某型供氧系统使用高压氧源的可行性初探

　　0 引言

　　某型供氧调节系统是为军用飞机配套的飞行员供氧系统，与浓缩器配套使用。其优点是技术先进、氧气利用率高、供氧时间不受限制，并能与抗荷系统配套使用，具有抗荷加压供氧能力。但其缺点也同样明显，由于系统存在两种形式的氧源，导致维护及修理工作复杂，维护保障需求和成本较高，且浓缩器供氧无法覆盖全部飞行高度，可靠性不高，价格昂贵。对于平时的飞行员训练，使用保障、成本和代价都过高。

　　瓶氧作为传统的氧源，与氧气浓缩器相比，具有供氧高度范围广、可靠性高、重量轻、价格低、技术成熟等优点，且地面和后勤保障条件完备。在留空时间一定的高级教练机上，用瓶氧代替浓缩器供氧，有利于兼容瓶氧与该型供氧系统的优点。本文依据相关生理供氧规范，探讨了某型供氧系统与瓶氧配套的可行性，为该系统的使用提供理论依据。

　　1 某型供氧系统简介[1]

　　1.1 系统的组成和功能

　　某型供氧系统与浓缩器配套见图1，主要功能和组成包括：

　　1)氧源部分，提供呼吸用氧，由浓缩器及备用瓶氧组成。

　　2)控制部分，座舱高度在8km以下，供混合氧;座舱高度在8～12km范围内，由氧源转换器控制氧源从浓缩器转换为备用瓶氧，供纯氧。为提高氧气利用率，代偿服拉力管中气体来自机上增压空气。

　　3)指示部分、应急供氧部分。

　　1.2 系统分析

　　调节器入口氧气压力应在0.14～0.65MPa范围内，而瓶氧的输出压力为12.7～14.7MPa，远远大于调节器入口压力，故直接用瓶氧替代浓缩器供氧是不可行的。

　　供氧系统主要起控制作用，负责选择氧源及供氧方式，控制氧气的流量及分配。浓缩器作为主要氧源提供氧气，具有氧气浓度调节功能，因此瓶氧无法直接取代浓缩器供氧。如果使用瓶氧，则需增加氧气浓度调节功能。

　　2 使用瓶氧方案的改进设计

　　系统改用瓶氧后，在8km以下应能自动按照高度供给飞行员不同含氧浓度的混合氧;氧气浓度调节机构应与供氧系统中的肺式供氧机构协同工作;瓶氧输出压力应控制在接近并小于调节器入口压力上限。

　　通过上述指标要求可知，若使用瓶氧作为氧源，应对原系统进行两方面的改进设计，即氧源设计及含氧浓度调节机构设计。氧源改进设计方案应包括气瓶、开关、减压器。含氧浓度调节机构设计可从原供氧系统着手，在原系统中配增压空气支路，为代偿服拉力管提供气源，该支路的空气压力应较调节器出口压力高，对这部分增压空气进行控制和调节，就可以实现氧气浓度的调节功能。