Экспериментально-теоретическое обоснование декомпрессионной безопасности внекорабельной деятельности экипажей пилотируемых космических объектов тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.26.02, Чадов, Виталий Иванович

• Чадов, Виталий Иванович
• 2005

Оглавление диссертации Чадов, Виталий Иванович

СПИСОК ОСНОВНЫХ СОКРАЩЕНИЙ.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ.

МЕТОДИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ И ОБЩИЕ ВОПРОСЫ ОРГАНИЗАЦИИ ИССЛЕДОВАНИЙ.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ.

РАЗДЕЛ I. Исследования безопасности высотной декомпрессии от нормо- уд барической и умеренно гипербарической исходной атмосферы.

Глава 1. Влияние примеси азота, кратковременного прерывания десатура-ции, умеренной исходной гипербарии и бездесатурациионной декомпрессии на риск развития декомпрессионной болезни.

Глава 2. Исследование влияния ежедневно и через день повторяющейся высотной декомпрессии на вероятность развития высотной декомпрессионной болезни.

Глава 3. Регулярные (до 10 раз в месяц) декомпрессии по штатному режиму

РАЗДЕЛ II. Гипобарическая нормоксическая атмосфера, как средство обеспечения декомпрессионной безопасности внекорабельной деятельности в 33 скафандре с низким рабочим давлением.

Глава 4. Определение зависимости минимально допустимой величины рабочего давления в скафандре от продолжительности пребывания в гипоба-рической нормоксической атмосфере.

Глава 5. Поиск декомпрессионно безопасных режимов бездесатурацион-ных переходов из различных гипобарических нормоксических атмосфер к низким уровням давления в скафандре.

Глава 6. Исследование декомпрессионной безопасности систематической высотной декомпрессии из разных гипобарических атмосфер.

Заключение диссертации по теме «Безопасность в чрезвычайных ситуациях (по отраслям наук)», Чадов, Виталий Иванович

ВЫВОДЫ

1. Уточнен характер зависимости максимально допустимого коэффициента перенасыщения (МДКП) от величины постдекомпрессионного («скафандрового») давления. В диапазоне «скафандровых» давлений 350-220 мм рт.ст. МДКП не изменяется и равен 1,6. Дальнейшее снижение давления с 220 до 180 мм рт.ст. приводит к неуклонному уменьшению МДКП до значения 1,24 в крайней точке диапазона 180 мм рт.ст.

2. Выявленные зависимости и описывающие их уравнения дали возможность построить номограмму, позволяющую определять допустимые сочетания параметров атмосферы кабины и давлений в скафандре, при которых обеспечивается декомпрессионная безопасность бездесатурационных выходов в открытый космос.

3. Минимально допустимая величина рабочего давления скафандра при осуществлении в течение первых суток полета бездесатурационного выхода из гипо-барической нормоксической атмосферы с общим давлением 550 мм рт.ст. зависит от продолжительности пребывания экипажа в этой атмосфере. Эта зависимость описывается следующим уравнением:

Р = 375,166 - 13,07356 * Т + 0,2926577 * Т2 - 0,0006966262 * Т3, где Р - рабочее давление в скафандре (мм рт.ст.), Т - время (часы) пребывания в ГНА-550/30.

4. Создание в космическом объекте гипобарической нормоксической атмосферы с общим давлением 550 мм рт.ст. позволяет уже через сутки, при осуществлении бездесатурационных выходов, использовать скафандр с пониженным рабочим давлением 0,3 кгс/см2.

5. Давление 180 мм рт.ст. (0,245 кгс/см ) можно рассматривать как минимально возможную величину рабочего давления скафандра. Декомпрессионная безопасность бездесатурационных выходов и осуществление ВКД в скафандре с таким давлением обеспечивается поддержанием в ПКА гипобарической нормоксической атмосферы с общим давлением 420 мм рт.ст. при 40% (предельно возможным по соображениям противопожарной безопасности) содержании кислорода.

6. Ступенчатая декомпрессия из гипобарической нормоксической атмосферы к конечному давлению 175 мм рт.ст. с трехчасовой задержкой на промежуточном давлении 220 мм рт.ст. приводит к существенному снижению вероятности развития декомпрессионной болезни, но не обеспечивает полной декомпрессионной безопасности ВКД в условиях конечного давления.

7. Систематически, через день-два, ежедневно и дважды в день, повторяющееся в течение месяца воздействие низкого барометрического давления не увеличивает от декомпрессии к декомпрессии вероятности развития ВДБ. Более того, ежедневно и дважды в день повторяющиеся декомпрессии из гипобарических атмосфер с общим давлением порядка 450-530 мм рт.ст. к остаточному давлению 195 мм рт.ст. приводят в течение первых трех, пяти дней к статистически значимому снижению частоты обнаружения внутрисосудистого газообразования, вплоть до полного его отсутствия.

8. Декомпрессионная безопасность ВКД при осуществлении бездесатураци-онных выходов в космос из ПКА с нормобарической воздушной атмосферой или после 2-часового пребывания под повышенным до 840 мм рт.ст. давлением этой атмосферы обеспечивается рабочим давлением в скафандре: в первом случае - не

Л ч менее 0,48 кгс/см , во втором случае - не менее 0,51 кгс/см .

9. Содержание в кислородной атмосфере выходного скафандра примеси азота более 5% недопустимо, т.к. существенно снижает эффективность десатурации и увеличивает вероятность декомпрессионной болезни, не исключая развития тяжелых ее форм.

10. Недопустимо даже кратковременное прерывание десатурации вдыханием воздуха, т.к. это значительно снижает ее профилактическую эффективность и приводит к возрастанию в несколько раз риска развития декомпрессионной болезни.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Методика исследования газового обмена у человека в условиях разреженной атмосферы с помощью газовой хроматографии // Ж. "Космическая биология и медицина", 1970, 4, 79-82.(Соавт.: Е.Е. Сотников, Е.И. Кузнец)

2. Прогнозирование содержания азота в организме человека при дыхании чистым кислородом // I Всесоюзный симпозиум «Проблемы оценки и прогнозирования функциональных состояний в прикладной физиологии». Тезисы докладов. Фрунзе, 1980 г., с.462-465. (Соавт.: А.Ф. Бобров, Г.Ф. Воробьев, Л.Р. Исеев)

3. К вопросу о высотно-декомпрессионных расстройствах в связи с часто повторяющимися воздействиями пониженного барометрического давления // Научные чтения по авиации и космонавтике", 1980. Изд. "Наука" М., 1981, с.311-312 (Соавт.: A.C. Цивилашвили, М.И. Вакар, А.Ф. Бобров, З.А. Каболова, А.Ф. Соболев)

4. Некоторые режимы десатурации в качестве защиты от дисбаризма // Тез. 14-го совещания и симпозиума постоянно действующей рабочей группы соц. стран по косм, биологии, и мед. Варна - Дружба, 19-26 апреля 1981, с. 33. (Соавт.: J1.P. Исеев, С.Н. Филипенков)

5. Вероятность высотной декомпрессионной болезни после перепада давления от 840 до 308 мм рт. ст. // Ж. "Космическая биология и авиакосмическая медицина", 1982, №1, с.26-30 (Соавт.: A.C. Барер, М.И. Вакар, Г.Ф. Воробьев, Л.Р. Исеев)

6. Динамика десатурации организма человека от азота при дыхании чистым кислородом в условиях различных значений окружающего давления // Физиология экстремальных состояний и индивидуальная защита человека. Тезисы докладов 1 Всесоюзной конференции М., 1982 г., с. 236-237 (Соавт.: A.C. Барер, М.И. Вакар, Г.Ф. Воробьев, Л.Р. Исеев, С.Н. Филипенков)

7. Принципы профилактики декомпрессионной болезни при последовательном воздействии гипер- и гипобарии // Физиология экстремальных состояний и индивидуальная защита человека. Тезисы докладов 1 Всесоюзной конференции М., 1982 г.с.271-273 (Соавт.: Л.Р. Исеев, С.Н. Филипенков)

8. Вероятность высотно-декомпрессионных расстройств после двухчасового дыхания кислородом в условиях разрежения до 0,3 - 0,4 кгс/см2 // XII Гагаринские чтения по авиации и космонавтике. М., 1982, с. 20 (Соавт.: Л.Р. Исеев, Г.Ф. Воробьев, С.Н. Филипенков)

9. Влияние примеси азота во вдыхаемом кислороде на эффективность двухчасовой десатурации перед декомпрессией от 760 до 220 мм рт. ст. // Ж. "Космическая биология и авиакосм, медицина", 1983, №4, с.45-47 (Соавт.: A.C. Барер, Л.Р. Исеев, Г.Ф. Воробьев и др.)

10. Особенности развития высотно-декомпрессионной болезни при декомпрессии в антиортостазе // Проблемы оценки функциональных возможностей человека и прогноз здоровья. Тезисы докладов Всесоюзной конференции. М., 1985, с.446. (Соавт.: И.Н. Черняков, А.Ф. Зубарев, Л.Р. Исеев, В.И. Продин, A.A. Ши-шов)

11. Профилактика высотной декомпрессионной болезни при давлении 0,3 ат путем двухчасового дыхания кислородом в наземных условиях. // Труды XVI-XVII чтений, посвященных разработке научного наследия и развитию идей К.Э. Циолковского. М., 1985, с.139-145. (Соавт.: A.C. Барер, М.И. Вакар, Г.Ф. Воробьев, Л.Р. Исеев, С.Н. Филипенков)

12. Экспериментальное уточнение допустимой величины коэффициента пересыщения при переходе человека от гипер- к гипобарии. // Труды XVIII-XIX чтений, по священных разработке научного наследия и развитию идей К.Э. Циолковского. Секция «Проблемы космической медицины и биологии». ИИЕТ АН СССР. М., 1985, с. 144-148. (Соавт.: A.C. Цивилашвили, М.И. Вакар, Л.Р. Исеев, Г.Ф. Воробьев)

13. Использование гипобарической нормоксической атмосферы для профилактики высотно-декомпрессионных расстройств. // Медико-технические проблемы индивидуальной защиты человека", М., 1985, с.46-55. (Соавт. A.C. Цивилашвили)

14. Исследование вероятности развития высотно-декомпрессионных расстройств на "высоте" 10800 м в зависимости от режима декомпрессии // Медико-технические проблемы индивидуальной защиты человека", М., 1985, с.59-66. (Соавт.: A.C. Цивилашвили, М.И. Вакар)

15. Декомпрессионное газообразование в условиях моделируемой невесомости // Медико-технические проблемы индивидуальной защиты человека", М., 1985, с.66-71. (Соавт.: И.Н. Черняков, Л.Р. Исеев, В.Н. Поляков и др.)

16. Изучение вероятности высотно-декомпрессионных расстройств в условиях моделируемой невесомости // XV Научные Гагаринские чтения по авиации и космонавтике. Секция «Проблемы авиакосмической медицины и психологии», 3-4 апреля1985 г. Материалы докладов и сообщений. М., 1985, с.66-67. (Соавт.: Л.Р. Исеев, А.Ф. Зубарев)

17. Особенности обеспечения декомпрессионной безопасности экипажа на первых сутках полета космического корабля с гипобарической нормоксической атмосферой // XV Научные Гагаринские чтения по авиации и космонавтике. Секция «Проблемы авиакосмической медицины и психологии», 3-4 апреля1985 г. Материалы докладов и сообщений. М., 1985, с.100-101. (Соавт.: A.C. Цивилашвили, Л.Р. Исеев)

18. «Стенд-тренажер» // Авторское свидетельство №1182715, зарегистрировано I июня 1985 г. (Соавт.: Е.Е. Васильев, Е.И. Житомирский, А.Ф. Зубарев и др.)

19. К количественной оценке декомпрессионного газообразования // Космическая биология и авиакосмическая медицина. Тезисы докладов VIII Всесоюзной конференции. М. "Наука", 1986, с.65-66. (Соавт.: Л.Р. Исеев, В.Н. Поляков)

20. Изучение особенностей декомпрессионного газообразования в условиях моделируемой невесомости // Космическая биология и авиакосмическая медицина. Тезисы докладов VIII Всесоюзной конференции. М., "Наука", 1986, с. 154-155. (Соавт.: И.Н. Черняков, Л.Р. Исеев, В.Н. Поляков, В.И. Продин и др.)

21. Декомпрессионное газообразование и прогнозирование высотно-деком-прессионной болезни // Физиология экстремальных состояний и индивидуальная защита человека. Тезисы докладов II Всесоюзной конференции. М., 1986 г., с. 282. (Соавт.: В.И. Поляков, Л.Р. Исеев, В.В. Меньшиков)

22. Зависимость максимально допустимого коэффициента пересыщения от величины постдекомпрессионного давления // Физиология экстремальных состояний и индивидуальная защита человека. Тезисы докладов II Всесоюзной конференции. М., 1986 г., с.294. (Соавт. Л.Р. Исеев)

23. Вероятность развития высотно-декомпрессионных расстройств в зависимости от продолжительности предварительного пребывания в гипобарической атмосфере // Космическая биология и авиакосмическая медицина. 1987 г., № 1, с.30-33. (Соавт.: A.C. Цивилашвили, Л.Р. Исеев)

24. Количественная оценка декомпрессионного газообразования // Труды XX-XXI чтений, посвященных разработке научного наследия и развитию идей К.Э. Циолковского. М., 1987, с.33-37. (Соавт.: Л.Р. Исеев, В.Н. Поляков)

25. Гипобарическая нормоксическая атмосфера кабины и минимально допустимая величина рабочего давления в выходном скафандре // Труды XX-XXI чтений, по- священных разработке научного наследия и развитию идей К.Э. Циолковского. М., 1987, с. 113-123. (Соавт.: Л.Р. Исеев, В.Н. Поляков)

26. Анализ клинической симптоматики случаев высотно-декомпрессионной болезни человека при барокамерных исследованиях // Космическая биология и авиакосмическая медицина. 1988 г., № 1, с. 17-21. (Соавт.: Л.Р. Исеев, A.C. Цивилашвили)

27. Сравнительное изучение декомпрессионного образования газовых пузырьков с помощью ультразвуковой аппаратуры и возникновение высотно-декомпрессионных расстройств // Космическая биология и авиакосмическая медицина. 1988 г., № 3, с.75-82. (Соавт.: Л.Р. Исеев, В.Н. Поляков)

28. Изменение максимально допустимого коэффициента пересыщения при высотной декомпрессии // Ж. «Космическая биология и авиакосмическая медицина», 1989 г., № 3, с.58-62. (Соавт. Л.Р. Исеев)

29. К проблеме усовершенствования допплеровского ультразвукового метода контроля за декомпрессионным газообразованием у человека // Медико-технические проблемы индивидуальной защиты человека. Сборник научных трудов. М., 1989, с. 147-156. (Соавт.: Н.Д. Быкова, М.И. Харченко)

30. Клиническая картина декомпрессионной болезни в гипобарических условиях // Медико-биологические проблемы декомпрессии. Материалы I Всесоюзного совещания. Март 1991г. М., 1991г., с. 10-15. (Соавт. JI.P. Исеев, М.И. Балахонов)

31. Исследование риска возникновения высотно-декомпрессионной болезни (ВДБ) при часто повторяющейся декомпрессии из гипобарической среды // Медико-биологические проблемы декомпрессии. Материалы I Всесоюзного совещания. Март 1991г. М, 1991г., с.26-31. (Соавт.: Л.Р. Исеев, Г.Ф. Воробьев, С.Р. Кислухин и др.)

32. Опыт применения ультразвукового допплеровского устройства в гипобарических условиях // Медико-биологические проблемы декомпрессии. Материалы I Всесоюзного совещания. Март 1991г. М., 1991г., с.48-53. (Соавт.: Л.Р. Исеев, В.В. Меньшиков)

33. Способ определения объема газовых пузырьков в крови человека при де-компрессионных расстройствах // Авторское свидетельство №1621719, зарегистрировано 15 сентября 1990г. по заявке N 4354326. (Соавт.: М.И. Харченко, Н.Д. Быкова)

34. Вероятность высотно-декомпрессионной болезни (ВДБ) при часто повторяющейся декомпрессии из гипобарической среды // Материалы XXI Гагаринских научных чтений по авиации и космонавтике. Секция: "Проблемы авиакосмической медицины и психологии". М., 1991г., с. 42-43. (Соавт. Л.Р. Исеев)

35. Декомпрессионная безопасность человека при регулярных декомпрессиях из различных гипобарических сред. // Труды XXVI чтений, посвященных разработке научного наследия и развитию идей К.Э. Циолковского. (Калуга, 17-20 сентября 1991 г.). Секция "Проблемы космической медицины и биологии". К.Э. Циолковский и проблемы обеспечения жизнедеятельности человека. М., 1992 г., с.81-86. (Соавт.: В.Н. Поляков, Л.Р. Исеев.)

36. Способ определения декомпрессионной устойчивости человека в гипобарических условиях // Патент № 1731175 на изобретение действует с 3.10.1994 г. Пр/юритет изобретения 28.12 87 г. (Соавт.: Л.Р. Исеев, В.Н. Поляков)

37. Гипобарическая атмосфера и декомпрессионная безопасность выходов в открытый космос в первые сутки полета // Ж. "Авиакосмическая и экологическая медицина", 1993 г., № 3, (том 27), с. 43-49. (Соавт.: Л.Р. Исеев, A.C. Цивилашви-ли)

38. Экспериментальное обоснование параметров атмосферы космического объекта и выходного скафандра, обеспечивающих декомпрессионную безопасность при эпизодической внекорабельной деятельности // Ж. "Авиакосмическая и экологическая медицина", 1994 г., №6, (том 28), с. 24-32. (Соавт. Л.Р. Исеев)

39. Определение декомпрессионной устойчивости человека с помощью ультразвукового доплеровского метода // Авиационная и космическая медицина, психология, эргономика. Тезисы докладов научной конф. "Человек в авиации и космонавтике: прошлое, настоящее, будущее". М., изд. "Полет", 1995, с. 301-303. (Соавт.: В.Н. Поляков, JI.P. Исеев, А.Ф. Бобров)

40. Реакции организма человека при длительном пребывании в различных ги-побарических средах и регулярных декомпрессиях // Авиационная и космическая медицина, психология, эргономика. Тезисы докладов научной конференции "Человек в авиации и космонавтике: прошлое, настоящее, будущее". М., Изд. "Полет", 1995, с.89-90. (Соавт.: Г.Ф. Воробьев, JI.P. Исеев, С.Р. Кислухин, А .Я. Медных, В.Н. Поляков)

41. Ultrasound Gas Bubble Detection During Simulation of Space Suit Operations SAE Technical Paper Series № 951595, p. 11. (Соавт.: C.H. Филипенков, Л.Р. Исеев, В.Н. Поляков, Г.Ф. Воробьев)

42. Assessment of the Atmospheric Parameters of the Space Craft and Space Suit Ensuring Decompression Safety During Episodic Extra-Vehicular Activity // SAE Technical Paper Series № 961419, 1996, p. 10. (Соавт.: Л.Р. Исеев, В.Н. Поляков, C.H. Филипенков)

43. Декомпрессионная безопасность человека при моделировании работы в космическом скафандре // Труды юбилейных XXX чтений, посвященных разработке научного наследия и развитию идей К.Э. Циолковского (Калуга, 12-15 сен. 1995г.). Секция "Проблемы космич. медицины и биологии". С.-П., "Наука", 1996г. стр.51-56 (Соавт.: С.Н. Филипенков, Л.Р. Исеев, В.Н. Поляков, Г.Ф. Воробьев)

44. Decompression safety assessment during simulation of space suit operations // Preprint IAF/IAA 96-G.2.08 at 47 International Astronautical Congress & Exibition in China, October 7-11 1996, pp. 8. (Соавт.: Л.Р. Исеев, C.H. Филипенков)

45. Нагрузочный комплекс с системой автоматической регистрации количества и качества выполняемой работы для регламентации режима труда и отдыха космонавта монтажника // Тезисы докладов XXXII научных чтений, посвященных разработке творческого наследия К.Э. Циолковского (Калуга, 16-19 сентября 1997г.), М., ИИЕТ РАН, 1997 г., с. 81-82. (Соавт.: Л.В. Савельева, С.Р. Кислухин)

46. Гипобарическая атмосфера в кабине как средство профилактики высотной декомпрессионной болезни при регулярной внекорабельной деятельности // Тезисы докладов XXXII научных чтений, посвященных разработке творческого наследия К.Э. Циолковского (Калуга, 16-19 сентября 1997г.), .М., ИИЕТ РАН, 1997 г., с. 169. (Соавт.: Л.Р. Исеев, С.Н. Филипенков)

47. Гипобарическая атмосфера как средство профилактики высотной деком-прессионной болезни при регулярной внекорабельной деятельности со ступенчатым снижением давления в кабине после каждого выхода в космос // III международная научно-практическая конференция "Пилотируемые полеты в космос", 1112 ноября 1997. Тезисы докладов. Звездный городок, МО РФ, 1997, с. 313-314. (Соавт.: Л.Р. Исеев, В.Н. Поляков, Г.Ф. Воробьев)

48. The stages decompression to the hypobaric atmosphere as a prophylactic measure against decompression sickness during repetitive EVA // Abstract volume of

12-th Man in Space Simp. "The future of Humans in Space". June 8-13, 1997, Washington, p. 206. (Соавт.: JI.P. Исеев, B.H. Поляков, Г.Ф. Воробьев)

49. Hypobaric atmosphere as prophylactic measure against decompression sickness during repetitive extravehicular activity // SAE Technical Paper Series № 972317,1997, p. 11. (Соавт.: JI.P. Исеев, C.H. Филипенков)

50. Gas bubbling detection for classification of human resistance to decompression sickness // SAE Technical Paper Series № 981724, 1998, p. 12. (Соавт.: JI.P. Исеев, C.H. Филипенков B.H. Поляков)

51. Decompression safety assessment during simulation of space suit operation // Proceedings of the 2-nd International Aerospace Congress, v. II, Moscow, Russia, 1999, pp. 113-119. (Соавт.: Л.Р. Исеев, C.H. Филипенков, B.H. Поляков, Г.Ф. Воробьев)

52. К проблеме исследования работоспособности космонавта-монтажника при имитации внекорабельной деятельности в барокамерных условиях // Гагаринский сборник. Материалы XXVI общественно-научных чтений, посвященных памяти Ю.А. Гагарина 1999 г., г. Гагарин, 2000 г., с. 190-195. (Соавт.: Г.Ф. Воробьев, JI.B. Савельева, О.П. Козлов, Н.А. Осадчиева)

53. Оценка риска высотной декомпрессионной болезни при имитации повторных (12-часовых интервалов) выходов в открытый космос // Ж." Авиакосмическая и экологическая медицина", 2001 г., №1, с. 51-54. (Соавт.: В.П. Катунцев, С.Н. Филипенков, Г.Ф. Воробьев)

54. Профилактика высотной декомпрессионной болезни при имитации выходов из кабины космического корабля с гипобарической искусственной газовой атмосферой // Ж. Авиакосмическая и экологическая медицина, 2001, № 2, с.50-53. (Соавт.: В.П. Катунцев, Г.Ф. Воробьев, С.Н. Филипенков JI.P. Исеев и др.).

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Применять соотношение pN2TK / Рк в качестве основного показателя, определяющего возможность развития ДБ, применительно к высотной стороне проблемы, впервые стали П.М. Граменидкий и его сотрудники (1973, 1974, 1980). В системе координат, отражающей эти параметры, найденная ими зависимость выражается прямой линией. Ее крайние точки опираются на полученные ими экспериментальные данные, показывающие, что из воздушной среды с обычным давлением можно безопасно переходить к разрежению, соответствующему 6000 м (354 мм рт.ст.), а из гипобарической газовой среды, содержащей 45% кислорода, при общем давлении 405 мм рт.ст. - к разрежению, соответствующему высоте 11000 м (170 мм рт.ст.).

По поводу найденной зависимости П.М. Граменидкий замечал, что для того, чтобы она приобрела характер неоспоримой закономерности, полученная прямая, безусловно, требует еще дополнительных экспериментально обоснованных «точек опоры». Теперь эти точки были нами получены, и представлялось интересным поместить эту прямую в поле координат с нашей экспериментальной кривой. Рисунок 7.1 воспроизводит результат такой операции.

На рисунке хорошо видно, что наша кривая (сплошная линия) располагается ниже штриховой прямой. Следует напомнить, что обе эти зависимости (наша кривая и штриховая прямая) отражают по существу условия перехода, характеризующиеся одинаковым уровнем безопасности. Интересно, что верхняя точка, на которую опирается правый прямолинейный участок нашей кривой, почти совпадает с верхней «опорной» точкой штриховой прямой. Затем, имея больший угол наклона, наша кривая, чем дальше, тем все больше и больше отклоняется от штриховой прямой. Такое положение сохраняется до пересечения кривой со средней «опорной» точкой на уровне остаточного давления 220 мм рт.ст. На этом прямолинейный участок кривой заканчивается. При дальнейшем уменьшении конечного давления в диапазоне от 220 до 180 мм рт.ст. ход кривой изменяется, и она начинает приближаться к штриховой прямой.

Рис. 7.1. Зависимость между исходным напряжением азота в организме и общим постдекомпрессионным давлением, отражающая приемлемые пограничные уровни декомпрессионной безопасности для бездесатурационной ВКД.

Штриховая линия - зависимость по П.М. Граменицкому (1974) Сплошная линия - характер зависимости по нашим данным, в виде кривой, опирающейся на 7 экспериментально проверенных точек.

Таким образом, наши данные убедительно подтверждают существующее представление об уменьшении допустимого коэффициента перенасыщения с увеличением высоты подъема. Кроме того, они дают возможность уточнить эту зависимость, которая ранее выражалась наклонной прямой, проходящей через две точки. Теперь можно считать экспериментально доказанным, что для всего диапазона практически возможных рабочих давлений скафандра, безопасные соотношения рЫ2тк / Рк (величины МДКП) лежат на кривой, имеющей два ярко выраженных участка: прямолинейный (АВ) и криволинейный (ВС).

На участке АВ, который соответствует диапазону постдекомпрессионных давлений 350-220 мм рт.ст., МДКП практически не изменяется и составляет величину, близкую к 1,60. Дальнейшее понижение постдекомпрессионного давления на участке ВС от 220 до 180 мм рт.ст. приводит к неуклонно ускоряющемуся уменьшению МДКП, который в крайней точке, соответствующей постдекомпрессион-ному давлению 180 мм рт.ст., составляет 1,24.

С учетом этой особенности отдельно для каждого участка кривой были подобраны математические уравнения, описывающие установленные зависимости.

Для участка АВ: Рк = pN2 тк * 0.614 + 4.081

Для участка ВС: Рк = 269.813 - 0.8592 * pN2TK + 0.0020406 * pN2TK2.

Можно предполагать, что местоположение этой кривой в системе координат может немного смещаться относительно вертикальной оси в зависимости от при влекаемого контингента обследуемых, интенсивности и характера задаваемой фи зической нагрузки. Однако характер кривой представляется бесспорным.

Выявленные зависимости и описывающие их уравнения легли в основу по строения номограммы (рис. 7.2), позволяющей определять допустимые сочетания параметров атмосферы кабины и давлений в скафандре, при которых обеспечивается возможность бездесатурационных выходов в ОК.

В поле координат номограммы, на оси абсцисс которой отложены величины исходного общего барометрического давления (Ри), а на оси ординат - % содержание кислорода в исходной атмосфере (к02), находится семейство из 9-ти кривых, определяющих необходимое сочетание Ри и к02 для обеспечения условий дыхания, адекватных тем, которые имеют место при дыхании воздухом в условиях нормального барометрического давления и на высотах 1, 2, 3 и 4 км., а также при дыхании в условиях нормального барометрического давления воздухом с повышенным до 25, 30, 35 и 40% содержанием кислорода.

Кроме того, в поле координат номограммы введено и наложено на первое семейство кривых пространственно сориентированное (с учетом зависимости МДКП от постдекомпрессионного давления) другое семейство кривых, представляющих последовательный ряд (от 0,245 до 0,60 кгс/см ) значений «скафандрово го» давления (Рек.) Образовавшаяся в поле координат сеть взаимосвязанных кривых позволяет быстро определять допустимые сочетания параметров атмосферы

35 -•

30

25

15 -

350

0.245 - 0.60 Диапазон величин рабочего давления в скафандре ( кгс/см2)

I I I I I I 1.1 I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I

400 450 500 550 600 650

40%

35%

30%

25% о к ы о и V к о т л О, и о о. о и о е £ и Й

Нормоксическая атмосфера

1 км

2 км

3 км

4 км

700 750 800

Общее барометрическое давление атмосферы кабины, мм рт. ст.

950 а з

§ щ р к 2 о 2 Н о я с к и

Рис. 7.2. Номограмма для определения основных параметров атмосферы кабины ПКА и величины рабочего давления в СК, обеспечивающих декомпрессионную безопасность ВКД при бездесатурационных выходах в ОК. кабины и давлений в СК, при которых обеспечивается возможность бездесатура-ционных выходов в ОК.

В качестве примеров практического использования номограммы, на последней выделены четыре зоны, представляющие 4 варианта атмосферы, при которых возможны бездесатурационные выходы в ОК в скафандрах с рабочим давлением

Ч Л

0,4 кгс/см (I и II варианты), 0,27 и 0,25 кгс/см (III и IV варианты, соответственно). Первый вариант атмосферы представляет нормобарическую умеренно гипе-роксическую среду. Второй, третий и четвертый - различные гипобарические газовые среды с практически нормализованным парциальным давлением кислорода. Общее требование к этим атмосферам состоит в том, что Ри не должно превышать, а к02 не должна быть меньше определенных значений. Для указанных вариантов атмосфер это требование может быть записано следующим образом.

Вариант атмоферы Регламентируемые параметры атмосферы

Ри (мм рт.ст.) максимальное значение поддерживаемого ттиаттазона кОг (%) минимальное значение поддерживаемого диапазона

I 760 33,7

П 670 24,1

Ш 500 32,0

IV 450 35,7

Величины возможных отклонений данных параметров (Ри в сторону уменьшения, а к02 в сторону увеличения) от указанных значений, вероятно, будут определяться возможностями технических средств, ответственных за поддержание постоянства газовой среды кабины. Если предположить, что поддержание общего давления обеспечивается с точностью ±20 мм рт.ст., а содержание кислорода с точностью ±2%, то номинальные величины Ри и к02 для рассматриваемых вариантов атмосфер должны составлять:

Вариант атмосферы Номинальные величины параметров атмосферы

Ри, мм рт.ст. к02, %

I 740 35,7

П 650 26,1

Ш 480 34,0

IV 430 37,7