Портативное кислородное оборудование как средство для безопасного полета

Многие привыкли думать, что система подачи кислорода используется только для продолжительных полетов на высоте более 12,500 футов (3810 метров) или в случае задымления кабины экипажа и пассажиров. Опытные пилоты из США готовы развеять этот миф и рассказать о всех возможных способах применения портативного кислородного оборудования, начиная с повышения комфорта для пассажиров и заканчивая безопасностью полетов (см. рис.1).

Рис. 1. Канюли для портативной кислородной системы

Для чего нужно кислородное оборудование в полете?

Существует три главные причины его использования в полёте:

• Повышение безопасности членов экипажа
  

Первое, с чем может столкнуться человек, находящийся на борту самолета на больших высотах, это гипоксия. Она возникает в результате недостатка кислорода в воздухе, что приводит к уменьшению количества гемоглобина в крови. На высоте около 12,000 футов (3650 метров) насыщение кислородом снижается незначительно, однако при ночных полетах зрение пилотов может ухудшится на 30% на отметке в 10,000 футов (3050 метров). Использование переносной кислородной системы является единственным способом защититься от невидимых симптомов гипоксии (см. рис.2).

• Повышение комфорта в пассажирском салоне
  

Доводилось ли вам чувствовать головную боль во время перелета? Внезапно появлялась некая усталость? Это результат легкой гипоксии. Достаточно провести несколько часов на высоте 10,000 футов, чтобы вызвать плохое самочувствие. Мобильная кислородная система на самолете поможет произвести перелет с комфортом для пассажиров и членов экипажа.

• Повышение эффективности воздушного судна
  

Представьте себе полет, в котором допустимая высота 12,500 футов (3810 метров) больше не является ограничением! Самолет, оснащенный такими портативными концентраторами кислорода, может показать свою максимальную высокопроизводительность. Такое воздушное судно сможет преодолевать турбулентность, использовать благоприятные попутные ветра и многое другое! Имея возможность набрать высоту между 10,000 (3050 м.) и 20,000 футов (6096 м.), пилот избежит попадания ВС в облако, тем самым обойти нисходящие и восходящие потоки воздуха. Такой перелет будет проходить намного спокойнее и приятнее.

Влияние гипоксии на организм человека и ее последствия для пилота и пассажира

Мы уже упоминали ранее о том, что такое гипоксия. Несмотря на то, что с высотой давление уменьшается, и, как следствие, уменьшается парциальное давление кислорода, на гемоглобин это мало влияет на этапе до высоты 10,000 футов. Однако выше этой отметки количество гемоглобина в крови начинает снижаться быстрее темпа снижения давления воздуха. Поднявшись уже на высоту 20,000 футов заметно ухудшается нормальное функционирование организма, а отрицательные эффекты усиливаются. Более того, чем больше высота, тем быстрее усугубляется состояние человека.

 Рис. 2. Мягкий чехол для переноски кислородной системы 

Такое кислородное голодание сравнимо с легким опьянением. Первое время пострадавший чувствует себя хорошо, однако его телодвижения становятся неуклюжими. Затем чувствуется головокружение или покалывание в районе всего тела. Когда наступает головная боль, пассажир ее уже не ощущает, поскольку все чувства становятся приглушенными.

Со временем частота пульса начнет увеличиваться, а губы и кожа начнут синеть. Из-за недостатка кислорода в мозгу ухудшится зрение, картинка в голове начнет размываться. Такое состояние человек может ощутить при отравлении угарным газом.

Что говорит Госавиаслужба об использовании кислородной системы в авиации

Любое утверждение об опасности гипоксии и требований к использованию дополнительного кислорода должно быть подкреплено соответствующими стандартами и правилами авиационной безопасности. В Украине такую функцию выполняет Государственная авиационная служба.

Ниже будут приведены тезисы из Приказа ГАСУ №682 от 05.07.2018 об утверждении авиационных правил Украины «Технические требования и административные процедуры касательно лётной эксплуатации в гражданской авиации»

CAT.OP.MPA.285 Использование дополнительного кислорода

Командир воздушного судна обязан обеспечить, чтобы члены летного экипажа, которые выполняют на борту важную работу с точки зрения обеспечения безопасной эксплуатации ВС, постоянно использовали дополнительный кислород каждый раз, когда высота в кабине превышает 10000 футов (3050 метров) в течение более чем 30 минут, а также, когда высота в кабине превышает 13000 футов (4000 метров).

CAT.IDE.A.230 Кислород для оказания первой помощи пассажирам

(a) Самолеты с гермокабиной, выполняющие полеты на барометрической высоте выше 25000 футов (8200 метров), должны быть оборудованы запасом чистого кислорода для пассажиров, которым по физиологическим причинам может понадобиться кислород в случае разгерметизации кабины.

(b) Запас кислорода в (a) должен рассчитываться на основе среднего расхода (при стандартной температуре и давлении в сухом воздухе - STPD) не менее 3 литра в минуту на человека. Этого запаса кислорода должно хватить по меньшей мере на 2% пассажиров на борту (но в любом случае не менее чем на одного человека) в течение оставшегося полета после разгерметизации кабины, если высота в кабине превышает 8000 футов (2700 метров), но не превышает 15000 футов (4950 метров).

CAT.IDE.A.235 Дополнительный кислород - самолеты с гермокабиной

(A) Самолеты с гермокабиной, выполняющие полеты на барометрической высоте выше 10000 футов (3050 метров), должны быть оборудованы дополнительным кислородным оборудованием, которое может хранить и распределять кислород по данным, приведенным в таблице 5.

Таблица 5

(B) Самолеты с гермокабиной, выполняющие полеты на барометрической высоте выше 25000 футов (8200 метров), должны быть оборудованы:

(1) масками быстрого надевания для членов летного экипажа;

(2) достаточным количеством выпускных отверстий и масок, или портативных кислородных устройств, которые равномерно распределены по пассажирскому салону для обеспечения немедленной подачи кислорода;

(3) распределителем кислорода, соединенным с терминалами подачи кислорода, которые являются немедленно доступными для каждого члена кабинного экипажа, дополнительного члена экипажа и пассажиров на своих местах;

(4) прибором для предупреждения летного экипажа о потере герметичности.

CAT.IDE.A.240 Дополнительный кислород - самолеты без гермокабины

Самолеты без гермокабины, выполняющие полеты на барометрической высоте выше 10000 футов (3050 метров), должны быть оборудованы дополнительным кислородным оборудованием, которое может хранить и поставлять кислород по данным таблицы 6.

Таблица 6

Особенности кислородного оборудования при радиообмене

• Кислородная маска и кислородная канюля

Маска покрывает нос и рот, насыщая эти участки богатым кислородом, что позволяет нормально дышать. Осуществлять при этом радиообмен практически невозможно. Некоторые маски имеют встроенный микрофон, но их приобретение экономически невыгодно, так как пилоту требуется всего несколько секунд, чтобы передать информацию диспетчеру или другому воздушному судну. Поэтому достаточно приподнять маску на короткое время.

Канюля состоит из тонкой трубки с двумя зубцами, которые помещаются в ноздри. Из них проходит смесь воздуха и кислорода. Плюс в том, что пилоты могут использовать гарнитуру без необходимости снимать кислородную маску. Канюля также использует намного меньше кислорода, чем маска, что позволяет экономить кислород в баллонах. Такая система имеет популярность в авиации общего назначения, хотя канюли разрешены для использования только на высоте до 18,000 футов.

• Емкость кислородного баллона

Размер кислородного баллона, как правило, указывается в кубических футах (см. рис. 3). Соответственно, чем больше цилиндр, тем больше кислорода он будет хранить. Многие цилиндры указывают возможное время использования кислорода. Например, цилиндр объемом 15 кубических футов обеспечит почти 14 часов времени работы на одной канюле и только 4,5 часа на одной маске. Это означает что, если в кабине два человека, использующих маски, у них будет запас кислорода чуть более двух часов.

Рис.3. Емкость кислородного баллона от 6 до 24 кубических футов

• Регулятор кислородной системы

Регулятор — это устройство, которое находится сверху баллона и предназначено для выпуска нужного количества кислорода. В большинстве случаев регулятор имеет вид ручки, чтобы эксплуататор мог изменить количество поступающего воздуха, в зависимости от условий. Для разных высот потребуется разное количество кислорода, так как его потребление на высоте 14,000 футов (4267 метров) будет отличаться от требуемого количества на высоте 28,000 футов (8535 метров).

Рис. 4 Кислородный баллон, регулятор

• Импульсный регулятор

Это электронное устройство, которое чувствует, когда человек дышит. Он выпускает кислород тогда, когда производится вдох. Такой регулятор может увеличить время потребляемого кислорода. Недостаток заключается в том, что он требует батарейки, относительно дорогой и большинство пилотов его не используют. Если нет нужды в длительном потреблении кислорода во время полета, лучше воздержаться от приобретения импульсного регулятора.

• Расходомер кислорода

Расходомер — это простое устройство, которое устанавливается на некоторых кислородных системах. Он может помочь ограничить поток кислорода и обычно используется там, где регулятор не может выполнять свои функции. Расходомер имеет вид винта с шариком, который можно подвесить, отображая расход кислорода (рис. 5).

Рис. 5. Расходомер с регулирующим клапаном для газового воздуха

• Стальной и алюминиевый цилиндр кислородного баллона

Существует два типа цилиндров: стальной и алюминиевый. Исторически сложилось так, что сначала появилась сталь, поэтому кислородные баллоны были сделаны из стали. Она прочна и с ней легко работать, проблема заключается в весе. Сталь тяжелая, а вес очень важен для пилотов. Поэтому алюминиевые резервуары стали более популярными для медицинского применения, так как они намного легче и в весе, и в обращении. Большинство алюминиевых резервуаров были довольно маленькими, чтобы выдерживать более высокое давление, связанное с хранением кислорода. Последующие научные достижения позволили делать большие алюминиевые резервуары. Если в полете не требуется чрезвычайно большое количество кислорода, лучшим выбором будет алюминиевый баллон, так как легкий вес облегчает работу с ним и повышает полезную нагрузку воздушного судна.

• Гидростатическое испытание кислородного баллона

Это процесс, в котором кислородный баллон находится под высоким давлением, чтобы увидеть, насколько он будет расширяться. Все баллоны должны пройти это тестирование. Если человек покупает совершенно новую систему, то она уже прошла тестирование. В руководстве сказано, что баллон должен проходить гидростатические испытания один раз каждые 5 лет. Найти испытательный центр нетрудно, но для этого потребуется самостоятельная транспортировка в обе стороны, а также плата за проведение испытания.

• Авиационный кислород

Возможно, некоторые слышали термины «медицинский кислород» и «авиационный кислород». Это звучит странно, ведь какая разница в первом и во втором кислороде, если это один и тот же О2, которым мы дышим ежедневно? Главным отличием является то, что для медицинского кислорода требуется рецепт. Авиационный кислород также довольно специфичен, так как не содержит влаги. Ведь никому не нужно, чтобы он замерзал на больших высотах. Существует также и сварочный кислород. В мире много бывает случаев, когда пилоты заправляют авиационную кислородную систему сварочным кислородом. Это не является нерекомендуемой практикой, однако лучше всего заправлять систему своим (авиационным) кислородом.

• Пульсоксиметр для пилота

Рис. 6а. Пульсоксиметр, вариант 1

Пульсоксиметр является обязательным устройством для всех пилотов, особенно тех, кто планирует использовать кислород во время полета. Этот удобный маленький гаджет надевается на кончик пальца и показывает количество кислорода в крови (рис. 6а,6б). Пульсоксиметр может подсказать, на какой высоте стоит подавать дополнительный кислород. Цифра будет колебаться в зависимости от пилота, так как более молодой и здоровый человек обычно имеет больше кислорода в крови, чем тот, кто старше, имеет избыточный вес и курит.

Рис. 6б. Пульсоксиметр, вариант 2

• Генератор кислорода/ Концентратор в авиации

Генератор кислорода также может быть известен, как концентратор. Идея в том, что он может взять воздух из кабины самолета и сконцентрировать его. Теоретически, в самолете находится безграничный запас кислорода, потому что нет баллона, куда его можно было накачать. Это очень умное приспособление, но для его работы требуется питание (у большинства есть батарея и кабель питания). Потребность в мощности в сочетании с высокой ценой (более 1500 долларов) означает, что эти системы довольно редки в авиации. Большинство пилотов будут придерживаться традиционных кислородных баллонов.

Что мы имеем в итоге: мобильная кислородная система нужна на борту самолета

Портативная кислородная система жизненно необходима на борту самолета, особенно, при продолжительных полетах на больших высотах. В зависимости от кабины (герметичной или негерметичной) существуют разные требования по отношению к использованию кислорода в кабине. Стоит опасаться появлению гипоксии на высотах, приближенных к 12,000 футов и выше. Если же у пассажиров или членов экипажа ухудшилось самочувствие, немедленно задействовать все меры и следовать согласно руководству лётной эксплуатации ВС, на сегодняшний день существуют разные типы кислородных концентраторов и их функциональность, поэтому знающие мастера лётного дела без труда подберут в авиационном магазине нужные устройства для комфортного и безопасного полета.

Портативное кислородное оборудование от лучших производителей доступно по предзаказу в центре авиационного снаряжения Crewshop.

Летайте безопасно!

Переведено по заказу Crewshop с оригинальной статьи с сайта https://www.sportys.com/pilotshop/