Руководство пилота по аэронавтике » Глава 6. Системы самолета » Кислородные системы

Кислородные системы

Oxygen Systems

На большинстве высотных самолетов уже установлены встроенные кислородные установки. Если самолет не имеет предустановленную кислородную систему, то портативное кислородное оборудование должно быть подготовлено и быть доступным во время полета. Портативное оборудование обычно состоит из баллона, регулятора, маски и манометра. В самолете кислород обычно хранится в баллонах высокого давления 1 800 – 2 200 psi. Если температура воздуха вокруг одного баллона падает, то давление внутри этого баллона также падает так как давление прямо пропорционально температуре при постоянстве объема газа. Поэтому, при падении значения показаний манометра баллона, нет причин подозревать утечку кислорода, т.к. давление уменьшилось из-за того, что газ сжался всвязи с размещением баллона в неподогреваемой части самолета. На кислородные баллоны высокого давления должна быть нанесена маркировка допустимого давления (напр., 1,800 psi) прежде, чем баллон будет заполнен под этим давлением. Баллоны должны заправляться только авиационным кислородом, который является 100-процентным чистым кислородом. Технический кислород не предназначен для того, чтобы дышать и может содержать примеси, а медицинский кислород содержит водяной пар, который может замерзнуть в регуляторе под действием низкой температуры. Чтобы гарантировать безопасность кислородной системы необходимо проводить ее периодический осмотр и техническое обслуживание.

Кислородная система самолета включает в себя маску или канюлю и регулятор, который регулирует поток кислорода, в зависимости от высоты кабины. Канюли не одобрены для полетов выше 18,000 футов. Регуляторы, одобренные для использования до 40,000 футов спроектированы таким образом, что на высоте до 8000 футов они подают 100% кабинного и 0% кислорода из баллона меняя это соотношение до 100% кислорода из баллона к высоте приблизительно 34,000 футов. [Рисунок 6-43] Регуляторы одобренные для полетов на высоте вплоть до 45,000 футов, устроены таким образом, что обеспечивают подачу 40% кислорода из баллона и 60% салонного воздуха на назких высотах доводя это соотношение до 100% на большей высоте. Пилоты должны избегать полетов на высотах выше 10,000 футов без кислорода днем и выше 8,000 футов ночью.

Рисунок 6-43. Система регулирования подачи кислорода.

Пилоты должны знать об опасности возгорания при использовании кислорода. Материалы, которые являются в обычной атмосфере почти несгораемыми, могут быть воспламенимы в кислороде. Масла и смазочные материалы могут загореться если будут подвержены воздействию кислорода и не могут использоваться для смазки клапанов и других деталей кислородного оборудования. Курение во время использования любого вида кислородного оборудования запрещено. Перед каждым полетом пилот должен полностью осмотреть и протестировать все кислородное оборудование. Тестирование должно включать полную проверку кислородного оборудования самолета, проверку доступного запаса кислорода, эксплуатационную проверку системы и гарантировать, что запас кислорода готов для использования. Проверка должна проводиться чистыми руками и включать осмотр маски и трубок на наличие разрывов, трещин или износа; состояие и положение регулятора и клапана; количество кислорода; местоположение и функционирование кислородных манометров, расходомеров и штуцеров. Маску необходимо надеть и протестировать систему. После каждого использования кислородным оборудованием проверьте, что все компоненты и клапаны перекрыты.

Most high altitude aircraft come equipped with some type of fixed oxygen installation. If the aircraft does not have a fixed installation, portable oxygen equipment must be readily accessible during flight. The portable equipment usually consists of a container, regulator, mask outlet, and pressure gauge. Aircraft oxygen is usually stored in high pressure system containers of 1,800ñ2,200 psi. When the ambient temperature surrounding an oxygen cylinder decreases, pressure within that cylinder decreases because pressure varies directly with temperature if the volume of a gas remains constant. If a drop in indicated pressure on a supplemental oxygen cylinder is noted, there is no reason to suspect depletion of the oxygen supply, which has simply been compacted due to storage of the containers in an unheated area of the aircraft. High pressure oxygen containers should be marked with the psi tolerance (i.e., 1,800 psi) before filling the container to that pressure. The containers should be supplied with aviation oxygen only, which is 100 percent pure oxygen. Industrial oxygen is not intended for breathing and may contain impurities, and medical oxygen contains water vapor that can freeze in the regulator when exposed to cold temperatures. To assure safety, periodic inspection and servicing of the oxygen system should be done.

An oxygen system consists of a mask or cannula and a regulator that supplies a flow of oxygen dependent upon cabin altitude. Cannulas are not approved for flights above 18,000 feet. Regulators approved for use up to 40,000 feet are designed to provide zero percent cylinder oxygen and 100 percent cabin air at cabin altitudes of 8,000 feet or less, with the ratio changing to 100 percent oxygen and zero percent cabin air at approximately 34,000 feet cabin altitude. [Figure 6-43] Regulators approved up to 45,000 feet are designed to provide 40 percent cylinder oxygen and 60 percent cabin air at lower altitudes, with the ratio changing to 100 percent at the higher altitude. Pilots should avoid flying above 10,000 feet without oxygen during the day and above 8,000 feet at night.

Figure 6-43. Oxygen system regulator.

Pilots should be aware of the danger of fire when using oxygen. Materials that are nearly fireproof in ordinary air may be susceptible to combustion in oxygen. Oils and greases may ignite if exposed to oxygen, and cannot be used for sealing the valves and fittings of oxygen equipment. Smoking during any kind of oxygen equipment use is prohibited. Before each flight, the pilot should thoroughly inspect and test all oxygen equipment. The inspection should include a thorough examination of the aircraft oxygen equipment, including available supply, an operational check of the system, and assurance that the supplemental oxygen is readily accessible. The inspection should be accomplished with clean hands and should include a visual inspection of the mask and tubing for tears, cracks, or deterioration; the regulator for valve and lever condition and positions; oxygen quantity; and the location and functioning of oxygen pressure gauges, flow indicators and connections. The mask should be donned and the system should be tested. After any oxygen use, verify that all components and valves are shut off.

Кислородные маски

Oxygen Masks

Существует огромное количество типов масок. При использовании кислородной системы очень важно, чтобы маска и кислородная система были совместимы. Маски членов экипажа подходят к лицу конкретного человека, они минимизируют утечки и обычно содержат микрофон. Большинство масо покрывают только рот и нос.

Пассажирская маска обычно имеет простую чашеобразную форму и изготавливается из достаточно гибкой резины, чтобы подходить различным пассажирам. Она может иметь простой головной ремешок, либо пассажир может ее просто прижимать к лицу.

Для продления срока службы масок и уменьшения опасности инфицирования все кислородные маски должны содержаться в чистоте. Для очистки маски, вымойте ее раствором воды и мягкого мыла и ополосните ее чистой водой. Если имеется микрофон, используйте тампон, вместо воды, чтобы вытереть мыльный раствор. Кроме того, маска должна быть дезинфицирована. Для дезинфекции можно использовать марлю пропитанную водным раствором мертиолята. Разведите чайную ложку мертиолата с водой в пропорции один к четырем. После дезинфекции протрите маску чистой тканью и просушите на воздухе.

There are numerous types and designs of oxygen masks in use. The most important factor in oxygen mask use is to insure the masks and oxygen system are compatible. Crew masks are fitted to the userís face with a minimum of leakage and usually contain a microphone. Most masks are the oronasal type, which covers only the mouth and nose.

A passenger mask may be a simple, cup-shaped rubber molding sufficiently flexible to obviate individual fitting. It may have a simple elastic head strap or the passenger may hold it to his or her face.

All oxygen masks should be kept clean to reduce the danger of infection and prolong the life of the mask. To clean the mask, wash it with a mild soap and water solution and rinse it with clear water. If a microphone is installed, use a clean swab, instead of running water, to wipe off the soapy solution. The mask should also be disinfected. A gauze pad that has been soaked in a water solution of Merthiolate can be used to swab out the mask. This solution used should contain one-fifth teaspoon of Merthiolate per quart of water. Wipe the mask with a clean cloth and air dry.

Канюля

Cannula

Канюля – эргономическая пластиковая трубочка, которая проходит под носом и используется для снабжения кислородом в разгерметезированном самолете. [Рисунок 6-44] Канюли как правило более удобны нежели маски и может использоваться вплоть до высоты в 18,000 футов. Высоты больше 18,000 футов, требуют использования кислородной маски. У многих канюль есть указатели расхода. Если расходомер установлен он должен периодически проверяться пилотом.

Рисунок 6-44. Канюля с зеленым расходомером.

A cannula is an ergonomic piece of plastic tubing which runs under the nose and is often used to administer oxygen in non-pressurized aircraft. [Figure 6-44] Cannulas are typically more comfortable then masks and can be used up to 18,000 feet. Altitudes greater than 18,000 feet require the use of an oxygen mask. Many cannulas have a flow meter in the line. If equipped, a periodic check of the green flow detector should be part of a pilotís regular scan.

Figure 6-44. Cannula with green flow detector.

Система прерывной подачи кислорода с подсосом воздуха

Diluter-Demand Oxygen Systems

Кислородные системы с подсосом воздуха поставляют кислород только тогда, когда пользователь дышит через маску. Автоматический смеситель позволяет регулировать подачу воздуха смешивая воздух из кабины с кислородом в нужных пропорциях в зависимости от высоты. Такая маска обеспечивает плотное прилегание по краю к лицу для предотвращения утечки во внешнюю среду и может благополучно использоваться на высотах вплоть до 40,000 футов. Пилот, имеющий бороду или усы, должен убедиться, что они подстрижены так, чтобы не нарушать герметичность прилежания маски к лицу. Прилегание маски вокруг бороды или усов должно быть проверено на земле.

Diluter-demand oxygen systems supply oxygen only when the user inhales through the mask. An automix lever allows the regulators to automatically mix cabin air and oxygen or supply 100 percent oxygen, depending on the altitude. The demand mask provides a tight seal over the face to prevent dilution with outside air and can be used safely up to 40,000 feet. A pilot who has a beard or mustache should be sure it is trimmed in a manner that will not interfere with the sealing of the oxygen mask. The fit of the mask around the beard or mustache should be checked on the ground for proper sealing.

Системы прерывной подачи кислорода под давлением

Pressure-Demand Oxygen Systems

Системы подачи кислорода под давлением подобны кислородному системам с подсосом воздуха, за исключением того, что кислород поставляется в маску под давлением при достижении высоты в 34,000 футов и более. Кислородный прибор регулируемой подачи давления создает воздухонепроницаемые и непроницаемую для кислорода область внутри маски, а также создает дополнительное давление кислорода внутри маски, что позволяет увеличить давление кислорода в легких. Эта особенность дает возможность безопасно применять кислородные приборы регулируемой подачи давления применимыми на высотах более 40,000 футов. У некоторых систем легочный автомат может быть встроен непосредственно в маску, а не смонтированным на приборной панели или в других местах кабины пилота. Установленный в маске прибор устраняет проблему длинного шланга, который должен быть освобожден от воздуха прежде, чем 100-процентный кислород начнет поступать в маску.

Pressure-demand oxygen systems are similar to diluter demand oxygen equipment, except that oxygen is supplied to the mask under pressure at cabin altitudes above 34,000 feet. Pressure-demand regulators create airtight and oxygen-tight seals, but they also provide a positive pressure application of oxygen to the mask face piece that allows the userís lungs to be pressurized with oxygen. This feature makes pressure demand regulators safe at altitudes above 40,000 feet. Some systems may have a pressure demand mask with the regulator attached directly to the mask, rather than mounted on the instrument panel or other area within the flight deck. The mask-mounted regulator eliminates the problem of a long hose that must be purged of air before 100 percent oxygen begins flowing into the mask.

Кислородная система с непрерывной подачей кислорода

Continuous-Flow Oxygen System<

Кислородные системы непрерывной подачей обычно предоставляются пассажирам. У пассажирской маски как правило есть дыхательный мешочек, в котором накапливается кислород от кислородной системы непрерывной подачи во время, пока пассажир производит выдох. Кислород, собранный в таком мешке позволяет оптимизировать расход кислорода во время дыхательного цикла, а также сократить смешение кислорода с воздухом. После того, как кислород будет исчерпан из дыхательного мешка, то для дыхания кислород от кислородной системы будет смешиваться с воздухом из окружающей среды. Выдыхаемый воздух выпускается в в салон самолета. [Рисунок 6-45]

Рисунок 6-45. Маска непрерывной подачи и дыхательный мешочек.

Continuous-flow oxygen systems are usually provided for passengers. The passenger mask typically has a reservoir bag, which collects oxygen from the continuous-flow oxygen system during the time when the mask user is exhaling. The oxygen collected in the reservoir bag allows a higher aspiratory flow rate during the inhalation cycle, which reduces the amount of air dilution. Ambient air is added to the supplied oxygen during inhalation after the reservoir bag oxygen supply is depleted. The exhaled air is released to the cabin. [Figure 6-45]

Figure 6-45. Continuous flow mask and rebreather bag.

Электрическая имульсная система прерыной подачи кислорода

Electrical Pulse-Demand Oxygen System

Портативные кислородные системы имульсной подачи подают кислород, только при обнаружении вдоха человека и обеспечивают поток кислорода только в начальной фазе вдоха. Такие системы очень экономичны по расходу кислорода во время дыхательного цикла, потому что кислород подается только во время вдоха. По сравнению с системами непрерывного потока, импульсная система имеет на 50-85% меньший расход кислорода. Большинство импульсных кислородных систем имеют встроенный барометр, который автоматически регулирует количество подаваемого кислорода в зависимости от высоте, увеличивая его количество на каждый вдох при увеличении высоты. [Рисунок 6-46]

Рисунок 6-46. EDS-011 (Electrical Demand System) – портативная импульсная система прерывной подачи кислорода.

Portable electrical pulse-demand oxygen systems deliver oxygen by detecting an individualís inhalation effort and provide oxygen flow during the initial portion of inhalation. Pulse demand systems do not waste oxygen during the breathing cycle because oxygen is only delivered during inhalation. Compared to continuous-flow systems, the pulse- demand method of oxygen delivery can reduce the amount of oxygen needed by 50ñ85 percent. Most pulse-demand oxygen systems also incorporate an internal barometer that automatically compensates for changes in altitude by increasing the amount of oxygen delivered for each pulse as altitude is increased. [Figure 6-46]

Figure 6-46. EDS-011 portable pulse-demand oxygen system.

Пульсоксиметр

Pulse Oximeters

Пульсоксиметр является устройством, которое измеряет количество кислорода в крови человека, и сердечный ритм. Измерения производится с помощью безболезненного метода на основании свойства эритроцитов крови изменять цвет в зависимости от их насыщенности кислородом. Просвечивая кончик пальца специальным лучем света, оксиметр производит оценку цвета эритроцитов и вычисление степени кислородной насыщенности с погрешностью в пределах одного процента. Из-за мобильности и скорости проведения измерения пульсовой оксиметр очень полезен для пилотов, действующих в разгерметизированном самолете на высоте более 12,500 футов, где требуется дополнительный кислород. Оксиметр дает возможность членам экипажа и пассажирам самолета оценивать свою фактическую потребность в дополнительном кислороде. [Рисунок 6-47]

Рисунок 6-47. Пульсоксиметр Onyx.

A pulse oximeter is a device that measures the amount of oxygen in an individualís blood, in addition to heart rate. This non-invasive device measures the color changes that red blood cells undergo when they become saturated with oxygen. By transmitting a special light beam through a fingertip to evaluate the color of the red cells, a pulse oximeter can calculate the degree of oxygen saturation within one percent of directly measured blood oxygen. Because of their portability and speed, pulse oximeters are very useful for pilots operating in nonpressurized aircraft above 12,500 feet where supplemental oxygen is required. A pulse oximeter permits crewmembers and passengers of an aircraft to evaluate their actual need for supplemental oxygen. [Figure 6-47]

Figure 6-47. Onyx pulse oximeter.

Обслуживание кислородных систем

Servicing of Oxygen Systems

Прежде, чем производить обслуживание кислородных систем на любом самолете, обратитесь к соответствующему руководству по техническому обслуживанию воздушных судов, чтобы определить тип необходимых инструментов и состав выполняемых операций. Необходимо соблюдать определенные меры предосторожности всякий раз, когда производится обслуживание кислородных систем самолета. Обслуживание должно производиться исключительно за пределами ангаров. Персонал обслуживающий кислородные системы должен соблюдать чистоту и порядок. Результат взаимодействия нефтепродуктов и кислорода под давлением может быть непредсказуем. Технический персонал должен быть уверен, что смыли грязь, масло и смазочный материал (включая помаду и масло для волос) с рук прежде, чем работать рядом с кислородным оборудованием. Также важно, чтобы одежда и инструменты были очищены от масла, смазочного материала и грязи. Для обслуживания самолета со стационарными кислородными баллонами обычно требуется два человека. Один человек должен находится около вентилей обслуживаемой системы, а другой должен находиться так, чтобы он мог видеть датчики давления в системе самолета. Не рекомендуется производить обслуживание кислородной системы во время заправки самолета топливом или во время выполнения других работ, которые могут спровоцировать искру. Также не рекомендуется производить обслуживание кислородной системы при наличии пассажиров на борту самолета.

Before servicing any aircraft with oxygen, consult the specific aircraft service manual to determine the type of equipment required and procedures to be used. Certain precautions should be observed whenever aircraft oxygen systems are to be serviced. Oxygen system servicing should be accomplished only when the aircraft is located outside of the hangars. Personal cleanliness and good housekeeping are imperative when working with oxygen. Oxygen under pressure and petroleum products create spontaneous results when they are brought in contact with each other. Service people should be certain to wash dirt, oil, and grease (including lip salves and hair oil) from their hands before working around oxygen equipment. It is also essential that clothing and tools are free of oil, grease, and dirt. Aircraft with permanently installed oxygen tanks usually require two persons to accomplish servicing of the system. One should be stationed at the service equipment control valves, and the other stationed where he or she can observe the aircraft system pressure gauges. Oxygen system servicing is not recommended during aircraft fueling operations or while other work is performed that could provide a source of ignition. Oxygen system servicing while passengers are on board the aircraft is not recommended.


Система Orphus