В начале 50-х годов в отечественной авиации был принят на вооружение высотный жилет с камерами, в которые подавался сжатый воздух (рис. 12, п. б). При подаче сжатого воздуха в камеры жилета он обжимал торс летчика и тем самым, для облегчения дыхания на больших высотах, компенсировал уменьшение атмосферного давления. В 1951 году промышленности был передан полученный в качестве трофея в боевых действия в Корее американский так называемый высотный компенсирующий костюм (ВКК). Тело пилота при его использовании обжималось не воздухом, который подавался в камеры жилета, а тканью костюма ВКК. В КБ № 918 (ныне — Научно-производственное предприятие «Звезда») по образцу американского ВКК сделали подобный свой костюм. После испытаний он был одобрен и принят на вооружение истребительной авиации. В 1960 году в КБ попал ВКК американского летчика Пауэрса, самолет которого «U2» был сбит над нашей территорией. По его образцу в области живота была добавлена надувная камера. ВКК одновременно выполнял также функции и противоперегрузочного устройства. Принцип работы ВКК состоит в следующем: вдоль рук, торса и ног проложены надувные трубки, соединенные с тканью костюма рядами привязных лент. Ленты свободными кольцами охватывают трубки, а сами пришиты к ткани костюма по краям продольных распахов в районе рук, торса и ног. При поступлении сжатого воздуха трубки расширяются, выбирают зазоры, а затем тянут за собой ленты, охватывающие трубки внатяг. За лентами, прикрепленными к ткани, натягивается и ткань костюма, которая при этом в зависимости от высоты полета обжимает и тело, т. к. давление поступающего в трубку воздуха автоматически учитывает понижение давления на высоте окружающего самолет атмосферного воздуха, чем и достигается величина потребного противодавления вдоху. Трубки остаются надутыми при сбросе фонаря кабины для последующего катапультирования и спуска на парашюте.
Рис. 12. Схема высотного компенсирующего костюма с механической (а), пневмомеханической (б) и комбинированной (в) системой компенсации избыточного давления.
1 — туловище; 2 — оболочка; 3 — камера пневмомеханической компенсации; 4 — тесьма; 5 — шланги подачи кислорода в камеры и гермошлем; 6 — кислородный прибор
ВКК применяется в комплекте с маской, кислородными приборами, защитным шлемом, а также и с гермошлемом Гермошлем изолирован от остальной части тела резиновой манжетой на шее летчика. В нем на высотах 19 000 м и более создается необходимое пневмодавление на голову и шею летчика. Гермошлем фактически представляет собой мини-«скафандр» для головы и шеи пилота. На самолетах ракетоносцах и бомбардировщиках, которые вынуждены в любом случае продолжать полет на большой высоте, например при возвращении на базу над территорией противника, необходимо по-прежнему применение скафандра/33/.
Высотный компенсирующий костюм не герметичен. Ткань костюма обжимает не все части тела равномерно. Обычно ВКК применяется на истребителях, которые на сверхбольших высотах летают недолго и в случае нарушения герметичности кабины могут относительно быстро снизится до безопасных высот. В таблице 2 приведены данные взаимозависимости высоты полета и продолжительности полета при пользовании ВКК, кислородными приборами и скафандрами. При использовании ВКК и кислорода с созданием избыточного давления в легких для защиты организма от острой гипоксии в случае нарушения герметичности кабины самолета на большой высоте общее повышение давления в системе дыхания происходит за счет натяжения ткани без повышения общего противодавления в непосредственно окружающей тело человека среде (скафандре).
Таблица 2
Таблица взята из книги СМ. Алексеева и С. П. Усманского «Высотные и космические скафандры». М. Машиностроение. 1973. С.6.
В этом и заключается основное различие высотных компенсирующих костюмов с комплектом кислородного оборудования для дыхания под избыточным давлением от принципа работы скафандров с его объемным пневматическим уравновешивающим противодавлением в непосредственно окружающей тело человека среде/34/.
Скафандр, как известно — универсальное средство создания нормальных условий для жизнедеятельности пилота в случае разгерметизации кабины самолета на больших и стратосферных высотах. Скафандр герметичен. В нем создается равномерно распределенное пневматическое обжатие (противодавление) всего тела, что вполне благоприятно для сохранения на больших высотах нормального физиологического состояния человека. Он обеспечивает защиту от вредного воздействия низкого барометрического давления, перегрева и переохлаждения. При катапультировании — от удара встречного потока воздуха, при попадании в воду — обеспечивает плавучесть, при приземлении с парашютом в лесу и горной местности — от травм. К этому следует добавить надежные: обеспечение постоянным, достаточным количеством кислорода и удаление выдыхаемого человеком углекислого газа.
В 1934 году американский авиатор Вилли Пост высказал идею создания наполненного газом комбинезона из прорезиненной ткани, скроенного по фигуре человека и снабженного шлемом водолазного типа. Он первым применил скафандр на практике. Свой рекордный полет он совершил 3 декабря 1934 года на самолете «Иннэ-Мэ» фирмы Локхид с аэродрома Бортлесвилс Оклахома (Америка). Раскрой комбинезона (рис. 13) предусматривал сидячее положение с вытянутыми руками. Шарниры были применены только для локтевых и коленных суставов. Ноги облачались в высокие зашнурованные сапоги. Вход в комбинезон скафандра осуществлялся, как и на водолазных скафандрах, через ворот манишки, на которой на винтах с барашками крепился металлический шлем с плоским днищем. Воздухоснабжение скафандра осуществлялось от нагнетателя с приводом от двигателя самолета по двум трубопроводам с игольчатыми клапанами-регуляторами. Один клапан регулировал подачу холодного воздуха, второй количество теплового воздуха. К шлему скафандра уже с отрегулированной температурой воздух подавался по одной трубке в количестве 100 л/мин. Специальный редуктор подводил к этой трубке кислород. Отработанный воздух отводился через специальный клапан на сапоге скафандра.
Рис. 13. Скафандр американского летника Поста
Вот как, судя по материалам газеты «Красная газета» от 24 декабря 1934 года, В. Пост совершил свой первый полет. «Погода для полета была идеальной. До высоты 6000 м все шло прекрасно. — Вентиляционная система скафандра работала бесперебойно. На высоте 6000 м я закрыл кран, соединяющий меня с наружной атмосферой, и включил подачу воздуха через компрессор в скафандр. Скоро сверхдавление достигло величины 0,5 атм., в то время как оно должно было быть не более 0,3 атм. (разница между давлением окружающей атмосферы и давлением в скафандре). Мне пришлось освободить правую руку, чтобы принудительно регулировать работу автоматического клапана скафандра. Левой рукой я управлял самолетом. Я чувствовал, что подача воздуха в скафандр идет нормально, и поэтому все время правую руку держал на автоматическом клапане. Небо было безоблачно. Трудно сказать в точности, что произошло с моим скафандром, но мне кажется, что в автоматическом клапане, регулирующем давление воздуха в скафандре, было какое-то повреждение. Проверить его работу здесь, в стратосфере, было невозможно. Один или два раза я пытался выпустить из рук рукоятку этого клапана, но сейчас же снова хватался за нее, так как видел, что давление в скафандре начинает резко увеличиваться. Последнее грозило разрывом комбинезона. Это продолжалось до тех пор, пока я не спустился до высоты 3000 м, где я стал дышать атмосферным воздухом».
