RU2488766C1

RU2488766C1 - Subsistence method

Info

Publication number: RU2488766C1
Application number: RU2012110932/11A
Authority: RU
Inventors: Михаил Витальевич Головань; Елена Леонидовна Ермакова; Николай Алексеевич Краснянчук; Андрей Алексеевич Круглов; Олег Михайлович Малецкий; Владимир Романович Медведев; Михаил Михайлович Старостин; Елена Михайловна Старостина; Владимир Иванович Ткаченко; Наталия Владимировна Ткаченко; Татьяна Дмитриевна Чумак
Original assignee: Михаил Витальевич Головань; Елена Леонидовна Ермакова; Николай Алексеевич Краснянчук; Андрей Алексеевич Круглов; Олег Михайлович Малецкий; Владимир Романович Медведев; Михаил Михайлович Старостин; Елена Михайловна Старостина; Владимир Иванович Ткаченко; Наталия Владимировна Ткаченко; Татьяна Дмитриевна Чумак
Priority date: 2012-03-22
Filing date: 2012-03-22
Publication date: 2013-07-27

Abstract

FIELD: personal use articles.

SUBSTANCE: in an isolated object inhabited premises the power plant engine exhaust gases energy and power supply system energy are converted to thermal energy, accumulated and used for heating the premises, water and foods. Biowaste placed into the vessel is discharged from the latter through the engine exhaust line. The seats are covered with slips with safety belts with inserts for protecting organs against jamming, heating elements, elements for linkage to the lifting means and an immobilising screen. An oxygen inhalator is installed (for supply of oxygen to the crew members' individual respiration means with the possibility to signal the minimum threshold value of oxygen pressure) and means for reduction of injury hazard.

EFFECT: invention enhances comfort, reduces injury hazard, increases the rate of manpower survival in the field.

Description

Изобретение относится к способам жизнеобеспечения в изолированных объектах, в частности в военных транспортных средствах, оснащенных изолированным обитаемым помещением для экипажа, а более конкретно к способам и средствам улучшения условий жизнедеятельности за счет повышения эффективности подачи тепла и воздуха, улучшения питания и создания условий для уменьшения травмоопасности личного состава и опасности при удалении отходов жизнедеятельности из изолированных объектов (стационарных и подвижных).The invention relates to life support methods in isolated objects, in particular in military vehicles equipped with an isolated inhabited space for the crew, and more particularly to methods and means of improving living conditions by increasing the efficiency of heat and air supply, improving nutrition and creating conditions to reduce the risk of injury personnel and danger when disposing of waste products from isolated objects (stationary and mobile).

Тепловая энергия используется как в технологических процессах (на производстве), так и для обогрева стационарных помещений, обитаемых помещений (отсеков) палаток, пневмосооружений, транспортных средств и др. В ряде случаев обеспечивать жизнедеятельность и здоровье обслуживающего персонала необходимо и посредством организации питания, водоснабжения, удаления отходов жизнедеятельности, снижения травмоопасности и др. При этом чем выше эффективность средств теплообразования, качество питания и др., ниже травмоопасность, тем лучше условия обитаемости, тем выше производительность труда, тем больше вероятность сохранения здоровья всего личного состава, находящегося в зоне обитания изолированного объекта.Thermal energy is used both in technological processes (in production) and for heating stationary premises, inhabited premises (compartments) of tents, pneumatic installations, vehicles, etc. In some cases, it is necessary to ensure the vital functions and health of service personnel through the organization of food, water supply, waste disposal, reducing the risk of injury, etc. Moreover, the higher the efficiency of heat generation means, the quality of food, etc., the lower the risk of injury, the better the conditions habitability, the higher labor productivity, the greater the likelihood of maintaining the health of all personnel in the habitat of an isolated object.

Известен способ жизнеобеспечения экипажа военного объекта (см., например, «Руководство по материальной части и эксплуатации танка Т-55». - М.: Воениздат МО СССР, 1965, с.483-602), обеспечивающий разогрев двигателя и обслуживающих его систем перед пуском двигателя, его запуск, подачу тепла, электроэнергии и воздуха в обитаемое помещение, а также создание запаса воды и продуктов. Для этого предусмотрены камера сгорания с теплообменником, змеевики и полости обогрева двигателя, водяные радиатор и насос, электродвигатели, источники электропитания, нагнетатели топлива, воздуха и другие элементы, обеспечивающие запуск двигателя и реализацию способа.There is a method of life support for the crew of a military facility (see, for example, “Manual for the material part and operation of the T-55 tank.” - M .: Military Publishing House of the USSR Ministry of Defense, 1965, p. 483-602), which heats up the engine and its servicing systems before starting the engine, starting it, supplying heat, electricity and air to the inhabited room, as well as creating a supply of water and products. For this, a combustion chamber with a heat exchanger, coils and engine heating cavities, a water radiator and a pump, electric motors, power supplies, fuel, air and other superchargers are provided for starting the engine and implementing the method.

Нагретая в теплообменнике жидкость по трубопроводам поступает в змеевики масляных баков и в двигатель, нагревает их и возвращается обратно. Способ применяется как перед пуском двигателя при температуре окружающего воздуха от 5°С и ниже, так и в процессе его работы и функционирования личного состава. Его недостатком является малая производительность тепла для обогрева обитаемого помещения машины в зимнее время. При отрицательных температурах окружающего воздуха температура в обитаемом отделении также отрицательна, особенно при стрельбе, то есть при включенных вентиляторах и интенсивной продувке обитаемого отделения. Снабжение воздухом наиболее эффективно обеспечивается при работе двигателя энергетической установки. Снабжение водой ограничивается созданием ее запасов в питьевых бачках. Кроме того, разогрев пищи в этом способе не предусмотрен, а уровень травмоопасности - высок. Например, включение и выключение стабилизатора вооружения опасно из-за несоблюдения временных характеристик. В этом случае неуравновешенная пушка может нанести травму личному составу как внутри танка, так и снаружи; нарушение правил стрельбы, в частности, при производстве выстрела, может вызвать травмирование лица; - неисправности электропривода башни из-за ее массы и невозможности экстренного торможения могут вызвать поломки оборудования и увечья личного состава и др.The liquid heated in the heat exchanger through pipelines enters the coils of the oil tanks and into the engine, heats them and returns. The method is used both before starting the engine at an ambient temperature of 5 ° C and below, and in the process of its operation and the functioning of personnel. Its disadvantage is the low productivity of heat for heating the inhabited premises of the machine in the winter. At negative ambient temperatures, the temperature in the habitable compartment is also negative, especially when firing, that is, with the fans turned on and intensive blowing of the habitable compartment. The air supply is most efficiently ensured by the operation of the engine of a power plant. The supply of water is limited to the creation of its reserves in drinking tanks. In addition, the heating of food in this method is not provided, and the level of injury is high. For example, turning the weapon stabilizer on and off is dangerous due to non-compliance with the time characteristics. In this case, an unbalanced gun can cause injury to personnel both inside the tank and outside; violation of the rules of shooting, in particular, in the production of a shot, can cause injury to the face; - malfunctions of the tower’s electric drive due to its mass and the impossibility of emergency braking can cause equipment breakdowns and personal injury, etc.

Известен также способ жизнеобеспечения (см., например, «Танк 72А. Техническое описание и инструкция по эксплуатации». Книга вторая (часть первая). - М.: Воениздат МО СССР, 1989, с.363-372).There is also a method of life support (see, for example, “Tank 72A. Technical description and operating instructions.” Book two (part one). - M .: Military Publishing House of the USSR Ministry of Defense, 1989, p. 363-372).

Этот способ жизнеобеспечения экипажа военного транспортного средства, оснащенного изолированным обитаемым помещением, энергетической установкой с двигателем и системой электроснабжения, включает подачу воздуха, тепловой и электрической энергии, создание запасов воды и продуктов питания и установку оборудования жизнеобеспечения. За счет установки на двигателе эжекционного устройства и соединения его с системой очистки воздуха обеспечивается очистка воздуха, подаваемого через воздухоочиститель в двигатель и обитаемое помещение. В этом объекте существенно повышена тепловая эффективность (благодаря установке электродвигателя, вентилятора, дефлектора и водяного радиатора, формирования дополнительного воздушного теплового потока, способствующего повышению температуры в обитаемом помещении). Однако в ряде случаев этого бывает недостаточно. Например, при включении вентилятора и низкой температуре окружающего воздуха в обитаемом помещении через короткое время температура становится отрицательной. В ряде случаев в обитаемом отделении необходимо создавать избыточное давление за счет подачи дополнительного наружного воздуха. Особенно часто это происходит в подвижных транспортных средствах: боевых машинах, включая прототип, медицинских комплексах, вездеходах и др., при их движении в зонах с нарушенной экологией, на зараженной местности. В этих случаях включаются фильтровентиляционные установки, нагнетатели-сепараторы, дополнительные вентиляторы и др. (см. также, например, «Руководство по материальной части и эксплуатации колесного бронетранспортера БТР-60ПБ». - М.: Воениздат, 1967 г., с.382-386). Работа этих устройств приводит к дополнительной подаче в обитаемое помещение больших объемов холодного воздуха, что приводит к резкому снижению температуры в нем. Это особенно опасно для таких обитаемых помещений, в которых находятся раненые, больные, ослабленные люди, то есть помещений мобильных медицинских комплексов, боевых машин, бронированных медицинских машин, геологоразведочных комплексов, вездеходов (особенно работающих в условиях низких температур); резкое снижение температуры в этих условиях может стать причиной простудных заболеваний и даже гибели людей. При этом ухудшаются условия обитаемости экипажей и обслуживающего персонала, снижающие эффективность выполнения ими своих функциональных обязанностей. Практически исключается возможность приготовления и даже разогрева пищи (продуктов питания из содержимого сухого пайка, воды из питьевых бачков и др.). Ситуация усугубляется при вынужденной разгерметизации обитаемых помещений, вызываемой необходимостью выхода личного состава из боевой машины, в частности, связанной с удалением продуктов жизнеобеспечения. Открывание люков (дверей) опасно не только чрезмерным охлаждением машин в зимнее время, но и, прежде всего, снижением безопасности личного состава, вызванным действием огня и других поражающих факторов оружия. Рассмотренный способ жизнеобеспечения практически не обеспечивает возможности создания достаточных запасов тепла, а также не обеспечивает без разгерметизации обитаемых помещений возможность удаления из них отходов жизнедеятельности.This method of life support for the crew of a military vehicle equipped with an isolated inhabited room, a power plant with an engine and an electric power supply system includes the supply of air, heat and electricity, the creation of water and food supplies, and the installation of life support equipment. By installing an ejection device on the engine and connecting it to the air purification system, the air supplied through the air purifier to the engine and the living room is cleaned. In this object, thermal efficiency is significantly increased (due to the installation of an electric motor, fan, deflector and water radiator, the formation of an additional air heat flow, which contributes to an increase in temperature in the inhabited room). However, in some cases this is not enough. For example, when the fan is turned on and the ambient temperature in the inhabited room is low, after a short time the temperature becomes negative. In some cases, it is necessary to create excess pressure in the inhabited compartment by supplying additional external air. This happens especially often in mobile vehicles: military vehicles, including prototypes, medical complexes, all-terrain vehicles, etc., when they move in areas with disturbed ecology, in contaminated areas. In these cases, filter-ventilation units, supercharger-separators, additional fans, and others are included (see also, for example, “Manual on the material part and operation of the BTR-60PB wheeled armored personnel carrier.” - M.: Military Publishing House, 1967, p. 382 -386). The operation of these devices leads to an additional supply of large volumes of cold air to the inhabited premises, which leads to a sharp decrease in temperature in it. This is especially dangerous for such inhabited premises in which there are wounded, sick, weakened people, that is, rooms of mobile medical complexes, military vehicles, armored medical vehicles, exploration complexes, all-terrain vehicles (especially those operating at low temperatures); a sharp drop in temperature in these conditions can cause colds and even death. At the same time, the living conditions of crews and maintenance personnel are deteriorating, reducing the efficiency of their functional duties. The possibility of cooking and even heating food (food products from the contents of dry rations, water from drinking tanks, etc.) is virtually eliminated. The situation is aggravated by the forced depressurization of inhabited premises, caused by the need for personnel to leave the combat vehicle, in particular, associated with the removal of life support products. Opening hatches (doors) is dangerous not only by excessive cooling of cars in the winter, but also, first of all, by a decrease in the safety of personnel caused by the action of fire and other weapons damaging factors. The considered life support method practically does not provide the possibility of creating sufficient heat reserves, and also does not provide the opportunity to remove vital waste from them without depressurization of inhabited premises.

Уровень травмоопасности в этом способе не только не уменьшился, а еще более возрос из-за усложнения оборудования на рабочих местах членов экипажа.The level of injury in this method not only did not decrease, but even increased due to the complexity of the equipment in the workplace of crew members.

Известен также способ жизнеобеспечения, описанный в патенте РФ № 2339894. Он принят за прототип предлагаемого способа и является его базовым объектом.There is also a method of life support described in the patent of the Russian Federation No. 2339894. It is taken as a prototype of the proposed method and is its basic object.

Способ жизнеобеспечения по этому патенту, например, экипажа военного транспортного средства, оснащенного изолированным обитаемым помещением, энергетической установкой с двигателем и системой электроснабжения, включает подачу воздуха, тепловой и электрической энергии, создание запасов воды и продуктов питания, установку оборудования жизнеобеспечения, преобразование энергии системы электроснабжения и выхлопных газов энергетической установки в тепловую энергию, ее аккумулирование и использование для нагрева изолированного обитаемого помещения, воды и продуктов питания, установку в изолированном обитаемом помещении емкости с герметизирующей крышкой, помещение в нее отходов жизнедеятельности и их измельчение, создание внутри емкости разрежения путем ее сообщения с выхлопным трактом двигателя и выброс отходов жизнедеятельности за пределы транспортного средства через выхлопной тракт двигателя за счет эжекционного действия выхлопных газов.The life support method of this patent, for example, for a crew of a military vehicle equipped with an isolated inhabited premise, a power plant with an engine and power supply system, includes supplying air, heat and electricity, creating water and food supplies, installing life support equipment, converting energy to the power supply system and exhaust gases of a power plant into thermal energy, its accumulation and use for heating an isolated inhabited premises, water and foodstuffs, installation of a container with a sealing cover in an isolated inhabited room, placement of waste waste into it and its crushing, creation of a vacuum inside the tank by communicating it with the engine exhaust tract and the discharge of vital waste outside the vehicle through the engine exhaust tract due to the ejection action of exhaust gases.

Многие недостатки предыдущих способов в способе-прототипе устранены. Повышена комфортность деятельности экипажа за счет возможности поддержания оптимальной температуры в обитаемом помещении и разогрева продуктов питания, а также удаления отходов жизнедеятельности личного состава без разгерметизации обитаемого помещения, что одновременно обеспечивает повышение выживаемости членов экипажа и личного состава в боевой обстановке. Однако подача выхлопных газов в обитаемое помещение, несмотря на принятые меры по герметизации, в ряде случаев повышает его загазованность. Уровень травмоопасности также сохранен на высоком уровне, а средств для оказания необходимой помощи - недостаточно.Many of the disadvantages of the previous methods in the prototype method are eliminated. The comfort of the crew’s activities has been increased due to the possibility of maintaining the optimum temperature in the inhabited premises and heating food, as well as the disposal of personnel waste without depressurization of the inhabited premises, which at the same time provides increased survival of crew members and personnel in a combat situation. However, the supply of exhaust gases to the inhabited premises, despite the measures taken to seal, in some cases increases its gas contamination. The level of injury risk is also kept at a high level, and the funds to provide the necessary assistance are not enough.

С целью устранения отмеченных недостатков, дальнейшего повышения теплопроизводительности, улучшения условий обитаемости и жизнедеятельности (путем улучшения условий питания за счет повышения температуры нагрева, удаления отходов жизнедеятельности из обитаемых помещений, снижения загазованности в них, дополнительного снабжения кислородом и медицинскими средствами), а также снижения уровня травмоопасности в способе жизнеобеспечения экипажа военного транспортного средства, оснащенного изолированным обитаемым помещением, энергетической установкой с двигателем и системой электроснабжения, включающем подачу воздуха, тепловой и электрической энергии, создание запасов воды и продуктов питания, установку оборудования жизнеобеспечения, преобразование энергии системы электроснабжения и выхлопных газов энергетической установки в тепловую энергию, ее аккумулирование и использование для нагрева изолированного обитаемого помещения, воды и продуктов питания, установку в изолированном обитаемом помещении емкости с герметизирующей крышкой, помещение в нее отходов жизнедеятельности и их измельчение, создание внутри емкости разрежения путем ее сообщения с выхлопным трактом двигателя и выброс отходов жизнедеятельности за пределы транспортного средства через выхлопной тракт двигателя за счет эжекционного действия выхлопных газов, емкость устанавливают под сиденьем члена экипажа, а основание и спинку сиденья накрывают чехлом, выполненным из парусины, размеры которого определяются выражениямиIn order to eliminate the noted shortcomings, further increase heat production, improve living conditions and vital functions (by improving food conditions by increasing the heating temperature, removing waste from living areas, reducing gas contamination in them, additional supply of oxygen and medical supplies), as well as reducing the level injury hazard in the life support method of a crew of a military vehicle equipped with an isolated inhabited room, energetic A unit with an engine and an electric power supply system, including supplying air, heat and electric energy, the creation of water and food supplies, the installation of life support equipment, the conversion of energy from the electric power supply system and exhaust gases to thermal energy, its storage and use for heating an isolated inhabited room , water and foodstuffs, installation of a container with a sealing cover in an isolated inhabited room, placement of waste activities and their grinding, creating a vacuum inside the tank by communicating with the engine exhaust tract and discharging waste from the vehicle through the engine exhaust path due to the ejection effect of the exhaust gases, the tank is installed under the seat of the crew member, and the base and back of the seat are covered with a cover, made of canvas, the dimensions of which are determined by the expressions

$1,8 B_{c} \leq B_{п л} \leq 2,3 B_{c}, (1)$

1.8 B_{c} \leq B_{P l} \leq 2,3 B_{c}, (one)

$1,3 (L_{c} + Н_{с п}) \leq L_{п л} \leq 1,7 (L_{c} + Н_{с п}), (2)$

1.3 (L_{c} + N_{from P}) \leq L_{P l} \leq 1.7 (L_{c} + N_{from P}), (2)

где - B_c - ширина сиденья, В_пл - ширина парусиновой ленты,where - B _c - the width of the seat, In _PL - the width of the canvas tape,

L_c - длина основания сиденья, Н_сп - высота спинки сиденья,L _c - the length of the base of the seat, N _SP - the height of the backrest,

при этом чехол снабжают ремнями крепления его к сиденью, ремнями безопасности оператора, продольными ремнями с пряжками, накладками из парусины по количеству всех ремней, жесткими вставками для предохранения жизненно важных органов от защемления, элементами подогрева с возможностью их подключения к бортовой сети энергоснабжения машины, элементами стыковки с внешними подъемными средствами и транспортировки, иммобилизирующим щитом, состоящим из двух, шарнирно связанных между собой частей, обеспечивают возможности их крепления к тыльной стороне чехла, углового перемещения друг относительно друга в продольной плоскости сиденья и стопорения под углами между собой в нормальном рабочем режиме, в режиме эвакуации и режиме удаления отходов соответственно в диапазонах (85-95)°, (175-180)° и (0-5)°, вводят кислородный ингалятор и устанавливают его с возможностью подачи кислорода к индивидуальным средствам дыхания членов экипажа и сигнализации минимального порового значения его давления, снабжают экипаж комплектом для оказания первой медицинской помощи.at the same time, the cover is equipped with seat belt fasteners, operator seat belts, longitudinal belts with buckles, canvas linings according to the number of all belts, rigid inserts to protect vital organs from being crushed, heating elements with the possibility of connecting them to the vehicle’s onboard power supply, elements docking with external lifting equipment and transportation, an immobilizing shield, consisting of two parts, pivotally connected to each other, provide the possibility of their attachment to the rear side of the cover, angular displacement relative to each other in the longitudinal plane of the seat and locking at angles between each other in normal operating mode, in the evacuation mode and the waste disposal mode, respectively, in the ranges (85-95) °, (175-180) ° and (0 -5) °, an oxygen inhaler is introduced and it is installed with the possibility of supplying oxygen to individual means of breathing of the crew members and signaling the minimum pore value of its pressure, supply the crew with a kit for first aid.

Предложенный способ обеспечивает повышение безопасности экипажей военных транспортных средств за счет исключения частых разгерметизаций и выходов личного состава. Введение новых операций и действий позволяет в значительной степени устранить отмеченные недостатки, увеличить возможности системы жизнеобеспечения путем дополнительной подачи в обитаемое помещение выхлопных газов для улучшения очистки и вентиляции как емкости, так и обитаемого помещения, улучшить условия обитаемости и жизнедеятельности путем снижения травмоопасности в процессе выполнения экипажем своих функциональных обязанностей.The proposed method provides increased safety for the crews of military vehicles by eliminating frequent depressurization and personnel exits. The introduction of new operations and actions can significantly eliminate the noted deficiencies, increase the capabilities of the life support system by additionally supplying exhaust gases to the living room to improve cleaning and ventilation of both the tank and the living room, and improve living and living conditions by reducing the risk of injury during the crew their functional responsibilities.

В предлагаемом способе обеспечивается получение существенного положительного эффекта, не предусмотренного ни в прототипе, ни в аналогичных технических решениях. Авторам не известны и другие технические решения, в которых решалась бы поставленная задача таким образом.In the proposed method provides a significant positive effect, not provided either in the prototype or in similar technical solutions. The authors are not aware of other technical solutions that would solve the task in this way.

Все существенные признаки способа жизнеобеспечения как известные, так и введенные просты в исполнении, могут быть реализованы в военной промышленности, а большинство из них и в войсковых условиях, и в гражданских мастерских.All the essential features of the life support method, both well-known and introduced, are simple to implement, can be implemented in the military industry, and most of them in military conditions and in civilian workshops.

Системы жизнеобеспечения, реализующие прототип, выполняются для реализации части предлагаемых функций с использованием штатных блоков соответствующих транспортных средств. Так, например, нагнетатель топлива обеспечивает его подачу в камеру сгорания подогревателя. Он выполнен на основе шестеренчатого топливного насоса, приводимого во вращение электродвигателем. Нагнетатель воздуха служит для подачи в камеру сгорания воздуха. Он выполнен на основе центробежного вентилятора, приводимого во вращение также электродвигателем. Водяной центробежный насос предназначен для обеспечения циркуляции охлаждающей жидкости по обогреваемым магистралям силовой установки (змеевики, полости обогрева). Водяной насос приводится во вращение также электродвигателем. Водяной радиатор совместно с вентилятором и электродвигателем обеспечивают обогрев обитаемого помещения. Радиатор трубчато-пластинчатого типа обеспечивает подогрев воздуха в обитаемом помещении с помощью горячей жидкости, циркулирующей в нем как при работе двигателя, так и при работе подогревателя. Камера сгорания и теплообменник соединены между собой шпильками. Между уплотняющими плоскостями фланцев устанавливается жаростойкая прокладка. В резьбовом отверстии камеры сгорания устанавливается форсунка центробежного типа, обеспечивающая подачу распыленного топлива в камеру сгорания, теплообменник пластинчатого типа состоит из наружного кожуха и сердцевины (из штампованных пластин, собранных попарно в секции). Каналы, образованные между пластинами секций, и полость между кожухом и сердцевиной котла представляют собой тракт для циркуляции воды (охлаждающей жидкости). Внутренние полости камеры сгорания и выпускной патрубок образуют газовый тракт подогревателя. Свечи накаливания служат для подогрева и зажигания горючей смеси в камере сгорания. Они установлены в резьбовые отверстия камеры сгорания. Питание свечей накаливания осуществляется от источника питания электроэнергией.Life support systems that implement the prototype are performed to implement part of the proposed functions using the standard units of the respective vehicles. So, for example, the fuel supercharger provides its supply to the combustion chamber of the heater. It is made on the basis of a gear fuel pump driven by an electric motor. An air blower is used to supply air to the combustion chamber. It is based on a centrifugal fan, also driven by an electric motor. A water centrifugal pump is designed to circulate coolant along heated lines of the power plant (coils, heating cavities). The water pump is also driven by an electric motor. A water radiator together with a fan and an electric motor provide heating for the inhabited premises. The tube-plate type radiator provides air heating in the inhabited room with the help of hot liquid circulating in it both during engine operation and during heater operation. The combustion chamber and the heat exchanger are interconnected by studs. A heat-resistant gasket is installed between the sealing planes of the flanges. A centrifugal type nozzle is installed in the threaded hole of the combustion chamber, which ensures the supply of atomized fuel to the combustion chamber, the plate-type heat exchanger consists of an outer casing and a core (from stamped plates assembled in pairs in sections). The channels formed between the plates of the sections and the cavity between the casing and the core of the boiler represent a path for the circulation of water (coolant). The internal cavity of the combustion chamber and the exhaust pipe form the gas path of the heater. Glow plugs are used to heat and ignite a combustible mixture in a combustion chamber. They are installed in the threaded holes of the combustion chamber. Glow plugs are powered by an electric power source.

Для реализации предложенного способа в системе жизнеобеспечения прототипа используют дополнительное эжекционное устройство, блоки для утилизации тепла выхлопных газов и удаления отходов жизнедеятельности. Эжекционное устройство двигателя принципиально и конструктивно выполнено аналогично подобным устройствам, используемым на объектах бронетанковой техники: на основе трубок с соплами, обеспечивающими создание разрежения, под действием которого продукты отхода жизнедеятельности удаляются через выхлопные тракты двигателя. Блоки, предназначенные для утилизации тепла выхлопных газов, выбрасываемых (в прототипе) из газового тракта в атмосферу, в предлагаемом способе обеспечивают разогрев пищи и обогрев обитаемого помещения (рабочих мест членов экипажей боевых машин, мест размещения личного состава, другой специальной техники и др.). Для этого выпускной патрубок газового тракта соединяют газоводами с теплообменником, дополнительно введенными разогревателем пищи, тепловыми аккумуляторами, в которых теплоаккумулирующие элементы, например трансформаторное масло, сопряжены через трубки и пластинки с воздушным трактом штатного вентилятора. Благодаря этому тепло не только аккумулируется и ускоряет нагрев обитаемого помещения, но и передается воздушным потокам, в которых направляется и фокусируется, например тепловыми отражателями, в области сидений и самые необходимые зоны рабочих мест членов экипажа и мест расположения личного состава. Установкой распределительных кранов обеспечивается регулировка отдаваемого тепла аккумуляторами, а тепловыми отражателями - оптимизация его перераспределения относительно сидений и зон обитаемого помещения.To implement the proposed method in the life support system of the prototype, an additional ejection device, blocks for utilization of heat of exhaust gases and waste disposal are used. The engine’s ejection device is fundamentally and structurally similar to similar devices used on objects of armored vehicles: based on tubes with nozzles that create a vacuum, under which the waste products are removed through the exhaust ducts of the engine. Blocks designed to utilize the heat of exhaust gases emitted (in the prototype) from the gas path into the atmosphere, in the proposed method, provide heating of food and heating of the inhabited premises (workplaces of crew members of combat vehicles, locations of personnel, other special equipment, etc.) . To do this, the exhaust pipe of the gas path is connected by gas ducts to a heat exchanger, additionally introduced by a food heater, heat accumulators, in which heat-accumulating elements, for example transformer oil, are connected through tubes and plates to the air duct of a regular fan. Thanks to this, the heat not only accumulates and accelerates the heating of the inhabited premises, but is also transmitted to the air flows, in which it is directed and focused, for example, by thermal reflectors, in the seat area and the most necessary working areas of crew members and personnel locations. The installation of distribution taps ensures the adjustment of the heat output by the batteries, and by thermal reflectors - the optimization of its redistribution relative to the seats and areas of the living room.

Новые конструктивные блоки вводят также для обеспечения возможности удаления отходов жизнедеятельности членов экипажа без выхода их из боевых машин и разгерметизации обитаемых помещений. С этой целью устанавливают или монтируют, например, в сиденье, емкость, снабженную герметизирующей крышкой (емкость вместе с крышкой могут помещать под подушку сиденья). В нижней части полости емкости устанавливают выпускной клапан, через который с емкостью соединяют размельчитель отходов жизнедеятельности, снабжают его приводом и через трубопровод с краном соединяют с входом эжекционного устройства двигателя энергетической установки. В отличие от прототипа емкость выполняют с двойными стенками и соединяют с трактами двигателя управляемыми (посредством клапанных механизмов) трубопроводами, что существенно снижает загазованность обитаемого помещения. Уменьшение травмоопасности членов экипажа достигается, как правило, применением традиционных средств: установкой на элементах оборудования рабочих мест датчиков их безопасного положения и амортизирующих приспособлений. Например, на налобниках прицелов, приборов наблюдения, визиров, шлемофонов и др. устанавливают амортизирующие вставки, предохраняющие лица и глаза операторов при соударении с оборудованием от травм, с сигнализацией в поле зрения, предупреждающей о несвоевременности или готовности определенных действий (например, о готовности стрельбы, заряжания, начала движения машины и др.). Дополнительное обеспечение кислородом и средствами оказания первой медицинской помощи существенно снижают уровень травмоопасности.New structural units are also being introduced to ensure the possibility of removing waste from crew members without leaving their combat vehicles and depressurizing inhabited premises. For this purpose, a container equipped with a sealing cover is installed or mounted, for example, in the seat (the container together with the cover can be placed under the seat cushion). An exhaust valve is installed in the lower part of the tank cavity, through which the waste grinder is connected to the tank, supplied with a drive and connected to the inlet of the ejection device of the engine of the power plant through a pipeline with a crane. In contrast to the prototype, the capacity is performed with double walls and connected to the engine paths controlled (by means of valve mechanisms) pipelines, which significantly reduces the gas contamination of the living room. Reducing the risk of injury to crew members is achieved, as a rule, by the use of traditional means: installation of sensors for their safe position and shock-absorbing devices on the elements of equipment for workplaces. For example, shock absorbing inserts are installed on the foreheads of sights, surveillance devices, sights, headsets, etc., which protect the faces and eyes of operators when they collide with equipment from injuries, with an alarm in the field of view warning of the delay or readiness of certain actions (for example, the readiness of firing , loading, the beginning of the movement of the machine, etc.). Additional oxygen and first aid supplies significantly reduce the risk of injury.

Конструктивное исполнение дополнительных блоков, обеспечивающих реализацию предложенного способа, широко известно и не вызывает трудностей в их установке и применении (см., например, вышеперечисленные источники, а также: Вагоны. Под ред. Л.Д.Кузьмича. - М.: Машиностроение, 1978, с.264-291; Д.А.Лопаев. Электрическая аппаратура бытового назначения. - М.: Легкая индустрия, 1977, с.18-55; Медведев В.Р., Ткаченко В.И. Ткаченко Н.В. и др. Особенности развития технологии медицинского обеспечения в опасных зонах. Материалы конференции XII Международного форума «Высокие технологии XXI века». - М.: Издательство ЛКИ, 2011. - с.442-446; Марасанов Р.А., Чирков А.И., Васягин И.А. и др. Технические средства медицинской службы Вооруженных Сил СССР. - М.: Воениздат, 1986, с.9-149).The design of the additional units providing the implementation of the proposed method is widely known and does not cause difficulties in their installation and application (see, for example, the above sources, as well as: Wagons. Edited by L.D. Kuzmich. - M.: Engineering, 1978, p.264-291; D.A. Lopaev. Electrical apparatus for domestic use. - M.: Light Industry, 1977, p.18-55; Medvedev V.R., Tkachenko V.I. Tkachenko N.V. and others. Features of the development of medical support technology in hazardous areas. Materials of the conference of the XII International Forum "High “21st Century Technologies.” - M.: Publishing House of the LCI, 2011. - p.442-446; Marasanov R.A., Chirkov A.I., Vasyagin I.A. et al. Technical Means of the Medical Service of the Armed Forces of the USSR. - M .: Military Publishing House, 1986, p. 9-149).

Работа системы жизнеобеспечения, реализующей предлагаемый способ, происходит следующим образом. Первоначально производят подготовку системы обеспечения и объекта к работе. Включают приборы системы электроснабжения (выключатели, источники питания, электродвигатели и др.), благодаря чему напряжение от бортовой сети и источников питания подают на свечи накаливания камеры сгорания подогревателя, которые, разогреваясь, нагревают полость камеры сгорания. Электродвигатели приводят в действие нагнетатели топлива, воздуха и водяной насос. Благодаря этим действиям в камере сгорания подогревателя топливо, смешиваясь его с воздухом, подаваемым нагнетателем воздуха, образует горючую смесь, которую подогревают и воспламеняют с помощью свечей накаливания. Вследствие сгорания смеси нагревают жидкость, циркулирующую в жидкостном тракте теплообменника подогревателя. При установившейся устойчивой работе камеры сгорания свечи накаливания отключают. Нагретую жидкость водяным насосом через змеевик и полости обогрева систем двигателя подают в водяной радиатор и далее через водяной насос возвращают в теплообменник подогревателя. После достижения температуры воды (охлаждающей жидкости) заданного уровня приводят в действие двигатель силовой установки. Горячие газы после отдачи ими части тепла для нагрева жидкости в теплообменнике подогревателя и двигателя подают в разогреватель пищи, являющийся одновременно и тепловым аккумулятором, снабженным дополнительным электронагревателем, а затем, после отдачи тепла, направляют в атмосферу. Вентилятором прогоняют воздух через водяной радиатор, благодаря чему воздух, соприкасаемый со стенками полостей обогрева, нагретыми трубками и пластинками водяного радиатора, а затем теплоаккумулятора, значительно нагревают и тем самым повышают температуру в изолированном обитаемом помещении. Изменением угловых положений тепловых отражателей относительно сидений членов экипажа регулируют температуру окружающего воздуха в зонах рабочих мест членов экипажа. Используя дополнительный электронагреватель, резко увеличивают температуру местного нагрева (выше 100°С) для разогрева пищи, кипячения воды и др.The life support system that implements the proposed method is as follows. Initially, the support system and facility are prepared for work. They include devices of the power supply system (switches, power supplies, electric motors, etc.), so that the voltage from the on-board network and power supplies are supplied to the glow plugs of the heater’s combustion chamber, which, when heated, heat the cavity of the combustion chamber. Electric motors drive the blowers of fuel, air and a water pump. Due to these actions, in the combustion chamber of the heater, the fuel, mixing it with the air supplied by the air blower, forms a combustible mixture, which is heated and ignited using glow plugs. Due to combustion of the mixture, the liquid circulating in the liquid path of the heater heat exchanger is heated. With steady stable operation of the combustion chamber, the glow plugs are turned off. The heated liquid by the water pump through the coil and the heating cavity of the engine systems is fed into the water radiator and then returned to the heater heat exchanger through the water pump. After reaching the temperature of water (coolant) of a given level, the engine of the power plant is driven. Hot gases after they give part of the heat to heat the liquid in the heat exchanger of the heater and the engine are fed to a food heater, which is also a heat accumulator equipped with an additional electric heater, and then, after heat is released, is sent to the atmosphere. The fan drives the air through the water radiator, so that the air in contact with the walls of the heating cavities, the heated tubes and plates of the water radiator, and then the heat accumulator, is heated significantly and thereby increase the temperature in an isolated inhabited room. By changing the angular positions of the heat reflectors relative to the seats of the crew members, the ambient temperature in the working areas of the crew members is regulated. Using an additional electric heater, the temperature of local heating (above 100 ° C) is sharply increased to heat food, boil water, etc.

В последующем при повышении температуры воды в водяном радиаторе и разогреве других систем объекта до заданного уровня производят отключение подогревателя двигателя и тем самым обеспечивают оптимизацию процесса регулирования температуры в обитаемом помещении объекта. При этом производят отключение нагнетателей топлива и воздуха, а также отключение источника питания от свечей накаливания и прекращают работу камеры сгорания и подогревателя. Таким образом, нагрев воздуха в обитаемом помещении (на рабочих местах) и регулирование температуры производят за счет подключения (отключения) блоков нагрева воздуха (электронагревателей), разогрева пищи, аккумулирования тепла, а также изменения направлений перемещения тепловых потоков (теплоотражателями, диффузорами).Subsequently, when the temperature of the water in the water radiator is increased and other systems of the object are heated to a predetermined level, the engine heater is switched off and thereby optimize the temperature control process in the inhabited premises of the object. At the same time, the fuel and air blowers are turned off, as well as the power source is disconnected from the glow plugs and the combustion chamber and heater are stopped. Thus, air heating in an inhabited room (at workplaces) and temperature control are performed by connecting (disconnecting) air heating units (electric heaters), heating food, accumulating heat, as well as changing the directions of movement of heat flows (heat reflectors, diffusers).

При определенном соотношении температур окружающего воздуха, обитаемого помещения и обслуживающих подсистем системы жизнеобеспечения включение ее элементов может происходить не полностью, а частично. Например, может не производиться тепловое аккумулирование или изменение тепловых потоков, разогрев пищи и др. В основных режимах работы системы жизнеобеспечения, работе двигателя и его подсистем, как правило, отключают блоки, обеспечивающие работу подогревателя двигателя. На длительных стоянках, наоборот, могут не использовать двигатель, а лишь подогреватель. При частичном включении элементов системы жизнеобеспечения реализация способа происходит аналогично описанному выше при полном включении элементов.With a certain ratio of ambient temperatures, inhabited premises and subsystems of the life support system, the inclusion of its elements may not occur completely, but partially. For example, thermal accumulation or a change in heat fluxes, food warming, etc. may not be performed. In the main modes of operation of the life support system, the operation of the engine and its subsystems, as a rule, the blocks ensuring the operation of the engine heater are turned off. On long-term parking, on the contrary, they may not use the engine, but only a heater. With the partial inclusion of elements of the life support system, the implementation of the method occurs similarly to that described above with the complete inclusion of elements.

Установка на сиденье чехла с ремнями крепления и безопасности необходима для облегчения эвакуации члена экипажа при его ранении или заболевании, а также при выполнении функциональных обязанностей (ремни безопасности).Installation of a cover with seat belts and safety belts on the seat is necessary to facilitate the evacuation of a crew member in case of injury or illness, as well as in the performance of functional duties (safety belts).

При необходимости удаления отходов жизнедеятельности открепляют нижнюю часть чехла от основания (подушки) и поднимают ее вместе с нижней частью иммобилизирующего щита, уменьшая угол между ею и верхней частью иммобилизирующего щита до величины (0-5)°, стопорят их, снимают (сдвигают) подушку сиденья, затем открывают герметичную крышку емкости и помещают в нее отходы жизнедеятельности. Создают в емкости разрежение и ее содержимое под действием этого разрежения, создаваемого эжекционным эффектом выхлопных газов, удаляют в атмосферу. При этом в случае необходимости отходы предварительно размельчают с помощью оснащения емкости размельчителем с приводом. Исполнение емкости с двойными стенками позволяет улучшить степень ее очистки и от загазованности, и от неприятных запахов продуктов жизнедеятельности. Введение кислородного ингалятора, включение его в систему воздухопитания повышают надежность деятельности операторов, сохраняют их здоровье в экстремальных условиях (особенно в случаях нарушения газового состояния в обитаемом помещении). Обеспечивается терапия кислородом или кислородно-воздушной смесью нескольких членов экипажа. При этом массогабаритные характеристики ингалятора (масса - 6,5 кг, размер - 240×120×380 мм, см. Марасанов Р.А., Чирков А.И., Васягин И.А. и др. Технические средства медицинской службы Вооруженных Сил СССР. - М.: Воениздат, 1986, с.140-149) обеспечивают (как показывает практика) удобство его размещения в обитаемых помещениях боевых машин (состав: кислородный баллон, редуктор с манометром, инжектор, дыхательный мешок, дыхательные маски и гофрированные шланги). Подача кислородно-воздушной смеси в дыхательные пути пациента осуществляется за счет его собственного дыхания из дыхательного мешка, куда кислород поступает из баллона со сжатым кислородом через редуктор. Введение комплекта для оказания первой медицинской помощи (см. там же с.12) обеспечивает оказание само- и взаимопомощи экипажам боевых машин (3-4 чел.) при ранениях, ожогах, ушибах и др. (состав: футляр, жгут кровоостанавливающий, перевязочные средства, ампулы с иодом, аммиаком и др., масса - 2,1 кг).If it is necessary to remove waste products, unfasten the lower part of the cover from the base (pillow) and lift it together with the lower part of the immobilizing shield, reducing the angle between it and the upper part of the immobilizing shield to a value of (0-5) °, stop them, remove (move) the pillow seats, then open the sealed lid of the container and put waste in it. They create a vacuum in the tank and its contents under the action of this vacuum created by the ejection effect of the exhaust gases are removed into the atmosphere. In this case, if necessary, the waste is pre-crushed by equipping the tank with a grinder with a drive. The design of the double-walled container allows to improve the degree of its purification both from gas contamination and from unpleasant odors of waste products. The introduction of an oxygen inhaler, its inclusion in the air supply system increases the reliability of operators, maintain their health in extreme conditions (especially in cases of violation of the gas state in the inhabited room). Therapy is provided with oxygen or an oxygen-air mixture of several crew members. In this case, the mass and size characteristics of the inhaler (weight - 6.5 kg, size - 240 × 120 × 380 mm, see Marasanov R.A., Chirkov A.I., Vasyagin I.A. et al. Technical means of the medical service of the Armed Forces USSR. - M .: Military Publishing House, 1986, p.140-149) provide (as practice shows) the convenience of its placement in the inhabited premises of military vehicles (composition: oxygen cylinder, pressure reducer with pressure gauge, injector, breathing bag, breathing masks and corrugated hoses ) The oxygen-air mixture is supplied to the patient’s airways due to his own breathing from the air bag, where oxygen comes from the compressed oxygen cylinder through the gearbox. The introduction of a first aid kit (see p. 12) also provides self-help and mutual assistance to combat vehicle crews (3-4 people) in case of injuries, burns, bruises, etc. (composition: case, hemostatic tourniquet, dressings means, ampoules with iodine, ammonia, etc., weight - 2.1 kg).

Возможность реализации предложенного способа не вызывает сомнений, так как введенные операции могут выполняться элементами, которые изготовляются серийно и находят широкое применение как в народном хозяйстве, так и на объектах военной техники.The possibility of implementing the proposed method is not in doubt, since the operations introduced can be performed by elements that are mass-produced and are widely used both in the national economy and in military equipment.

Таким образом, введение в известный способ жизнеобеспечения дополнительной возможности использования тепловой энергии выхлопных газов и системы электроснабжения (за счет ввода дополнительных электронагревательных элементов), их суммирование, аккумулирование и оптимизация распределения позволяют существенно повысить практически без дополнительных затрат общую тепловую производительность штатных систем жизнеобеспечения, особенно используемых на транспортных средствах (до 250%), так как в них и энергия источника питания, и тепло горячих выхлопных газов остаются, как правило, невостребованными либо полностью, либо частично. Тепловая энергия горячих выхлопных газов в аналогах не используется совсем, а в предложенном способе эта энергия утилизируется, суммируется с традиционной и с энергией электрического источника питания и при этом дополнительно используется для уменьшения загазованности в обитаемом помещении.Thus, the introduction into the known life-support method of the additional possibility of using the thermal energy of the exhaust gases and the power supply system (by introducing additional electric heating elements), their summation, accumulation and optimization of distribution can significantly increase the total thermal performance of standard life-support systems, practically used without any additional costs, especially those used on vehicles (up to 250%), since they have both the energy of the power source and the heat of grief their exhaust gases are usually unused either completely or partially. The thermal energy of hot exhaust gases is not used at all in analogues, but in the proposed method this energy is utilized, added to the traditional and the energy of an electric power source, and is additionally used to reduce gas contamination in the inhabited room.

Кроме того, предложенный способ позволяет повысить комфортность деятельности экипажа за счет возможности поддержания оптимальной температуры в обитаемом помещении и разогрева продуктов питания, а также удаления отходов жизнедеятельности личного состава и уменьшения загазованности без разгерметизации обитаемого помещения, что одновременно обеспечивает повышение выживаемости членов экипажа в боевой обстановке. За счет оптимизации воздухопитания, снабжения кислородом и медицинскими средствами улучшаются комфортные условия и надежность деятельности экипажа на (10-12)%.In addition, the proposed method allows to increase the comfort of the crew due to the possibility of maintaining the optimum temperature in the habitable room and heating food, as well as removing waste from personnel and reducing gas contamination without depressurization of the inhabited room, which at the same time increases the survival of crew members in a combat situation. By optimizing the air supply, oxygen supply and medical facilities, comfortable conditions and the reliability of the crew's activity are improved by (10-12)%.

Claims

A life support method, for example, of a crew of a military vehicle equipped with an isolated inhabited premise, a power plant with an engine and power supply system, including supplying air, heat and electric energy, creating water and food supplies, installing life support equipment, converting the energy of the power supply system and exhaust gases energy installation into thermal energy, its storage and use for heating an isolated inhabited room, in odes and foodstuffs, installation of a container with a sealing cover in an isolated inhabited room, placement of waste and crushing waste into it, creation of a vacuum inside the tank by communicating with the exhaust tract of the engine and the discharge of vital waste outside the vehicle through the exhaust duct of the engine due to ejection action of exhaust gases, characterized in that the container is installed under the seat of a crew member, and the base and back of the seat are covered with a cover made of sail us, the dimensions of which are given by
1.8V _c ≤V _pl ≤2.3V _c ,
1.3 (L _c + H _sp ) ≤L _pl ≤1.7 (L _s + H _sp ),
where - B _with - the width of the seat, In _PL - the width of the canvas tape,
L _c - the length of the base of the seat, N _SP - the height of the backrest,
at the same time, the cover is equipped with seat belt fasteners, operator seat belts, longitudinal belts with buckles, canvas linings according to the number of all belts, rigid inserts to protect vital organs from being crushed, heating elements with the possibility of connecting them to the vehicle’s onboard power supply, elements docking with external lifting equipment and transportation, an immobilizing shield consisting of two parts articulated between each other, provide the possibility of their attachment to the rear side of the cover, angular displacement relative to each other in the longitudinal plane of the seat and locking at angles between each other in normal operating mode, in the evacuation mode and the waste removal mode, respectively, in the ranges (85-95) °, (175-180) ° and (0 -5) °, they introduce an oxygen inhaler and install it with the possibility of supplying oxygen to the individual breathing means of the crew members and signaling the minimum pore pressure value of the crew, supply the crew with a kit for first aid.