Методика определения безопасности воздействия перегрузок "голова-таз" при катапультировании на больших скоростях полета тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.26.02, кандидат технических наук Шибанов, Виктор Юрьевич

• Шибанов, Виктор Юрьевич
• кандидат технических наук
• 2011

Оглавление диссертации кандидат технических наук Шибанов, Виктор Юрьевич

Введение.

1 Существующие способы оценки безопасности воздействия перегрузки катапультирования «голова-таз».

1.1 Физиологические аспекты проблемы травматизма позвоночника при катапультировании.

1.2 Прочностные свойства позвоночника человека.

1.3 Существующие методики оценки допустимости воздействия перегрузки «голова - таз».

1.4 Особенности воздействия перегрузок катапультирования на больших скоростях.;.

1.5 Выводы по обзору существующих способов оценки безопасности воздействия перегрузки катапультирования «голова - таз».

2 Статистический анализ исходов реальных катапультирований.

2.1 Общий статистический применения кресел типа К

2.2 Статистический анализ травмирования в результате применения КК.

2.3 Выводы по результатам статистического анализа исходов реальных применений КК.

3 Аналитическое исследование механизма воздействия на летчика перегрузки «голова - таз» при катапультировании на больших скоростях.

3.1 Силовые факторы, воздействующие на катапультируемую систему.

3.2 Определение уровня и характера изменения по времени перегрузок катапультирования в направлении «голова-таз».

3.3 Определение силы реакции, действующей между летчиком и КК при катапультировании.

3.4 Выводы по результатам аналитического исследования механизма воздействия на летчика перегрузок в направлении «голова-таз».

4 Экспериментальные исследования особенностей воздействия на летчика перегрузки «голова - таз» при катапультировании на больших скоростях.

4.1 Эксперименты на АДС по определению величины аэродинамического усилия, воздействующего на верхнюю часть туловища и голову манекена.

4.2 Экспериментальные катапультирования кресел типа К-36 с антропоморфными манекенами.

4.3 Физиологические эксперименты с моделированием воздействий условий катапультирования на верхнюю часть тела летчика.

4.4 Выводы по результатам экспериментальных исследований особенностей воздействия на летчика перегрузок в направлении «голова -таз» при катапультировании на больших скоростях.

5 Создание уточненной методики оценки безопасности воздействия перегрузки катапультирования «голова - таз».

5.1 Корректировка методики определения допустимых уровней перегрузок.

5.2 Корректировка методики определения индекса динамической реакции.

5.3 Выводы по созданию методики оценки безопасности воздействия перегрузки катапультирования «голова - таз».

6 Выводы

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Методика определения безопасности воздействия перегрузок "голова-таз" при катапультировании на больших скоростях полета»

При возникновении неполадок или повреждения летательного аппарата (ЛА) и невозможности штатной или аварийной посадки члены экипажа оказываются в условиях чрезвычайной ситуации. С первых шагов развития авиации возникла проблема спасения экипажа при возникновении аварийной ситуации на борту летательного аппарата. На первых порах она решалась покиданием самолета экипажем через борт с использованием индивидуальных парашютов. Однако рост скоростных характеристик самолетов и особенно появление в конце 40-х годов реактивной авиации сделало такой метод спасения невозможным. Из-за . высоких аэродинамических нагрузок, действующих на летчика при выходе его из кабины, покидание самолета стало трудновыполнимым, и появилась реальная опасность столкновения летчика с хвостовым оперением самолета. Поэтому, к середине' 40-х годов' XX века возникла* необходимость создания- принудительных средств, которые обеспечивали бы членам экипажа безопасное аварийное покидание ЛА.

Решение этой задачи вначале в Германии, Швеции и Англии, а затем в США и, России (СССР) пошло по? пути разработки катапультных кресел, которые одновременно выполняли бы функции рабочего места члена экипажа.

Первоначально катапультное кресло. (КК) было достаточно простым устройством и представляло собой рабочее кресло летчика, снабженное лишь стреляющим механизмом (СМ). Парашют спасения располагался на летчике, и в случае возникновения аварийной ситуации и необходимости покидания ЛА летчик инициировал СМ и катапультировался из самолета. Через определенное время летчик вручную отделялся от КК и вводил парашют спасения [3; 4].

К настоящему времени катапультное кресло, являясь прежде всего рабочим местом пилота, превратилось в сложное техническое устройство, которое обеспечивает спасение летчика в широком диапазоне высот и скоростей полета современных самолетов. После подачи команды на катапультирование все системы КК работают в автоматическом режиме [65; 73;

87]. Стремительное развитие авиационной техники и совершенствование тактики ее применения привело к тому, что в последнее время к КК предъявляются- все более жесткие требования, связанные с необходимостью спасения летчика в широком диапазоне высот и скоростей полета [4; 6].

По мере увеличения возможного диапазона применения КК усиливаются и воздействия на летчика- неблагоприятных факторов' и условий, возникающих в процессе* катапультирования. Именно эти воздействия, наряду с уровнем-технологий и требованиями- к расширению антропометрии летного состава, определяют облик и возможности современных КК. Основными факторами, воздействующими'на летчика'в условиях катапультирования-и определяющими безопасность применения КК, являются [4; 73]:

- воздействие на.пилота перегрузок катапультирования, которые, в свою очередь, складываются , из-воздействий перегрузок гот торможения под действием набегающего потока ^ воздействия от €М и РДТТ;

- динамические инерционные воздействия, связанные с вращением катапультируемой системы.'

- воздействие набегающего' потока, приводящее к повреждениям, связанным, с непосредственным, воздействием избыточного- давления: аэродинамического потока на летчика^ а также к повреждениям, связанным-с разбросом по потоку его рук, ног и воздействие на голову при попадании кресла в набегающий поток.

Воздействие на летчика всех этих факторов необходимо, по мере возможности, минимизировать. Для этого на современных катапультных креслах, в- том числе на отечественных КК типа К-36Д, применяются следующие способы решения проблемы защиты летчика от действия факторов катапультирования [4; 6; 65]:

- система фиксации, в том числе принудительный притяг плеч и пояса, ограничители разброса рук, подъемники и притяг ног, также предназначенные для принудительного формирования правильной изготовочной позы, предотвращения разброса ног под воздействием набегающего потока воздуха и защиты поднятыми коленями живота летчика,

- особая конструкция привода (ручки) катапультирования, также позволяющая летчику в момент инициации катапультирования сгруппироваться и занять наиболее безопасную позу;

- система вертикальной стабилизации, обеспечивающая стабилизированное положение кресла в потоке и ограничивающая пространственное угловое вращение КК;

- защитный аэродинамический щиток (дефлектор), защищающий верхнюю часть тела летчика от воздействия набегающего потока;

- профилированная спинка сидения, заголовник и другие опорные поверхности КК, обеспечивающие максимально безопасное восприятие действующих перегрузок и силового воздействия набегающего потока;

- специальное высотное снаряжение, В' том числе защитный шлем и кислородная маска, снижающее непосредственное воздействие набегающего потока воздуха и обеспечивающее безопасный спуск летчика при катапультировании на больших высотах.

Применение всех этих систем и снаряжения позволило* существенно повысить безопасность процесса катапультирования на креслах типа К-36Д во всем диапазоне их применения [42]. Однако, если вопросы, связанные с защитой от непосредственного воздействия набегающего потока в известной степени решены, то существенное ограничение уровней угловых и линейных ускорений невозможно без снижения функциональности и диапазона применения КК. Основной проблемой остается вопрос безопасности ускорений катапультирования, и, в первую очередь, перегрузки пу, направленной вдоль позвоночника летчика - «голова-таз». Воздействие этой перегрузки является одним из основных факторов, определяющих уровень безопасности летчика, и может приводить к возникновению травм позвоночника.

Перегрузка «голова-таз», воздействующая на организм летчика при катапультировании, имеет ряд особенностей, определяющих ее физиологическое воздействие-на организм летчика. Главной из них является ее кратковременный, ударный характер, с большим темпом нарастания. Общая длительность воздействия значительного уровня перегрузки не превышает, как правило, 0,5. 1,0 с, что примерно соответствует суммарной продолжительности работы энергодатчиков КК - СМ и РДТТ, а также наиболее интенсивному торможению кресла с пилотом в потоке воздуха после отделения его от ЛА. При этом скорость нарастания вертикальной перегрузки может достигать 200 ед./с и более. За этот промежуток времени не успевают развиться патофизиологические реакции, связанные со смещением больших массивов крови и формированием гипоксических состояний («серая» и «черная» пелена, потеря сознания), как это имеет место при пилотажных перегрузках [7; 15]. В связи-с этим на первый план выходят биомеханические сдвиги, обусловленные деформацией тканей и органов летчика.

Поскольку основной опорной структурой тела сидящего в кресле летчика является»позвоночный столб, то именно он в первую очередь противодействует сжимающей силе, возникающей- при действии инерционных, перегрузок, «голова-таз», которые, в свою очередь, порождаются внешними силами, воздействующими при катапультировании в вертикальном направлении. В связи с этим именно позвоночник является органом-мишенью, прежде всего повреждающимся от ударного воздействия это№ перегрузки.

Следует отметить, что основная идеология, которая закладывается при проектировании и создании КК - это обеспечение наименьшего травматизма летчика в случае катапультирования, с желательно скорейшим возвращением его в строй [73]. Однако при этом перед инженерами-разработчиками технических устройств стоят две, по сути, противоположные задачи.

С одной стороны, необходимо, насколько это возможно, снижать интенсивность каждого из опасных для летчика воздействий условий катапультирования. С другой стороны, создаваемое средство аварийного покидания должно наиболее полно соответствовать техническим характеристикам JIA. При всех прочих равных условиях средство, применение которого сопровождается наименьшими нагрузками на организм пилота, является более сложным по конструкции и имеет большие габаритно-весовые характеристики. Кроме этого, при улучшении, например, характеристик переносимости перегрузок путем их уменьшения, одновременно ухудшаются другие важные характеристики КК, и прежде всего - минимально безопасная высота катапультирования. Поэтому, в конечном итоге, речь идет не о создании «комфортных» условий при катапультировании, а о принятии разумного компромисса, обеспечивающего как эффективность, применения, например перелет катапультного кресла через киль самолета, так и условия безопасной переносимости человеком условий аварийного покидания.

Проблема естественного противоречия, возникающего в вопросе минимизации воздействующих на летчика условий катапультирования* в полной мере относиться и к действующим на него перегрузкам. Традиционно, при разработке средств защиты! от ударных воздействий, — амортизационных кресел, автомобильных систем безопасности и т.д. - для повышения безопасности стремятся снизить величину воздействующей перегрузки.

В случае катапультного кресла, снизить, уровень действующих перегрузок зачастую представляется нецелесообразным. Потеря высоты при катапультировании в значительной степени определяется интенсивностью * торможения, а, следовательно, и величинами действующих перегрузок. Кроме того, величины перегрузок, в том числе- и в направлении «голова-таз» напрямую влияют на относительную траекторию КК.

Поэтому, максимальное значение перегрузок и время их действия на КК определяются исходя из физиологически предельно допустимых величин, а в профилактике травм, получаемых при катапультировании, главным направлением на сегодняшний день является нормирование характеристик уровней воздействующих перегрузок. В последнее время благодаря работам отечественных специалистов (Т.П. Ступаков, A.C. Барер и др.) и зарубежных ученых (Х.Е. Гирке-фон, Дж.В; Бринкли) установлены основные факторы, влияющие на риск перелома позвоночника под действием ударных перегрузок, и получена количественная связь между физическими параметрами этих перегрузок и вероятностью получения, травм.

Изучение действия перегрузок на организм человека проводится уже более 50 лет как у нас в стране, так и за рубежом. Благодаря работам А. . (деег!г, М.П. Бресткина^. Р.Л. Комендантов^ ВШ!- Левашова, П.К. Исакова, С.А. Гозулова, И.А. Цветкова, РЖ Ступакова, Ю.В; Мазурина, В .А. Корженьянца и др. были определены; средние уровни переносимости человеком: ударных воздействий, разработана система регламентирования перегрузок катапультирования' выявлена- индивидуальная; вариабельность устойчивости-человека к воздействию; наиболее часто встречающейся й опасной перегрузки -в. направление «голова-таз», а также были установлены факторы, ее определяющие [1; 10; 51; 52;: 78; 80]. Это позволило перейти к количественной оценке безопасности летного состава при: воздействии таких, перегрузок; в том числе с использованием методов-математического моделирования-.

Полученные на основании этих многолетних; исследований и используемые! на сегодняшний день на практике: критерии оценки? допустимых значений перегрузки «голова-таз» можно разделить на-две группы:

- нормирование: величины- перегрузки пу„ времени; ее: воздействия и скорости изменения [102];

- нормирование величины динамической реакции? системы «КК -летчик» на перегрузку катапультирования [2; 103].

Однако^ оба этих подхода рассчитаны на применение в идеальных условиях - летчик, принявший правильную изготовочную позу, катапультируется из самолета, летящего на относительно небольшой скорости. При этом все'эти предельные величины были получены в ходе исследований, проводившихся при отсутствии воздействия аэродинамических сил на сидящего в кресле летчика. На скоростях же 900. 1300 км/час на летчика, сидящего в КК, воздействую значительные аэродинамические силы, которые значительно увеличивают величины перегрузок «голова-таз», действующих после выхода кресла в поток. Однако, вместе с тем, воздействие этих сил существенным образом влияет на усилия, возникающие в позвоночнике летчика, и непосредственно влияющие на возможность получения им травмы. Причем известно, что при катапультировании в условии больших скоростей полета на шею летчика действуют значительные растягивающие нагрузки [19; 75]. В» принципе, через шейный отдел это растягивающее усилие, может уменьшать компрессионные силы, сжимающие грудной и поясничный, отделы, и тем самым снижать риск получения травмы.

Актуальность работы. Проблема повышения точности определения уровня-допустимых воздействий при катапультировании становится особенно актуальной в связи с тем, что новые отечественные^КК (типа К-36Д-3.5, К-36Л-3.5Я и К-36Д-5) создавались с учетом современных тенденций в. авиации и расширенных требований, влияющих на возрастание* уровней перегрузок, и прежде всего - в направлении «голова-таз» пу [74]:

- снижение установочной! массы и габаритов .кресла'по сравнению с КК предыдущего поколениями-сохранении диапазона их применения;

- увеличение диапазона^ возможной антропометрии летного состава, связанное с привлечением к летной^ работе женщин, а также увеличением поставок авиационной техники в страны, летчики которых имеют малыйрост и вес;

- улучшение условий штатной работы экипажа за счет установки1 кресел в кабинах высокоманевренных самолетов под большими углами;

- возможное увеличение диапазона применения КК.

Уменьшение массы пилота, КК, а также увеличение угла установки кресла в кабине самолета, несмотря на все предпринятые' меры, ведет к увеличению значений перегрузок, действующих при катапультировании вдоль позвоночника человека. Это, в свою очередь, приводит к ограничению в диапазоне применения самолета или к отказу от установки кресла под углами, обеспечивающими благоприятную штатную работу летчика. Так, попытки установить КК К-36Д-3.5 на объекте 10В под углом 19° при существующих ограничениях на пу привели к появлению требований по ограничению области применения самолета до скоростей 1100 км/час. От попыток установить кресла под углом в 30° (проект ЮМ), вообще было решено отказаться.

Необходимость расширения диапазона применения; КК (увеличение максимально допустимых скоростей и чисел М, на которых должно быть обеспечено безопасное катапультирование) также приводит к существенному увеличению уровней перегрузок, действующих по всем осям. Для их снижения необходимо применения различных, технически достаточно сложных и громоздких схем и устройств, неблагоприятно влияющих на технические и эксплуатационные характеристики КК.

В связи со- всем этим особенно остро * стоит вопрос об уточнении методики определения величины предельно допустимых значений перегрузок приреальных катапультированиях, то есть тех пороговых значений, которые не приводят, к травмированию летчика.

Цель работы - разработка на основании^ полученных экспериментальных данных и проведенного математического» моделирования-' методики.- оценки-безопасности воздействия на тело летчика перегрузок, в направлении «голова-таз», возникающих при. катапультировании^ на больших скоростях полета самолета, и ее апробация применительно к случаям реальных катапультирований.

Задачи работы. Для достижения поставленной- цели, необходимо было решить следующие задачи:

1) Провести сравнительную оценку травматизма позвоночника летчиков, катапультировавшихся из самолета на различных скоростях полета. .

2) Выявить расчетным путем особенности воздействия на летчика перегрузки «голова - таз» при катапультировании на больших скоростях полета (свыше 900 км/час).

3) Экспериментально определить величину эффекта уменьшения сжимающего усилия в позвоночнике, возникающего под воздействием набегающего скоростного напора.

4) Экспериментально сравнить реакции антропоморфного манекена и тела человека на динамическое растягивающее усилие, аналогичное действиюаэродинамических сил на верхнюю часть.тела летчика*после попадания его в воздушный поток.

5) Создать методику оценки безопасности воздействия на летчика перегрузки «голова - таз» при; катапультировании в, диапазоне индикаторных скоростей 0.1300 км/час, учитывающую биомеханическую реакцию тела человека-на*действие: аэродинамических сил.

На защиту выносятся:

1) Результаты аналитических-, и экспериментальных исследований; доказывающие наличие при катапультировании на. больших, скоростях полета биомеханического * эффекта. уменьшения- сжимающего позвоночник летчика' усилия от перегрузки «голова-таз» вследствие воздействия на его* голову и. верхнюю часть туловища растягивающих аэродинамических сил.

2) Методика, созданная для« расширения- возможности спасения-летчика в широком диапазоне применения ЛА, И' позволяющая количественно определять, безопасность, воздействия на тело- летчика перегрузок катапультирования в направлении «голова-таз» при покидании самолета на больших скоростях полета.

Научная значимость и новизна работы заключается в том, что:

- впервые • теоретически доказан и экспериментально подтвержден биомеханический эффект разгрузки позвоночника сидящего в катапультном кресле летчика под действием аэродинамических сил, возникающих при катапультировании на больших скоростях;

- разработана методика количественной оценки безопасных уровней воздействия перегрузки катапультирования, отличающаяся от существующих методик учетом влияния аэродинамических сил, которые действуют на тело: сидящего в кресле летчика при покидании самолета на больших скоростях полета.

Практическая значимость полученных результатов состоит в разработке методического аппарата для определения- безопасных уровней воздействия на лётчика перегрузки «голова-таз» в случае катапультирования из самолета в реальных условиях полета на больших скоростях при различных углах установки КК в кабине. В результате снимаются, ограничения по применению КК и эксплуатации самих ЛА на больших скоростях полета,, связанные; с повышенными уровнями; действующих при этом перегрузок «голова-таз». <

Основная часть исследований, легших в основу настоящей диссертационной работы, была проведена в рамках Этапа 5.6 Договора между ОАО «11ГГП «Звезда» и «ОКБ Сухого» от 26.12.2004 г.: «Разработка КК пятого поколения К-3 6Д-5 для> объекта Т-50».

Достоверность полученных результатов подтверждается четким формулированием базовых концепций исследования, строгим отбором} гипотез и обоснованным применением используемых математических: методов; совпадением расчетных значений с результатами, полученными? в условиях стендовых исследований, внедрением основных результатов работы, а также статистическими, исследованиями реального: применения катапультных, кресел на больших скоростях.

Реализация работы

Результаты работы реализованы::

- в «Акте по результатам Государственных испытаний КК К-36Д-3.5 в составе КСАП объекта 10В», утвержденном в/ч 22737, ОАО «НПП «Звезда» и ОАО «ОКБ Сухого» (2006 г.);

- в «Заключении о возможности установки КК К-3 6Д-5 в кабине объекта Т-50 под углом 22°», утвержденном ОАО «НПП «Звезда» и ОАО «ОКБ Сухого» (2008 г.); в межведомственной «Методике оценки травмоопасности перегрузок КУ на больших скоростях», утвержденной ВВС МО РФ, ГНИИИ-ВМ МО РФ, в/ч 22737, ОАО «НПП «Звезда» и ОАО «ОКБ Сухого» (2009 г.);'

- в «Отчете по результатам Предварительных испытаний катапультного кресла К-36Д-5», утвержденном в/ч 22737, ОАО «НПП «Звезда» и ОАО «ОКБ Сухого» (2010 г.).

Публикации и апробация работы

Материалы диссертации нашли свое отражение в 6 печатных трудах, в том числе в 3 изданиях, рекомендованных ВАК, одном патенте, а также в 12 отчетах по научно-исследовательским и испытательным работам.

Основные положения и' научные результаты диссертационной работы обсуждались на конкурсах молодых специалистов ОАО' «НШГ «Звезда» (Москва 2007, 2009), на-XXXIX научно-практической конференции ГосНИИИ ВМ Минобороны России (Москва 2010), на 9-й международной« конференции «Авиация и космонавтика-2010» в МАИ4 (Москва 2010), на заседании секции научно-методического совета ГосНИИИ ВМ Минобороны России (Москва 2010),- на заседании научно-технического совета ОАО «НПП «Звезда».

Структура и объем работы

Работа состоит из введения, пяти глав, выводов, списка литературы и Приложения. Основной текст диссертации изложен на 155 страницах, включая список литературных источников, проиллюстрирован 27 рисунками, содержит 23 таблицы. Библиография содержит 107 наименований, из которых 18 на иностранных языках.

Заключение диссертации по теме «Безопасность в чрезвычайных ситуациях (по отраслям наук)», Шибанов, Виктор Юрьевич

6 Выводы

1. Анализ исходов реальных катапультирований показал отсутствие переломов позвонков у летчиков, спасшихся при катапультированиях на скоростях полета более 900 км/час, в то время' как аварийное покидание на меньших скоростях в отечественных ЮС сопровождалось переломами в 6.6% случаев.

2. В.проведенных расчетных работах показано, что при больших скоростях полета:

- максимальные величины ударнош перегрузки «голова-таз»'в системе «летчик - КК» отмечаются на этапе выхода кресла из кабины самолета и могут достигать при» максимальных индикаторных скоростях более 18.23 ед.;

- величина контактной, силы- реакции* между летчиком и- КК, образующаяся под действием^ ударной перегрузки^ Hi определяющая компрессию позвоночника, зависит от индикаторной скорости полета самолета в момент катапультирования Vj и угла, установки КК в кабине^, уменьшаясь, при 7° и V; = 1300'км/час в! момент выхода КК из кабины JIA на величину до 3200 Н!.

3. Экспериментально установлено, что при попадании-летчика в. поток на большой скорости на верхнюю часть его тела действует растягивающая аэродинамическая сила, которая частично разгружает позвоночник (на 500.3000 Н при х ~ 17° и> Vj = 900. 1300 км/час), испытывающий сжимающую нагрузку от вертикальной перегрузки катапультирования. Поэтому одно и то же значение перегрузки катапультирования; в направлении «голова - таз» оказывается на большой скорости полета более безопасным, чем на малой. При этом увеличение угла установки КК в диапазоне % = 17°.30° при катапультировании на большой скорости* полета ведет к относительному снижению растягивающего позвоночник аэродинамического усилия (при Vj = 1300 км/час изменение угла установки % с 17° до 30° приводит к снижению растягивающих усилий с 3000 до 1800 H).

4. На основании сравнительных экспериментов показано; что динамическая реакция тела сидящего в КК человека и антропоморфного; манекена на растягивающее воздействие оказываются, с учетом 90%-го доверительного интервала, идентичными по величине и; суммарному импульсу,, что, в: свою очередь, позволяет полностью распространить, данные, полученные в испытаниях с антропоморфными манекенами, на летчика.

5. На основании анализа экспериментальных данных- разработана и апробирована- методика, совершенствующая количественное нормирование безопасных уровней- перегрузки; «голова-таз» при- катапультировании1 набольших скоростях полета; а также доработана и проверена в; испытаниях модель, вычисления индекса динамической реакции; (DR1), дополнительно учитывающая наличие; аэродинамической? силы*, воздействую i цей на верхнюю часть тела летчика. , ; •

6. Проведенные исследования, и. созданные на их основе методики позволяют более точно определять безопасность воздействия на летчика перегрузок катапультированиям направлении- «голова-таз»; Как следствие, снимаются» ограничения по применению КК и эксплуатации; самих JIA- на больших скоростях полета; связанные с; повышенными уровнями действующих при этом перегрузок. Это делает возможным:

- снижение, установочной массы кресла;

- увеличение диапазона возможной антропометрии летного состава;;

- улучшение условий штатной работы экипажа за счет установки кресел в кабинах высокоманевренных самолетов под , большими ¡углами:

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Шибанов, Виктор Юрьевич, 2011 год

1. Авиационная медицина катастроф. // Под ред. Ступакова Г.П. М.: Полет, 1994.-368с.

2. Авиационный стандарт ОСТ В 102778-2001. Травмобезопасность членов экипажа при действии ударных перегрузок, возникающих при работе энергодатчика катапультной установки. Общие требования. 2002.

3. Агроник А.Г., Эгенбург Л.И. Развитие авиационных средств спасения. -М.Машиностроение, 1990. 256с.

4. Алексеев С.М., Балкинд Я.В., Гершкович A.Mí и др. Средства спасения экипажа самолета. — М.: Оборонгиз, 1975. 450с.

5. Аникин Ю.М., Обысов A.C. Основные параметры механических свойств позвонков человека. // Тез. Докл. Второй Всесоюз. конф. по биомеханике. — Рига: Зинатне, 1979. т.1. - С.72-74.

6. Афанасенко Н.И., Лившиц А.Н., Соболев И.П. Разработка систем аварийного покидания- для экипажей летательных аппаратов. «Вестник авиации и,космонавтики», 2002 г., №5:

7. Багаудинов К.Г. Клинические аспекты, авиационной медицины. // Справочник авиационного врача. М.: Воздушный транспорт, 1993. - кн.2. -раздел VII.- С.385-509.

8. Байдаков-В.Б., Клумов A.C. Аэродинамика и> динамика полета. — М.: Машиностроение; 1979.-344с.

9. Барер A.C., Гозулов С.А., Дегтярев В.А. и др: Реакция организма человека на воздействие перегрузок приземления с большими скоростями нарастания. // Проблемы космич. биологии. М.:Изд-во АН СССР; 1967. - т.6. -С.140-145.

10. Барер A.C., Витолс Э.А., Кикут Р.П. и др. Выбор аналитического описания динамики нагружения и разрушения элементов позвоночника человека. // Механика композитных материалов. — 1986.,- № 2. — С.327-331.

11. Богословский C.B., Дорофеев А.Д. Динамика полета летательных аппаратов: Учебное пособие. СПб.: ГУАП, 2002. - 64 с.

12. Витол Э.А., Янушкевич А.Ф., Данос Я.А. Прочностные характеристики позвоночника человека. // Современные проблемы биомеханики. — Рига, 1989. -вып.6. С.47-62.

13. Волковицкий В.Р., Лившиц А.Н., Моисеев Ю.Б., Шибанов В.Ю. и др. Разработка весового измерительного стенда // ТЗ «HlШ «Звезда», 2006. 10 е., инв. № КО-1 1353-11-06.

14. Воронова И.Р., Петренко A.M. Повреждения- позвоночника // Травматология и ортопедия. / Рук-во для врачей в 3 т.т. / Под ред. Ю.Г.Шапошникова. М.: Медицина, 1997. - Гл.1. - т.2. - С.69-96.

15. Гератеволь 3. Психология летчика в самолете. — М.: «Иностранная литература, 1956 г. — 378с.

16. Гирке фон Х.Е., Бринкли Д'.В. Ударные ускорения // Основы-космической биологии и медицины. М!:Наука, 1975. - Т.2. - кн.1. - С.232-264.

17. Гозулов* С.А., Корженьянц В.А., Скрыпник В.Г. и др. Исследование прочности позвонков человека на сжатие. // Архив ГЭ. 1966. - №9. - 0.13-18:

18. Гозулов С.А., Корженьянц В. А., Петрухин В.Г и др. Исследование некоторых критериев повреждающего1 (патологического) действия ударных перегрузок на организм. // Действие на организм ударных перегрузок (сборник статей). М., 1972. - С. 15-21.

19. Гозулов- С.А., Ступаков Г.П. Ударные перегрузки.// Авиационная медицина (Руководство) / Под ред. Н.М.Рудного, П.ВВасильева, С.А.Гозулова.- М.: Медицина, 1986. Гл.8. - С. 100-116.

20. ГОСТ 20058-80. Динамика летательных аппаратов в атмосфере. Термины, определения и обозначения. М., 1980. - 56с.

21. ГОСТ В 24951-81. Антропометрия, летного состава. Статические и динамические размеры. М., 1982". - 85с.

22. ГОСТ 4401-81. Атмосфера стандартная1. Параметры.,. М., 2004. - 184с.

23. Горбатенко A.A. и др. Механика полета. М.: «Машиностроение», 1969.- 420с.

24. Громов А.П. Биомеханика травмы (повреждения головы, позвоночника и грудной клетки). — М.: «Медицина», 1979. -275с.

25. Ивлев А.П., Лившиц А.Н., Шибанов В.Ю. Результаты испытаний по моделированию на АДС воздействия на летчика аэродинамического потока при катапультировании // Отчет «НПП «Звезда» по НИР. М., 2008. - 70 е., инв. № КО-1 1430-11-08. ;

26. Калякиш ВШ;, Бухтияров^ И!В;,1 Васильева А.Юг. Исследование минеральной насыщенности костной ткани поясничных, позвонков в процессе систематического5 воздействия? перегрузок +GZ. // Авиакосмич. и экол. медицина.-1996. т.З0. - Лго5. -С.9-15.

27. Катапультное кресло К-36 ДМ; серии 2 (2220-9). Руководство по техническойэксплуатации; — ЗАБ-9200-0-РЭ133: Катапультное кресло К-36Д-3.5 Э- Руководство по технической эксплуатации. ЗАБ-9293-0-РЭ.

28. Катапультное кресло К-36Д-5. Руководство по технической эксплуатации. -ЗАБ-9301-0-РЭ. ' '

29. Козловский А.П:,. Ступаков F.EK,. Дрянных В.П. и др. Значение плотности костной структуры в; травматизме позвоночника при катапультировании; // Космич. биология и авиакосмич: медицина. 1982. - №1. -С.62-63.

30. Козловский А.П., Эливанов В .А., Морозова Н.П. Биомеханические критерии в клинической оценке компрессионных переломов позвоночника. // Науч. чтения по авиации и космонавтике (XIII Гагаринские чтения). Секция

31. Проблемы авиац. и космич. медицины и биологии». Тез. докл. М., 1983. -С.41.

32. Краснов Н.Ф. Аэродинамика. Ч. I. Основы теории. Аэродинамика профиля и крыла. Учебник для втузов. М., Высшая;школа,.1976. - 384 с.

33. Корженьянц В.А. Исследование устойчивости позвоночника к статическим и ударным нагрузкам. / Дис.канд.мед.наук. М., 1970. - 197с. -инв.№ 1753.

34. Корженьянц В!А., Фролов Н.И. Повреждения позвоночника при воздействии ударных перегрузок на человека; // Действие на организм ударных перегрузок. М., 1971. - С. 81-85.

35. Корженьянц В:А., Лемасов В.Б. Динамическая реакция тела человека на воздействие ударных перегрузок приземления. // Действие на организм ударных перегрузок. М., 1971. - G. 86-89.

36. Костин В.К., Барер А.С. и др. Эргономическая« оценка: катапультного кресла К-36Д-3,5. / Отчет № 6017-8-99 НПП "Звезда".-1999- 36с. инв: № 6825.

37. Лившиц A.IT., Шибанов В-Ю. . Силовые аэродинамические характеристики человека в присутствии катапультного: кресла.// Отчет «НПП «Звезда» по НИР. М., 2002. - 13 е., инв. № КО-1 1165-11-02.

38. Лившиц А.Н., Харченко А.И., Шибанов В.Ю. Теоретический анализ особенностей воздействия условий катапультирования на летчика при больших скоростях полета // Отчет «НПП «Звезда» по НИР: М;, 2002. - 33 е., инв. № КО-1.1166-11-02:

39. Лившиц A.Hi, Шибанов В.Ю. Дополнительные исследования травмобезопасности аварийного покидания объекта Т-50 при использовании К36Д-5// Научно-технический отчет «НЛП «Звезда». М., 2005. - 20 е., инв. № КО-1 1302-11-05.

40. Лившиц А.Н., Шибанов В.Ю. Анализ статистики применения катапультных кресел типа К-36 // Отчет «НЛП «Звезда» по НИР. М., 2008.-25 е., инв. №КО-1 1442-11-08.

41. Лившиц А.Н., ШибановВ.Ю. Методика расчета индекса динамической реакции (ОМ) для случаев катапультирования при большой скорости полета // Научно-технический отчет «НЛП «Звезда». М.*, 2008.-42 е., инв. №КО-1 143911-08.

42. Мазурин Ю.В., Отупаков Г.П. Прогнозирование действия на человека линейных и угловых ударных ускорений. // Космич. биология и авиакосмич. медицина. 1987. - №2: - С.37-40.

43. Мазурин Ю.В., Ступаков Г.П: Определение допустимых длительностей и амплитуд действующих на человека линейных ускорений высоких уровней. // Космическая биология и авиакосмическая медицина: — 1991. №1. - С. 79-83.

44. Методика оценки травмоопасности перегрузок^ КУ на больших скоростях. М.: 2009. - 8с.

45. Миролюбов.Г.И". Защита организма от ударных перегрузок. // Действие на организм ударных перегрузок (сборник статей). М'., 1972. - С. 102-105.

46. Миролюбов Г.П., Правецкий В.Н., Громов А.Н. и др. Динамическая прочность позвоночника при- продольных ударных перегрузках. // Судебно-медицинские аспекты моделирования биомеханики повреждения. — М., 1978. -С.64-69.

47. Моисеев Ю.Б. Особенности травм позвоночника у катапультировавшихся летчиков. // Военно-медицинский журнал. М, 1995. №6 -с. 56-61.

48. Моисеев Ю.Б. Травматизм летного состава при катапультировании. Военно-медицинский журнал, №6,. 2003 — С. 59-62.

49. Моисеев Ю.Б., Шибанов В.Ю., Страхов А.Ю: Воздействие перегрузки при катапультировании на больших скоростях полета самолета // Полет, №12, 2009 -С. 9. 15:

50. Моорлат Н.В., Витоле Э.А., Валдовские Г.Ж. К оценке разрушающих усилий позвонков человека при динамическом нагружении. // Тез. докл. 2-ой Всесоюз. конф. по проблемам биомеханики. Рига, 1979. - Т.1. - С.80-81.

51. Нател Дж. Аварийное покидание летательных аппаратов. // Авиационно-космическая медицина. -М.: Воениздат, 1975. С.103-148.

52. Обысов A.C., Аникин Ю.М. Механическая-прочность морфологических элементов позвоночного столба. // Науч. Труды ВНИИФК. — 1970. Т. 11. — С.95.

53. Основы* космической биологии и медицины, Том II, книга первая' — Экологические и физиологические основы космической биологии и медицины. Под ред. О.Г. Газенко и М. Кальвина. М.: «Наука», 1975. -395с.

54. Павлов A.C., Северин ,Г.И. Системы оборудования летательныхiаппаратов. -М.: «Машиностроение», 1995 г. Гл. 14.

55. Петрухин В.Г., Рыклин К.Б. Патоморфология ударных перегрузок: // Действие на организм ударных перегрузок (сборник статей). М., 1972. - С.73-80.

56. Позвоночник. // Большая» медицинская'энциклопедия. М.:Советская энциклопедия, 1983. - т.20. - С. 107-124.

57. Правецкий В.Н., Бомштейн K.F., Ляпин В.А. Биомеханические основы построения математических моделей тела человека применительно к проектированию систем амортизации летательных аппаратов. / Отчет МАИ по НИР.-М., 1976i-t.3. — С.318-581.

58. Проблемы прочности в биомеханике Учеб. пособие для тех. и биол. вузов И.Ф. Образцов, И.С. Адамович, A.C. Барер и др. Под ред. И.Ф. Образцова. М.: «Высшая школа», 1988. -311с.

59. Рабинович Б.А. Безопасность человека при перегрузках. М.: «Машиностроение», 2001. - 208.

60. Райхинштейн В.Х., Овсейчик Я.Г. Влияние динамического нагружения на механические свойства различных элементов межпозвонковых дисков. // Тез. докл. III конф: по проблемам биомеханики. — Рига, 1983. -т.2. С.181-182.

61. Северин Г.И., Повицкий A.C., Рабинович Б.А. Системы спасения экипажей космических летательных аппаратов (конспект лекций). Часть I. — М., 1974.-259с.

62. Северин Г.И'. Катапультируемые кресла, нового- поколения высшие технические достижения. // Авиапанорама, нобрь-декабрь1997. С.33-35.

63. Северин Г.И®., Лившиц А.Н., Кадцына Н.Е. и др. Анализ нагрузок, действующих на' шею летчика при аварийном- покидании самолета в катапультном кресле типа К-36. // Отчет «Hl111 «Звезда» по НИР. М., 1999. -53 е., инв. № КО-1 978-11-99.

64. Стенд для определения-силы, реакции* между катапультным, креслом и летчиком // Патент на»полезную модель № 98808 от 20Ю4.2010 г.

65. Ступаков Г.П., Воложин А.И., Козловский А.П. Вариабельность динамической прочности позвоночника человека. // Механика композитных материалов.,- 1982. № 5. - С.908-913.

66. Ступаков-Г.П., Эливанов В'.А., Козловский! А.П. и др: Биомеханические-аспекты, сопротивляемости' разрушению- позвоночника человека при воздействии^ ударных перегрузок голова-таз. // Механика, композитных материалов; 1982. - № 6. - С. 1067-1071.

67. Ступаков Г.И., Козловский А.П., Казейкин B.C. Биомеханика позвоночника1 при ударных перегрузках в практике авиационных и космических полетов. Л.: Наука, ленингр. отд-ние, 1987. - 240с.

68. Ступаков Г.П:, Меденков A.A., Хоменко М.Н. Пилотажные и ударные перегрузки в авиации. М.: Полет, 1995. - 112с.

69. Ступаков Г.П., Гозулов С.А., Казейкин B.C. Ударные перегрузки. // Человек в,космическом полете — М.: Наука, 1997. т. III - Гл. 14-е. 68-98.

70. Таблицы характеристик прочности позвонков и межпозвоночных дисков человека. Методические рекомендации. Казанский Медичинский Институт (КМИ) им. С.В. Курашова. Казань, 1980. 42с.

71. Шарапов Г.Т., Лившиц А.Н. Анализ статистики применения катапультных кресел типа К-36 // Научно-технический отчет «НЛП «Звезда». -М., 2009. 28 е., инв. № КО-1 881-16-07.*

72. Шибанов В.Ю., Кадцына Н.Е., Кузнецов В .И. Исходные данные- для расчета КК К-36Д-5 // Научно-технический отчет «HiJLH! «Звезда». Mi, 2004. -22 е., инв; № KO-li 1242-11-04; •

73. Шибанов В:Ю; Современные средства спасения^экипажей в аварийных ситуациях и1 перспективы их развития, // Сборник выступлений Китайско-Российского форума молодых ученых. КНР; Ленду, 2005 С. 56-59.

74. Ames W.H. Human tolerance to high liner, accelerations; of short duration. // Military surgeon. 1948. - v.103. - P.96-99.

75. Andriacchi T.P., Schultz A.B., Ortengren R. A model for studies of mechanical interaction between the human spine and rib cage. // .Biomechanics. 1974. -v.7. -P.497-507. : '.'

76. Auffret R., Delahaye R.P. Spinal injury after ejection; // AGARD advisory report N72. London, 1975. -P. 1-52.

77. Brinkley J.W., Shaffer J.T. Dynamic, simulation techniques for the desijgn of escape systems: current applications, and future Air Force requirements. // Symp. On biodynamics models and their applications, USA. Ohio: 1970; P.71-104.

78. Brinkley J.W. Personnel protection concepts for advanced escape system design. // AGARD-CP-1984. P.6.1-6.12.

79. Brinkley J.W. Acceleration exposure limits for escape system advanced development. // Proc. Of the 22-th Ann. Symp.of the SAFE association. Van Nuys, CA: SAFE, 1985.-P.10-16.

80. Brandse J. Enhanced' 95%-ile Hybrid III Dummy for Aircraft Occupant Safety Assessment. SAFE association, vol.44, 2006.

81. Lewis V.E. Survivability and injuries from use of rocket-assisted ejection seats: analysis of 232'cases. // Aviation, Space, and'Environmental Medicine. -2006. v.77. -N9. — P1936-943.

82. MIL-S-1'8471(G): Military specification. system, aircrew automated escape, ejection seat type: general specification for.

83. MIL-S-9479 (D). Military, specification seat system, upward ejection, aircraft: general specification for.

84. Orne D., Lin Y., King A.J.' A mathematical model of spinal response to; impact. // JtBiomechanics. 1971. v.4. — P.49-71.

85. Raddin JiH.Jr. The physical basis of impact injuriy and its prevention. // Injury prevention in aircraft crashes: investigative techniques and applications (AGARD-LS-208). -NATO* 1998. -P:4.1-4.5.

86. ОАО «НПП «ЗВЕЗДА» им. академика Г.И. Северина»

87. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ

88. ВОЕННОЙ МЕДИЦИНЫ Министерства Обороны Российской Федерации1. На правах рукописи1. Шибанов Виктор Юрьевич

89. МЕТОДИКА ОПРЕДЕЛЕНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ ВОЗДЕЙСТВИЯ ПЕРЕГРУЗОК «ГОЛОВА-ТАЗ» ПРИ КАТАПУЛЬТИРОВАНИИ НА БОЛЬШИХ СКОРОСТЯХ1. ПОЛЕТА0526.02 «Безопасность в чрезвычайных ситуациях» (авиационная и ракетно-космическая техника)