БИОФИЗИЧЕСКИЕ, ФИЗИОЛОГО-ГИГИЕНИЧЕСКИЕ И МЕДИЦИНСКИЕ АСПЕКТЫ ОПТИМИЗАЦИИ СИСТЕМ ТЕРМОРЕГУЛИРОВАНИЯ ПИЛОТА

© С.Н.Филипенков, А.А.Шейкин
© Государственный музей истории космонавтики им. К.Э. Циолковского, г. Калуга
Секция "К.Э. Циолковский и проблемы космической медицины и биологии"
2016 г.

К.Э. Циолковский высказал ряд идей по созданию активных систем терморегулирования (СТР) для поддержания температурного гомеостазиса членов экипажа, работающих в индивидуальном защитном снаряжении. Взаимодействие физиологических механизмов терморегуляции организма человека с комбинированной СТР защитного снаряжения (ЗС) лётчика, включающего в себя активные системы вентиляционного костюма (ВК), морского спасательного костюма (ВМСК), вентилируемых ботинок, электрообогреваемых устройств кресла (ЭУК) и костюмов жидкостного охлаждения/обогрева (КЖО), а также пассивные средства (пакет из х/б белья, тканей высотно-компенсирующего и противоперегрузочного костюмов, материалов зимнего/демисезонного комплекта снаряжения) позволяют обеспечить тепловой комфорт в широком диапазоне температур воздушной окружающей среды от минус 40 до +40OС несколько часов (2–12 ч) и переносимость температуры минус 50OС в течение 30–60 мин. Поддержание стабильной температуры ядра и оболочки тела, а также допустимого распределения тепла в дистальных частях конечностей требует оптимизации активных и пассивных элементов СТР, а также дальнейшего совершенствования систем обогрева/охлаждения поверхности тела, внедрения активных систем электрообогрева локальных участков тела.

Анализируются биофизические показатели топографии потоотделения и термотопографии математической модели человека, динамика реальных изменений температуры тела в заушной области, температуры кожи в 11 точках; а также температуры ядра, измеряемой с помощью ректальной и заушной температур, зарегистрированных при физиолого-гигиенических испытаниях СТР в термобарокамере на высотах до 20 км при температурах в пределах 50 OС.

Полученные данные математического и полунатурного моделирования свидетельствуют о необходимости регулируемого распределения потока хладоагента между верхней и нижней половиной тела. Показана эффективность сочетания пассивной теплозащиты стоп ног и пальцев рук с активной вентиляцией стелек ботинок и вкладышей перчаток, а также применением панелей активного электрообогрева дистальных отделов конечностей (стоп и кистей).

Доказана высокая значимость подвода потока вентиляции непосредственно к пальцам рук при операторской деятельности и пилотировании летательного аппарата. Обсуждаются перспективы совершенствования активных систем вентиляции, жидкостного охлаждения/обогрева и систем электрообогрева, предназначенных для поддержания оптимального теплового состояния организма.