた能力をもたらすが、占有者はまだ肉体的緊張にさ
らされる。この緊張は、骨格が身体のかたまりの重さに
おける加速度誘起増加を支持しなければならないことか
らもたらされる。

同時出願人のW.J.アダムス（W.J.Adams）は、「頭部支
持／脊柱オフロード射出座席挿入物」（Head Support/
Spine Offloading Ejection Seat Inset）と題され
る同時係属特許出願第249,794号（これも本譲受人に譲
渡）の同時出願人である。その特許出願は高いｇ加速度
において乗物の乗組員を前向き姿勢で維持するための乗
物の既存座席内に挿入可能な装置を開示する。この座席
挿入物は乗組員の脊髄をオフロードして脊髄をその自然
な湾曲に維持することによって脊髄の損傷のリスクを減
じ、それによって脊髄の有害な折曲および個々の椎骨の
界面にわたる不均等な負荷分布を防ぐ。

1940年から、人間のｇ耐性に対する水の侵入の効果を決
定するために種々の遠心力発生装置で多数の研究が行な
われた。これらの努力のうち最も顕著なのは1958年ペン
シルバニア州のジョンズビルでの海軍航空開発センター
遠心力発生装置で行なわれた。1961年３月のエアロスペ
ースメディソン（Aerospace Medicine）、「高いＧ保
護」においてR.F.グレイ（R.F.Gray）および海軍少佐M.
G.ウェブ（M.G.Webb）によって報告されるように、被験
者は水充填カプセルに沈められたときに＋16g_Zおよび＋
31g_Xに耐えた。水カプセルにおける潜水の影響はメイヨ
クリニック（Mayo Clinic）でも研究され、これはE.H.
ウッド（E.H.Wood）によって早くも1943年から行なわれ
たテストを含む。

最初の実際的な水充填耐加速度服は第２次世界大戦中に
開発された。腰防水ズボンに似たこのスーツは１−1/2g
によってｇ耐性を増加させるのがわかった。さらにより
軽くまたより煩雑でない空気のスーツをふくらませるこ
とはｇ耐性において2.2g増加を与えた（ランバートE.
H.,ウッドE.H.,ボルズE.J.,およびコードC.F.、レポー
トナンバー248、オフィス・オブ・サイエンティフィッ
ク・リサーチ・アンド・ディベロップメント、1944年１
月19日。ランバートE.H.,ウッドE.H.,ボルズE.J.,およ
びコードE.F.、レポートナンバー308、オフィス・オブ
・サイエンティフィック・リサーチ・アンド・ディベロ
ップメント、1944年３月27日）。多くの改良の後、標準
の空気圧ｇスーツはこれらの研究からできあがった。標
準のｇスーツはｇ耐性において２〜2.5gの改良を与え
る。

M.R.ホルスト（M.R.Holste）に発行された米国特許第2,
228,115号は水充填スーツを開示し、これは首の基部か
ら脚の底部まで手足を含めて身体全体を覆う。この衣服
は可撓な内側および外側壁で形成されて細いまたは薄い
区画を形成して、中で自由に循環できる水を含む。内側
シェルは折りたたみ可能であり、弾性の材料で作られて
もよい。外側シェルは非常に可撓性であっても、弾性の
ないものであるべきである。このスーツは首のまわりに
ある金属のヨークを含むフレームによって支持され、こ
れにスーツが装着されている。

ホルストの装置は、その使用中において心臓の鼓動の脈
搏が伸長受容器をトリガして心臓の出力圧を減じること
による頚動脈の膨張があり得るので不十分である。ここ
で、受容器とは医学用語であって、細胞または動物体が
外界からの刺激に反応するものの総称であり、伸長受容
器とは伸展に感受性を持つ受容器をいう。さらに、スー
ツ内の流動静力学的流体圧がその使用中において適切な
レベルに保たれて装着者の人体に対して過度なまたは少
なすぎる圧力が与えられるのを防ぐための手段が設けら
れていない。さらに、使用の際、スーツによって胸に加
えられる過度の圧力はパイロットの呼吸を妨げる。パイ
ロットの呼吸を助けるための手段は設けられていない。

H.W.ビール（H.W.Beall）に発行された米国特許第2,33
5,474号はしっかりとフィットする内側人体服部分およ
びスペースのある外側服部分からなるスーツを開示す
る。スペースのある外側部分な液密的区画の上着を形成
し、それは互いに自由に連絡できる長細い上着部材の形
をとる。スーツは首バンドを含み、それは乗組員を保護
するために必要なときに空気で加圧される。このスーツ
の設計は、液密的区画または管が加速度を受けると円形
になって、装着者に接触する表面面積を減じるというこ
とで欠陥がある。結果として、縦長の部分が形成され、
装着者の身体の長さを走り、これらは管によって覆われ
ない。これらの部分は血液が直接脚に流れる経路を与
え、これは望ましくない結果である。貯蔵器がスーツを
充填および排水するために与えられている。動作におい
て、ｇ始まりの前に水が貯蔵器からスーツにポンプ出し
され、ｇ出来事の後でスーツは排水される。このような
排水およぶ充填概念は、今日の高い機動航空機で利用す
るのに十分速く動作させることはできない。

R.B.ボーサント（R.B.Beaussant）に発行された米国特
許第4,546,491号はポケットおよび調節装置を有する服
を開示し、ポケット内の空気圧を制御する。この装置は
服の空気加圧を制御する調節装置を含む。ズボンのポケ
ットは部分的に水で満たされる。上側区画は加圧された
空気および下側区画は水を有するポケットの使用は、水
で覆われる脚の部分に対して過度な圧力が加えられるの
で、潜在的に有害である（加えられる圧力は空気圧およ
び水圧の合計である。）。さらに、ボーサントの装置
は、ホルストおよびビールの装置と同様に、首に対して
望ましい逆圧を与える能力に関して欠陥がある。

発明の目的 本発明の主要目的は乗物内にいるときに高いレベルの加
速度にさらされる人（subject）の有効意識を維持し、
損傷のリスクを減じることである。

別の目的は航空機の機動の際に一般に起こる広い範囲の
加速度の間、航空機の乗組員を抑制および支持すること
であり、同時に乗組員が必要に応じて自分の身体を旋回
させて外部状況を見ることができるように移動性を与え
ることである。

別の目的は航空機の乗組員の利用できる安全脱出エンベ
ロープを広げることである。

別の目的は高所への露出から保護を与えることである。

さらに別の目的は、航空機からの高所での高速脱出の際
に遭遇する極端な高温または低温に対する保護を与える
ことである。

さらに別の目的は航空機で利用することができる浮力ス
ーツを提供することであり、乗組員は前傾姿勢で目から
心臓への縦の距離を減じて付加的ｇ耐性を得る。

さらに別の目的は射出座席と相入れる浮力スーツシステ
ムを提供することである。

さらに他の目的は上昇、再突入および宇宙での乗物間移
動の間の低気圧から保護するために、宇宙飛行士に対し
てより高いレベルおよびより長い期間の加速度を可能に
することである。

さらに別の目的は強い地球外加速度フィールドにおいて
有人の動作を可能にすることである。

本発明の他の目的、利点および新規の特徴は添付の図面
と関連して考慮されると、この発明の詳細な説明が明ら
かとなる。

図面における同じエレメントおよび部分は同じ参照符号
で示される。

発明の要約 本発明は乗物内において高いレベルの加速度にさらされ
る人の有効意識を維持して損傷のリスクを減じるための
方法および装置である。その最も広い局面において、こ
の発明は浮力スーツ、流体貯蔵器、呼吸援助手段、およ
びこれらのコンポーネントを乗物に支持するための手段
を含む。浮力スーツは乗物内において人を浮力で支持す
る。それは少なくとも２層の織物からなり、各層は実質
的に圧縮できない流体に対して不浸透性である。スーツ
は人の首を含め、人の全部と実質的にフィットする。流
体貯蔵器は浮力スーツと流体的につながっており、加速
度におけるその膨張においてスーツに対して補給水流体
を与える。

流体貯蔵器は人の頭のレベルに実質的に支持され、貯蔵
器の流体レベルをほぼ目のレベルに維持する。これは人
の脳に対して有効な血液供給を確実にするために装着者
の身体に最適の流体圧力勾配を保持する。浮力スーツは
加速度の力に対して釣合いのとれた逆圧を与え、人の血
管の膨張および血液の貯留を減ずる。本発明のスーツ
は、スーツを装着している人に与えられる圧力は首を含
め、身体全体の血管内の流体静力学圧力と非常に厳密に
整合するということで、以前のｇ耐性スーツと異なる。
これはスーツと流体的に連絡する貯蔵器の使用によって
達成される。貯蔵器内の流体の表面は目のレベルに保た
れる。これは身体および首の両方に対して正しい圧力が
与えられるのを可能にする。このスーツは流体圧媒体を
使用して加速度力の適切な分散および大きさを得る。

スーツによって与えられる浮力は装着者の筋肉塊、内臓
などをサポートして、その重さを骨格から取除いて、航
空機脱出システムで経験される強い短期間の加速度の際
に骨格に対する損傷リスクを最小化する。

発明の詳細な説明 理論的考慮 身体全体の各特定の単位質量にかかる特定の力がその単
位質量に比例するように重力のような力の場が与えられ
るとき、身体の加速は身体の緊張なしに達成され得る。
血液の貯留または身体の塊の間の差動的運動の結果とし
て身体の緊張が加速度誘起一時的視覚喪失および／また
は損傷の主要原因である）。加速度の配向および大きさ
は身体の中で定数であるので、身体の歪みはない。たと
えば地球の上で、宇宙に「落された」人を考えてみる。
その人は「自由落下」を感じる、すなわちその人が１
“g"または32フィート／秒_２で加速していたとしても、
表面力または接触力による身体の緊張はない。その同じ
人が惑星の天王星（地球の質量の15倍）の上で宇宙に
「落される」と、その人が15gまたは480フィート／秒_２
で加速していたとしても自由落下を感じる。力が適切に
与えられるので、その人は力さえも感じない。しかしそ
の力が身体の特定の点（たとえば脚）に与えられるとし
たら、虚弱的影響を与える。したがって、加速度力の大
きさだけではなく、これらの力を与える方法が重要であ
る。

浮力は動力学的揚力と類似して働く、すなわち上側およ
び下側表面の間の圧力の違いが正味力に関与する。流体
圧媒体では、この力は水の深さに比例する。没水体の中
の各極微量の小さいユニットの体積は、加速度の方向に
面する側面でより少ない圧力を受ける。結果の正味圧力
差は、もし流体が身体の密度と非常によく整合するよう
に選択されているなら、身体を流体と同じ速度で浮力的
に加速する傾向にある。結果として、身体にはほとんど
歪みが起こらず、非常に高い加速度が耐え得る。最も顕
著なのが肺であるが、密度は均一ではない身体の中の場
所が制限的要因となり、以下でより詳細に説明される。

空気圧の加圧は血液の貯留を最小化するために使用する
ことができるが、空気圧の加圧は空気圧服のみを着てい
る個人に対して与えられる加速度力に伴なう不快さおよ
び損傷のリスクを減じることはほとんどない。空気圧服
内の空気は水よりも著しく小さい密度を有するので、加
速度の方向に形成される圧力勾配はない。

したがって、ほとんど流体圧力よりむしろ加速構造（た
とえば座席）との身体の物理的接触とによって加速度力
は身体に伝えられる。この点を示すために、一例として
水の入っているバケツに置かれる水風船を考える。バケ
ツ水がどれほど速く回されても、放射状の内方向の加速
度は風船を歪めない。しかしその同じ風船がバケツに入
れられて、そのバケツが蓋をされて空気で加圧される
と、その風船はほんの少しの加速度でさえもバケツの底
で平たくなる。空気圧の加圧は身体に対する正味加速度
力の伝達に寄与しない。実際、空気圧の加圧は身体の加
速度と対抗するように見え、したがって接触力はより大
きい空気圧力と対抗するにはより大きくなければならな
い。

空気圧の加圧のこの不利な影響は、圧力を与えるのに使
用する装置がセグメント中に分割されて、各セグメント
は勾配を得るのに個別に加圧されるのなら、軽減するこ
とができる。こうして空気圧加圧を正しく与えることは
複雑な弁を使用するおよび非常に精密なセンサを使用す
ることが必要となる。したがって、この出願人によって
提案されるように、静力学的流体内に浮遊させること
は、乗組員の緊張および血液の貯留の不快を同時に最小
化する最も有効な手段である。

以前の空気充満保護服は服の下の血管内の圧力に対して
適切に逆圧を釣合わせなかった。代わりに、大部分は血
液が心臓に戻るように下側四肢および腹に適度に圧力を
かけるように作用した。心臓にある血液の増加した体積
は右心の伸長受容器によって検知されて、心臓の出力は
それに従って増加される。これはｇ耐性において1gから
１−1/2gの増加をもたらす。しかし、空気圧ブラダは逆
圧を与える非常に有効な手段ではない。ブラダとは袋状
のものをいい、空気圧ブラダとは所定の圧力の空気を含
むブラダを意味する。本同時出願人のマンセンおよびワ
ーストによって行なわれた静的試験では、空気圧ブラダ
標準空軍発行耐加速度服を装着している人に加えられる
圧力は、ブラダ内の圧力の０から半分まで変化した。
（これはスーツが脚のまわり全体の皮膚を接触しないか
らである。空気がブラダに満たされると、ブラダの端縁
は身体から持ち上がる。） したがって、空気圧ブラダスーツを装着している人に与
える圧力の量を正確に調整するのは非常に難しい。さら
に、圧力は場所によって非常に変わるので、その下の血
管は補償するように調整する。すなわち、血管は身体に
よって能動的に調整されて、外圧によってつぶされてい
ないものは壊されたものを補償するために激的に膨張す
る。不幸にも、これらの膨張した血管は加速度における
局所血圧における増加によってさらなる膨張を受けやす
くなる。これは血管が膨張するときに薄くなって、より
薄い組織はさらなる膨張をより受けやすくなるからであ
る。水充填スーツははるかに均一の逆圧を与えるので、
この問題をなくす。こうして、血液の最大可能量が心臓
に戻されるのを確実にする。これに対するよい証拠があ
る、すなわちフランクスの飛行服の開発の初期におい
て、スーツを装着している個人はスーツの着用の後すぐ
に排尿の急な要求を経験することが注目された。これは
水が充填されたフランクス飛行服が右心に戻される血液
の量を増加したからだと考えられた。これは右心にある
伸長受容器を膨張させた。この伸長受容器の１つ機能
は、右心に血液の「バックロッグ」が累積されたときに
出力を増加するように心臓に信号を送ることである。

同時に、伸ばされると、この受容器は身体内における血
液の全体量を減じるように身体に信号を送る。これは腎
臓の活動を増加させることによって得られ、したがって
尿排出を増加させる。したがって心臓に戻る血液の量を
増加させる方向に働くスーツは利尿作用をもたらすよう
だ。このような影響は水が充填されたスーツを着用する
個人によって示されているが、高い加速度に長い間さら
された後でさえも空気圧ブラダスーツを着用する個人に
対してこれは記されたことがない｛ギリーズJ.A.（Gill
ies、J.A.）「飛行生理学のテキストブック」（Ａ Tex
tbook of Aviation Physiology）、1965年、ページ6
69｝。

これは水が充填されたスーツと同じくらい迅速に適切な
圧力勾配をもたらす空気圧スーツを作ることができない
といっているのではない。いくつかの応用では、空気圧
ブラダを水充填スーツと取替えるのが適切であり得るこ
とができ、このような空気圧ブラダスーツはこの説明で
含まれるものとして考えるべきである。もちろん、空気
圧ブラダスーツにいくつかの欠点があり、各々は水充填
スーツおよび空気圧ブラダスーツの間の選択工程におい
て考慮されるべきである。

第１に、空気圧ブラダスーツは身体／座席摺り板接触力
を均一に分散せず、不快さにおける減少は実現されてい
ない。さらに、多数の迅速に作用するバルブおよびセグ
メント化ブラダなしで内部圧力勾配を正確に整合させる
のは難しく、これらはすべて複雑さをもたらす。これは
信頼性をも低下させ、誤動作の結果は大惨事となり得る
ので、いかなる加速度保護システムに対して高い信頼性
を保つために非常に注意しなければならない。

第２に、空気圧ブラダスーツは水充填スーツが行なうこ
とができる速度で装着者に圧力を与えることができな
い。血液が身体の中でシフトされるのを防ぐために、加
速度と同時に圧力が身体に与えられることは重要であ
る。空気圧スーツが圧力を加える前に、血液が身体の下
側部分に向かって移動すると、スーツは心臓に戻る血液
を促すよりむしろ遅らすように実際は機能する。したが
って、ｇを検知したらスーツに対して迅速に加圧するバ
ルブが開発された。しかし、バルブがどれだげ速くスー
ツに加圧するのにもかかわら、加速度の始まる速度に比
例した加圧速度を得ることは決してできない。これは空
気が圧縮可能であり、ガス圧縮がスーツ内で行なわれる
ので、ｇで始まってから時間の期間があり、その間スー
ツの内部圧はバルブの出力圧より遅れる。加圧遅れを最
小化するアプローチは、加速度を検知すると直ちにスー
ツに対して高速の空気の質量流れを送ることを含む。こ
のアプローチは必要以上の圧力をもたらし、著しい不快
をもたらす。考慮された別のアプローチは、加速がいつ
起こるかを予測する装置を使用することによって、加速
度の前に空気圧スーツを空気で加圧する。このような装
置はパイロットがどのようにまたいつｇ機動を行なうか
を予測することができなければならない。戦闘飛行に伴
なう不確定さは、このような装置が開発されるのを不可
能でないにしても非常に困難にする。

本発明の浮力スーツは速い作動弁およびｇ予測機構の必
要を除去する。浮力スーツは圧縮不可能な流体を常に含
む（すなわち加速の前に充填され、その後で排水される
のではない）ので、装着者に対して圧力を与える時間遅
延はない。さらに、水は血液とほぼ同じ密度であるの
で、身体に与えられる圧力は適切である。こうして、空
気圧スーツに関連する問題は、圧力適用遅延時間、過度
のまたは少なすぎる圧力の適用、迅速に作動するｇバル
ブおよび予測機構に伴なう設計の複雑さがなくされた。

圧力下において空気を口および鼻に送ることによって得
られる肺内圧力増加と組合わせられた流体静力学媒体内
での浮遊は、ｇ耐性を増加させる。

高いレベルの加速度の間、頭部レベルの血圧は目および
脳に対する酸素移送を支持するのに不十分となる。これ
は典型的に視野縮小、灰色くらみ、意識損失をもたら
す。増大された肺内圧力が頭部レベル血圧およびｇ耐性
をどのように増加させる、また本発明がこれをどのよう
に実現するかを理解するために、心臓血管のシステムの
説明が取上げられる。

各血管内の血圧は結果の加速度の方向に沿って激的に変
化する。頭方向（＋g_Z）加速度では、頭部に上るのに伴
ない、血液内において血圧が著しく下がる。目は大動脈
弁よりおよそ340mm上にあるので、これは1gにおいて25m
mHgの圧力降下と等しい（340mmH₂O×1mmHg/13.6mmH₂O＝
25mmHg）。4gでは、血液の同じ柱は100mmHgに等しく、
心臓のポンプ圧力は120mmHgであるので、目での血圧は2
0mmHgに下がる。血液で目を潅流するのにおよそ20mmHg
血圧が必要なので、加速度がさらに増加すると、視覚喪
失をもたらす。脳はより少ない潅流圧を必要とし、精神
機能の典型的な損傷は視覚喪失のすぐ後に起こる。人間
は自分の胸腔内圧を大気圧とほぼ等しい圧力から大気圧
よりおよそ100mmHg上まで調整することができる（０か
ら100mmHgゲージ）。100mmHg胸腔内圧を維持することは
著しい緊張を必要とし、これは一般に“Ｍ−1"機動と呼
ぶ。この機動は非常に疲れるものである。したがって、
無限に続けることができない。しかしこのような機動の
間、人は大動脈の血圧を大気圧より120から220mmHg上ま
で増加させることができる。

人が自分の胸腔内圧を100mmHgに上げるためにＭ−１機
動を行なうと、大動脈の血圧は大気圧より220mmHg以上
となる。したがって、緊張の個人は8gで視覚喪失に気付
き始める。

正圧呼吸（PPB）と呼ばれる方法を使って胸腔内圧を増
大させ、それゆえ心臓のポンプ圧を上げることができる
がこれはＭ−１を行なうことによってもたらされる疲れ
がない。PPBは、酸素マスクによって加圧空気を呼吸
し、肋骨骨組を囲む空気充填服を等しい圧力で加圧する
ことによって、実現される。胸の服は肺の過度な膨張か
らの損傷を防ぐために必要である。このPPBテクニック
によって、Ｍ−１を行なうのに伴なう物理的作用を必要
とせずに胸腔内圧が増加さる。マスクおよび胸逆圧服に
おける圧力は人が経験するｇ力に対して比例して増加さ
れる。浮力スーツシステムはPPB機能を実現する。この
スーツは必要な逆圧を与え、マスクの圧力はスーツの胸
レベル圧とはほぼ等しくなるように制御される。結果と
して、ｇ力に比例して増加する胸腔内気圧であり、これ
は発生させるのに人による物理的作用を必要としない。

さらに、眼を含めた完全な上体加圧は自損的であること
に注意することが重要である。これは眼における圧力の
どのような付加的増加も心臓における圧力の同様な増加
を必要とし、したがって、そのような複雑性を加えるこ
とは人がｇに耐え得る能力に対してほとんど改善をもた
らさない。目の上の吸引カップの使用によって目で感じ
る圧力の減少は、灰色くらみの影響を遅らすことが研究
で示された｛ランバートE.H.、およびウッドE.H.、「飛
行家における一時的視覚喪失および意識不明の問題」
（The Problem of Blackout and Unconsciousness
in Aviators）、「気圏医学における重力ストレス」
（Gravitational Stress in Aerospace Medicin
e）、1961年、ページ75、ゴウワ（Gauer）およびゾイテ
マ（Zuitema）による報告｝。目における付加的圧力は
視覚障害が起こる加速度のレベルを下げる。

したがって胸に圧力を加える装置は、頭部における圧力
を増加させないように設計されなければならない。本発
明はこの要件に合う。

首における水の適用は、頚動脈伸長受容器の心臓血管機
能における役割によって重要である。この機能の説明は
つぎのとおり： 血液は身体の隅々から右心に戻る。右心の伸長受容器は
ポンプすることができる血液の量を決定し、典型的に利
用できる血液のすべてをポンプするために右心に信号を
送る。この血液は肺に行って、左心に戻る。

そこでそれは大動脈に送られ、そこで別のセットの伸長
受容器が心臓の出力圧を検知および調整する。そこから
血液は身体中を流れる。頚動脈は血液を首に、目に、お
よび脳に運ぶ。別の伸長受容器が頚動脈の顎の基部にあ
り、これも心臓の出力を検知および調整する。

右心、大動脈、および頚動脈の各受容器は血管の膨張を
検知する。血管内の血圧が血管を取囲む体腔の圧力より
もはるかに高ければ、血管は膨張する。受容器はこの
「伸長」を検知して、それに従って信号を送り出す。逆
に、受容器は血管の断面における縮小も検知することも
でき、それに従って信号を送り出す。したがって、受容
器はこれらの特定の場所で「ゲージ圧」を検知する。こ
の圧力は一般に経壁の圧力として一般に呼ばれ、これは
血管内の圧力および血管のすぐ外の圧力の間の差であ
る。首に外圧が与えられなければ、心臓の出力圧におけ
るいかなる増加も頚動脈の伸長として検知される。そこ
で頚動脈伸長受容器は「速度を落す」ように心臓に信号
を送る。この信号は他の伸長受容器からの信号を受付け
ないだけ十分強く現われる。したがって、首に対する正
しい量の逆圧は頚動脈受容器が心臓の出力を減ずるのを
防ぐだけでなく、その逆圧は心臓の出力を増加するのに
使うことができる。

同時出願人マンセンおよびワーストによって行なわれた
遠心力発生装置の実験はこの仮説を壊す傾向にある。人
間は遠心力の実行の間に首から逆圧を与える水が充填さ
れた服を着用した。各人は加速度が与えられたすぐ後に
視野が著しく霞むのを説明した。しかしその後、各人は
正常な視覚が回復して、保護服を着用しないときに一般
に耐え得るレベルよりはるかに上での加速度においてさ
えも、その後の加速度の残りの間ははっきりした視覚が
保たれたことを言及した。しかし、外部圧が首に与えら
れていない場合、人はｇ耐性において激的な増加を示さ
なかった。これは首および頚動脈に対する逆圧の適切な
適用がｇ耐性において著しい増加を得るために最も重要
であることを示す。

首に与えられる圧力は正確に調整されなければならな
い。頚動脈および頚静脈の両方が首を通る。頚静脈は、
いくつかの場合、大気圧より下の圧力で動作することが
できる。すなわち頭から血液を吸い上げる助けをする。
圧力が加えられすぎると、静脈が破損する可能性があ
る。同時に、頚動脈に対する過度な圧力は頭部への流れ
を制限する傾向もある。圧力が少なすぎると、頚動脈受
容器は高い経壁圧を検知し、心臓の出力を減じるように
信号を送る。この問題に加えて、首の基部でのカウンタ
バランス圧は首の上でよりも大きくあるべきであるが、
これは血管自身の中にある圧力勾配と整合するためであ
る。

さらに、各点での圧力は加速度のレベルに従って変化す
るべきであり、加速度の速い始まりでは、与えられ逆圧
は迅速に変化しなければならない。このバランスのとれ
た逆圧を得る最も複雑でない方法は首を水で囲むことで
ある。

流体圧浮力スーツの着用は、バランスのとれた逆圧を与
えることによって首内の動脈の膨張を減じる働きをす
る。首の逆圧なしでは、心臓の鼓動の圧力脈拍による頚
動脈の膨張は、伸長受容器が心臓の出力圧を減じさせ
る。

首の動脈に対して非常に正確な逆圧の適用の必要は、そ
の直径における変化を引き起こすのに、また圧受容器の
活性を起こすのに、その中においてほんの小さな血圧の
変化だけが必要であるという事実によってさらに支持さ
れる。なぜ首の動脈の直径がその内部圧に感応するかと
いう説明が続く。

特定の血管での経壁圧が通常より大きければ、新しい平
衡状態が達せられるまで血管は伸びる。こうして血管の
体積が増加する。これは一般に「コンプライアンス」と
呼ばれる。コンプライアンスとは、医学用語であって、
器官の内壁と外壁との圧力差によって生じる容積の変化
率を意味する。心臓が血液を左房から大動脈に押し出す
と、大動脈内の圧力および体積が増加する。この局所的
障害は心臓から大動脈に沿って、血管のコンプライアン
スの関数である波速度で進む。テーブルの上に置かれる
長い水風船を想定してみる。風船の一方端部を軽く叩く
と、圧力障害は波として風船に沿って進む。この波速度
は、同じ流体で満たされた剛性の壁のある容器を進む圧
力パルスの速度よりもかなり遅い。もし血管が圧力パル
スの付加の前に膨張すると、圧力パルスはもっと遅く進
む。

これは血管のコンプライアンスは血管が膨張するにつれ
増加するからである。言換えると、血管の壁が既に伸長
しているのなら、それらはより薄く、さらなる伸長に対
してより小さい抵抗を与える。同時に、血管が一旦伸ば
されると、その中の加圧された流体に対してより広い面
積がさらされる。したがって、血管の壁内で感じられる
より大きな正味力がある。（大きい直径のパイプは小さ
い直径のパイプと同じ量の圧力を保つには、より厚い壁
を有しなければならない。）このより大きい力は壁のよ
り大きい伸長をもたらす。この影響は風船を空気でふく
らますことによって示すことができる。最初の息で空気
を風船に入れるのは非常に難しいかもしれないが、一旦
それがなされると、その後の息はより簡単に達成するこ
とができる。したがって、心臓の鼓動に関連する圧力パ
ルスが大動脈からこめかみまで進む時間を測定すること
は、その間の血管の膨張をはっきりと表示する。

「保護されていない」人にとって高い速度の頭部方向の
加速度の間で、圧力パルスが心臓からこめかみまで進む
時間は実質的に増加することを示す研究が行なわれ、血
管は著しく膨張することが示された｛ハービエンL.（Hr
ebien）「Ｇ−LOC検出における流れおよび脱出技術：＋
G_Z耐性評価に対するパルス波遅延」（Current and Em
erging Technology in Ｇ−LOC Detection:Pulse
Wave Delay for ＋G₂ Tolerance Assessment）、
アビエーション・スペース・アンド・エンバイアメント
ル・メディソン、1988年１月｝。首動脈直径の変化に対
する反作用の最も良い方法は、水で首に対して大きな圧
力を与えることである。

スーツ内の水はほとんど圧縮不可能であるので、首内の
最も小さい膨張障害さえも有効に最小化する。首を囲む
空気ブラダは水と同じくらいうまく作用するかどうかと
いう問題がある。首動脈膨張の体積がブラダの全体積と
比較して非常に小さい空気圧ブラダは、このように迅速
に変わる膨張障害に対して付加的抵抗をほとんど与えな
い。したがって、水は首逆圧を与えるのにはるかに論理
的な選択と見られる。

好ましい実施例 図面および参照番号を参照すると、第1a図は航空機の座
席アセンブリに着席している乗組員またはパイロットを
示し、包括的に10と示される本発明の浮力スーツを着用
している。この実施例において、剛性のスーツ支持アセ
ンブリ12がスーツ10を掛けるために設けられており（そ
れが乗組員を支持する）、飛行中に乗組員の快適さを与
える。このような支持が必要なのは、浮力スーツが流体
で満たされると比較的重いからである。水は血液とほぼ
等しい特定の重力を有するので、好ましい流体である。
支持アセンブリ12の腰フレア部分14は浮力スーツ10の外
側にある。ここで、フレア部分とは、一般に外側に向け
てカーブしているかまたは広がっている部分を意味する
ことが知られている。部分14はピン継手16によって肩の
上（OTS）部分に接続され、これは浮力スーツ自身に組
込まれていて、この図では見ることができない。（OTS
部分は第1b図、第7a図および第7b図に関してより詳細に
説明されるように上方向におよび肩の上に延在する。）
腰フレア部分14は、座席アセンブリ19の縦の延長部18の
両側部に脱着可能で接続されている。手で外すことがで
きるピン20がこの接続を与え、乗組員は浮力スーツ10を
着用しながら自分自身を座席アセンブリ19に装着または
離脱することができる。

また、このピン20は、腰フレア部分14の下側継手部の一
部としても働き、人体の軸に平行な第１の軸に対して実
質的に垂直な第２の軸のまわりに前方へ傾斜できるよう
な態様で腰フレア部分14を乗物に接続させることを可能
にする。なお、この腰フレア部分14の下側継手部はピン
継手に限られず、他の種々の継手で構成しうることが明
らかであろう。

標準の胴装帯22が流体圧浮力スーツ10の上にフィットす
る。標準装帯22はパラシュート上昇ストラップ24経由で
パラシュートと接続する。各パラシュート上昇ストラッ
プ24はバックル26によって胴装帯22に接続される。標準
膝ベルト28も使用される。

正しく動作するために、マスク30の圧力は浮力スーツ10
の胸レベルの圧力に実質的に等しくあるべきである。圧
力の等価は呼吸調節装置32によって与えられる。胸レベ
ル圧力は浮力スーツ10から呼吸調節装置32に延在する検
知ライン34によって検知される。調節装置32はマスクホ
ース36経由で適切に加圧された呼吸ガスをマスク30に送
る。

流体貯蔵器38は頭部レベルで支持されて、水レベルが目
レベルで保持されて、スーツ内における正しい圧力を与
える。

貯蔵器38は補給水を水充填可能なカラー40を含めて浮力
スーツ10に与える。補給水の付加はスーツ10が膨張した
ときに、スーツ10における水レベルが落ちるのを防ぐ。
貯蔵器38はスーツ10に対して十分な補給水を与える直径
を有するように設計されており、スーツ10が高いｇ下で
膨張すると、貯蔵器の水レベルはおよそ１インチ以上は
降下しない。貯蔵器を支持するための精密手段42は（正
しい高さで支持されている限り）重要ではない。したが
って、人間の頭部レベルで流体貯蔵器38を支持するため
の手段として、座席アセンブリ19,浮力スーツそれ自
身，または操縦室の後壁などを利用することができる。
浮力スーツの脚部分に装着するスーツ供給ホース46は貯
蔵器38からの補給水を与える。

第1b図を参照すると、浮力スーツ10の異なる層が開かれ
た、切断された態様で示されている。スーツ支持アセン
ブリ12の上側OTS部分84は外側スーツ50の下に、および
内側スーツ52の上にある。ピン継手16の場所にある外側
スーツ50の孔切込みは、OTS部分84を腰フレア部分14と
関連させる機能を有する。内側服、すなわち内側スーツ
52は内側層54および外側層56で形成され、両方の層は伸
縮可能材料で形成される。外側服、すなわち外側スーツ
50は非伸縮材料で形成される。しかし、その大きさは以
下でより詳細に説明されるように、調整可能であり、乗
組員の人体測定学における違いを調整することができ
る。

第2a図は内側スーツ52のみを着用している乗組員を示
す。（外側スーツ50は外されている。）圧力検知管34は
ほぼ胸レベルでスーツ52に接続され、呼吸調節装置32
（この図では示されていない）に対する圧力表示を与え
る。ジッパ60が設けられて、乗組員がスーツ10の着脱の
際に頭をカラー40に通すことができる。

第2b図は第2a図のラインｂ−ｂに沿ってとられている。
この図は内側スーツ52の外側層56および内側層54を示
し、層54、56は水の層58によって分離される。内側スー
ツ52の両層54、56はたとえばナイロンのような防水の伸
縮可能材料で形成されることができる。

第３図を参照すると、後を向いて内側スーツ52のみを装
っている乗組員が示される。防水のエントリジッパ62
は、乗組員が内側スーツ52に入るまたは出ることを可能
にする。空気ベント弁64が設けられて、スーツ10を水で
充填するときに、スーツ10から空気が逃げるのを可能に
する。伸長可能風船66が弁64の端部に接続されて、充填
処理の間に弁64から流れ出す水を含む。空気ベント弁64
はスーツが流体で満たされた後閉じられる。

第４図を参照すると、内側スーツ52の外側層56にあるエ
ントリジッパ62が開けられて、内側スーツ52の内側層54
にある内側エントリジッパ（閉めて示されている）68を
示す。内側ジッパ62および外側ジッパ68の両方は、乗組
員がスーツ10に入るには開けられていなければならな
い。スーツ10に入った後、ジッパ62、68の両方は密封的
に閉められる。

第5a図を参照すると、内側スーツ52の断面図が示され
る。内側壁54および外側壁56の間のスペース58は、第5b
図で示されるように、スーツ10が流体で満たされると膨
張する。

内側スーツの重さを最小化するための代替的概念が第5c
図から第5e図で示される。第5c図は内側スーツ52の全体
の重さを減少するために、内側壁54および外側壁56の間
のスペースにおける水よりも密度が少ない充填材料70の
使用を示す。このような充填材料の例はセラミックビー
ズ、中空ガラスビーズ、コルク、木、および防水された
木炭を含む。なお、人間の頭部レベルに維持された貯蔵
器38からの水の連続経路がスーツ10の底部に接続されて
いるので、体が受ける浮力は貯蔵器38内の水面レベルの
みに依存し、スーツ10内に含まれるビーズなどの充填材
によって影響されることはない。

第5c図に関して一般的に球状の軽量充填材料を使うより
むしろ、第5d図および第5e図で示される代替の実施例は
円筒状のエレメント72の使用を示す。円筒状エレメント
72の使用はより大きい体積の水を置換えるということで
球状に対して利点を有し、重量の減少を高める。しか
し、このような円筒状エレメント72の使用は、スーツの
硬さを増大させるという不利点を有する。上記で説明し
た充填材料の使用は水によってのみ充填されたスーツが
有した圧力と異ならない結果をもたらすことがわかって
いるが、水の連続経路が貯蔵器38からスーツ10の底部ま
で維持されなければならない。

第６図は本発明の流体圧浮力スーツ10を着用している立
っている姿勢の乗組員の斜視図である。外側スーツ50は
この図では示される。前述のように、外側スーツ50は内
側スーツ52の膨張を抑制するために使用される。複数個
の長さ調整可能ストラップ74が外側スーツ50のいたると
ころで使用されて、乗組員の異なる大きさおよび体型に
対してスーツサイズ調節を与える。適切な外形のために
またストラップの整合性の偶然的からまりを防ぐため
に、ジッパされたカバー（たとえばジッパ76）が外側ス
ーツ50のいたるところに設けられている。切って開かれ
ている左上側太腿部分はストラップ74がカバーされてい
る態様を示す。外側スーツ50はエントリジッパ80を含
む。

適切な締付け機能を果たすために、外側スーツ50はケブ
ラ（Kevlar）、金属繊維強化織物、または高い強度プラ
スチック強化織物のような比較的高い張力強度可撓性織
物で形成されるべきである。硬、肘、および膝部分は、
乗組員の腕および脚の動きを容易にするために、より可
撓な織物で好ましく形成される。好ましい材料の例はゴ
ム、弾性織物およびエラストマを含む。

使用の際、浮力スーツは流体で充填されるので比較的重
い。したがって記されたように、支持手段12が乗組員の
快適さおよび身体の支持のために必要である。スーツお
よびスーツ内の水は支持によって浮游する。乗組員はス
ーツ内の水の流体静力学力によって上方向に浮かべられ
て、スーツ内において文字通り「浮く」。この支持配列
は高い加速度下においても、乗組員にかなりの運動の自
由度を与える。支持がなければ、スーツの重さは乗組員
の肩に不快にのしかかって、運動の自由度をかなり制限
する。

第7a図および第７図を参照すると、剛性のスーツ支持ア
センブリ12はOTS部分84を含む。OTS部分84はピン継手16
によって腰フレア部分14に接続され、矢印88の方向に動
くとを可能にする（第7b図参照）。OTS部分84はピン16
から背中の中央に延在して、肩胛骨レベルで分かれ、各
肩の上に続いて、胸の前にきて胸の中央あたりで終わ
る。さらに、ピン継手16は第7a図の矢印90で示されるよ
うに、ある程度の前傾を調整することもできる。腰フレ
ア部分14は後の下側をカバーして腰の側部を包む。腰フ
レア部分14は座席アセンブリ44（第１図で示される）の
縦の延長部18につながる。ピン継手20は第7a図の矢印96
で示されるように、パイロットまたは乗組員が前に傾く
のを可能にする。

上記の「理論的考慮」箇所で説明したように、前方に傾
くことは、目から心臓の距離（ｇベクトルに対して平行
に測られる）が減じられるので、着席表面に対して直角
に向けられるｇベクトルに対してｇ耐性を増加させる。

包括的に100と示される剛性スーツ支持アセンブリの代
替実施例は第8a図ないし第8c図で示される。この実施例
は肩の上部分102を含み、各々は肩の上から延在して上
部胸のまわりに、次に腕の下を通る。部分102は上部バ
ッグプレート104に一体的に接続されている。支持アセ
ンブリ100の下側部分106は第７図で示される実施例の対
応する下側部分14と類似している。第8c図で示されるよ
うに、第７図の実施例に対して余分な支持が与えられて
おり、肩の上部分102を一体的水平胸支持プレート108で
リンクしている。継手110、112によって与えられる乗組
員の運動性は、前の実施例と実質的に同じである。両方
の実施例において、接続点16（110）の上から下側後部
分14（106）の支持アセンブリ12（100）の部分は、上記
で説明したように、浮力スーツ自身にある。

本発明の浮力スーツは一般に次の態様で身に着ける。

内側スーツ52（水が入っていない）を最初に身に着け
る。ジッパ62、68（第４図参照）は乗組員が内側スーツ
52に入ることができるように開いている。これらのジッ
パ62、68は次にしっかりと閉められる。次に外側スーツ
50が内側スーツ52の上に着けられる。次に外側スーツの
サイズ調節ストラップがすべて閉められる。次に胴装帯
22をつけてサイズを調節する。

次のスーツの座席接続は次のように行なわれる。

酸素マスクホース36は呼吸調節装置32に接続される。ス
ーツ圧力検知ライン34は呼吸調節装置32に接続される。
腰フレア14は座席アセンブリ19の縦延長部18に接続され
る。左および右のパラシュート上昇ストラップ24は胴装
帯22に接続される。スーツホース44は貯蔵器38につなが
れる。膝ベルト28は次にしっかりした位置に固定され
る。

スーツ10は貯蔵器38に流体をポンプ出しすることによっ
て充填されることができる。これは貯蔵器38の水が供給
ホース46を通って浮力スーツ10に流れるのを引き起こ
す。浮力スーツ10の水レベルが弁64のレベルに上がる
と、浮力スーツは充填され、空気圧は貯蔵器38から取除
かれる。

このスーツは、超高速航空機からの脱出の際に起こるか
もしれない高い高度振動性加速度から乗組員を保護する
可能性がある。これは加圧媒体として流体圧流体を使用
する結果である。水を使用することは、スーツが身体の
中の血液の移動（振動によって起こる）に反作用する圧
力を身体に加えることをもたらし、不利な生理学的反応
を減ずる。この保護は加速度の方向と無関係に与えられ
る。

さらに、スーツは高い加速度によって引き起こされるか
もしれない人体への構造的損害（たとえば背中および首
の損傷）からの保護を与える。人体に十分に高い圧力を
与えて、歪みおよびそれゆえ内部人体構造の差動運動を
最小化する。示したように、浮力スーツ設計が基づいて
いる原理の水侵入は、空気で加圧されるスーツ（たとえ
ば高度圧力スーツ、ｇパンツ）よりもより高いｇ耐性を
与えることが示された。

スーツは着用者を減じられた気圧（操縦室の減圧または
高い高度脱出によって引き起こされるかもしれない）に
さらされるのを保護する。高い高度脱出に対して２つの
保護要素が与えられなければならない。折曲げおよび体
液沸騰（減じられた気圧にさらされたことによって組織
がガスを抜くことからもたらされる腫脹）を防ぐため
に、人体の表面面積に対する逆圧、および呼吸性の保護
である。呼吸性の保護のため、マスク30は意識を保つた
めに酸素で与圧されなければならない。結果の高い肺圧
によって、呼吸を助けるためにまた正常な血液の循環を
保つために、肋骨骨組および身体の下半分に逆圧が必要
である。必要なスーツ与圧は貯蔵器38を空気で加圧する
ことによって実現されることができる。

スーツ10は航空機からの脱出の後に乗組員を保護する特
徴を設けてもよい。たとえば、高い高度開き射出座席脱
出および脱出後の冷たい気候への降下に伴なう極端な気
温から保護するように設計されることができる。寒さか
らの保護は、第１図の仮想線で示される温度制御／ポン
プユニット114を含むことによって与えることができ、
スーツ内の水を加熱するまたは水を暖められた空気で置
換する。ホース116、118はたとえばカラー40からユニッ
ト114および貯蔵器38に延在してもよい。高速度開き射
出座席脱出からもたらされる動力学的加熱からの保護
は、スーツ10内の水による熱吸収の結果として与えられ
る。

脱出後の水の着水の場合、スーツは浮力を与えることが
できる。この機能は熱せられた空気でスーツから水を迅
速に押出して、スーツ10をふくらませて浮力および寒さ
からの保護を与える。

スーツ10は快適な飛行中温度環境を与えるように設計す
ることもできる。冷却または加熱が乗組員の身体に直接
与えられる局所的温度制御の形が航空機において望まし
いが、これは操縦室全体を冷却するよりむしろ人間を直
接冷却する方が環境的制御システム重量および電力需要
が減じられるからである。温度制御ユニット114はスー
ツの水を循環させ、装着者が快適であるようにスーツ内
の必要流体温度を与えるように適用することができる。

明らかに、本発明の多くの変更および修正は上記の教示
に照らして可能である。したがって、前掲の特許請求の
範囲内において、この発明は特定的に説明したその他の
態様で実施されることができるのは理解される。

【図面の簡単な説明】

第1a図は本発明の流体圧浮力スーツを着用している航空
機の座席に結びつけられる乗組員の側面図である。 第1b図はスーツの異なる層を見せるために切り開かれた
浮力スーツの部分を示す第１図の部分図である。 第２図は流体圧浮力スーツの内側服のみを着用している
乗組員の正面図である。 第2b図は第２図のラインｂ−ｂに沿って取られた図であ
る。 第３図は内側スーツのみを着用している起立している乗
組員の後面図である。 第４図は内側スーツの内側層の部分を見せるためにエン
トリジッパが開いている内側スーツを着用している乗組
員の後面図である。 第5a図は第４図の5a−5aに沿ってとられた図である。 第5b図は流体で満たされたときに膨張する内側スーツを
示す図である。 第5c図は内側服内の充填材料の使用を示す図である。 第5d図は内側スーツ内において円筒状エレメントを充填
材料として使用している図である。 第5e図は第5d図のライン5e−5eに沿ってとられた図であ
る。 第６図は本発明の流体圧浮力スーツを着用している起立
している乗組員の図である。 第7a図は乗組員が仮想線で示されている、本発明の剛性
の肩の上支持アセンブリの側面図である。 第7b図は第7a図のスーツ支持アセンブリの後面図であ
る。 第8a図は代替のスーツ支持アセンブリの側面図である。 第8b図は第8a図のスーツ支持アセンブリの後面図であ
る。 第8c図は第8a図のスーツ支持アセンブリの正面図であ
る。 図において、10は浮力スーツ、12はスーツ支持アセンブ
リ、14は腰フレア部分、16はピン継手、18は延長部、19
は座席アセンブリ、20は取外し可能ピン、22は胴装帯、
24はパラシュート上昇ストラップ、26はバックル、30は
マスク、32は呼吸調節装置、34は検知ライン、36はマス
クホース、38は流体貯蔵器、40はカラー、46は供給ホー
ス、50は外側スーツ、52は内側スーツ、54は内側層、56
は外側層、60はジッパ、64はベント弁、66は風船、70は
充填材料、72は円筒状エレメント、74はストラップ、84
はOTS部分、100はスーツ支持アセンブリ、102はOTS部分
である。

フロントページの続き (72)発明者 ケントン・エム・マンセン アメリカ合衆国、カリフォルニア州、モン ロビア イー・レモン・アベニュ、630 (56)参考文献 特開 昭61−241300（ＪＰ，Ａ)

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】乗物内において高いレベルの加速度にさら
   された人間の有効意識を維持して損傷のリスクを減少さ
   せるための装置であって、 前記人間を浮力で支持するための浮力スーツを含み、前
   記浮力スーツは少なくとも２層の可撓性材料を含み、そ
   れらの各層はそれらの層の間のスペースにある血液に近
   い比重を有する実質的に圧縮不可能な流体に対して相対
   的に不浸透性であり、前記スーツは人間の首を含めた人
   間全体のまわりに実質的にフィットし、前記スペースは
   前記スーツの全表面を実質的にカバーし、 加速の間に前記浮力スーツ内において一定の流体レベル
   を維持するために前記浮力スーツの層の間の前記スペー
   スと流体連絡している流体貯蔵器と、 人間の脳への有効な血液供給を確実にするために最適の
   流体圧力勾配を維持するように、前記乗物内で実質的に
   人間の頭部のレベルで前記流体貯蔵器を支持するための
   手段と、 前記乗物内で前記浮力スーツをしっかりと掛けるための
   手段とを備え、 前記浮力スーツを掛けるための手段はスーツ支持アセン
   ブリを含み、前記スーツ支持アセンブリは、 浮力スーツに一体的に接続されるものであって上方に延
   びて両肩に被さる肩の上部分（以下、OTS部分と称す）
   と、 人間に対して実質的に平行な第１の軸に沿って前記OTS
   部分へ回転可能に接続される上側端部を有する腰フレア
   部分とを含み、前記腰フレア部分は人間が前記第１の軸
   に対して実質的に垂直な第２の軸のまわりに前方へ傾斜
   できるような態様で前記乗物に接続され得る下側継手部
   を有し、 前記装置はさらに、前記浮力スーツ内の圧力を検知して
   呼吸のために調節器を与えるための呼吸援助手段を備
   え、前記浮力スーツの使用の結果として人間の肋骨骨組
   に加えられるいかなる増加された圧力をも補償し、 前記浮力スーツは加速の力に対してバランスのとれた逆
   圧を与え、かつそのスーツ内の実質的にすべての人体表
   面面積に対して圧力を加え、それによって人間の血管の
   膨張および血液の貯留を減ずることを特徴とする有効意
   識維持および損傷リスクを減ずるための装置。
2. 【請求項２】前記浮力スーツは、少なくとも２層の可撓
   性材料で形成される内側服と、その内側服の流体静力学
   的圧力誘起膨張を抑制するためのサイズ調節可能外側服
   とを含み、そのサイズ調節可能外側服は、人間の人体寸
   法における違いに対して浮力スーツを調節するために前
   記外側服のまわりに装着可能な調節可能ストラップを含
   むことを特徴とする請求項１に記載の装置。
3. 【請求項３】前記外側服が非伸縮可撓性繊維で形成され
   ていることを特徴とする請求項２に記載の装置。
4. 【請求項４】前記OTS部分は肩に被さる２つの剛性の肩
   の上部材を含み、それらは肩胛骨の間に挟まれて一体と
   なって終端している中央部材につながっていることを特
   徴とする請求項１に記載の装置。
5. 【請求項５】前記腰フレア部分は両側の前方に向けて延
   びる２つの腰フレア部材を含み、それらの各々は乗物の
   座席アセンブリに接続されることを特徴とする請求項１
   に記載の装置。
6. 【請求項６】前記剛性のOTS部分は両方の肩に被さる２
   つの肩の上部材を含み、各肩の上部材は肩の上から上部
   胸のまわりと腕の下に延びて上側バックプレートに一体
   的に接続されていることを特徴とする請求項１に記載の
   装置。