Высотный защитный костюм Watanzug

Данный материал был переведен уважаемым коллегой NF. Перевод был выполнен в январе 2015 года.

Предисловие

Такое понятие, как высота, является очень непостоянным. Перед Первой Мировой войной рекорды высоты полёта составляли несколько сотен метров, и пилоты самолётов могли достигать этих значений без какой-либо специальной защиты. Однако уже спустя несколько лет возникла необходимость обеспечить пилота специальным защитным костюмом. Высотные самолёты-разведчики Junkers Ju 86P уже в первые годы Второй Мировой войны имели возможность выполнять длительные полёты на высотах от 12 до почти 15 км. Из-за сравнительно низкой скорости полёта этих самолётов пилоты и прочие члены экипажей этих машин постоянно подвергались опасности при повреждении гермокабины самолёта подвергнуться опасности, вызванной крайне низкими температурами или недостатком кислорода в воздухе. Это могло привести к потере сознания членами экипажа, прежде чем самолёт сумел бы снизиться до малых высот. Такая же проблема возникла и за рубежом. При выполнении полёта на рекордно большой высоте англичанин М. Дж. Адамс (M. J. Adams) использовал защитный костюм, по своему исполнению сходный с тем, что был разработан в Германии.

Рис. 1. Англичанин М. Дж. Адамс перед полётом в защитном костюме

Общие соображения

Если человек, находящийся в летательном аппарате на большой высоте, хочет остаться работоспособным, то он должен находиться в пространстве, в котором поддерживалось бы определённое давление. Это могла быть герметичная кабина или специальный высотный защитный костюм. Что касается кислорода, подаваемого к членам экипажа и необходимого для дыхания, то давление нагнетаемого воздуха на высоте в 9000 метров должно было примерно соответствовать давлению воздуха на высоте около 3000 метров. Адаптация членов экипажа к этим условиям была очень индивидуальным и значительно различающимся параметром.

Герметичные кабины и специальные высотные защитные костюмы имели значительный недостаток, который заключался в ограничении подвижности членов экипажа. Были сделаны попытки выполнить герметичные кабины в виде элемента конструкции с как можно большим объёмом. Давление воздуха внутри кабины предполагалось поддерживать на уровне 0,6 атм.

Для обеспечения герметичности высотной кабины при обстреле истребителями противника предлагалось использовать облицовку из резины, при помощи которой можно было бы перекрывать возникшие отверстия. Выполнение всех этих требований с учетом установки систем отопления, вентиляции и герметичных воздуховодов приводило к значительному увеличению веса герметичной кабины в сравнении с обычной кабиной невысотных самолётов. Так, у высотного Hs 130 с экипажем в 3–4 человека вес герметичной кабины возрос примерно на 350 кг. При внезапном падении давления в герметичной кабине на высоте порядка 12 км это резкое снижение давления для членов экипажа могло быть сравнительно безопасным, если в течение 25 секунд давление подаваемого воздуха могло быть восстановлено на прежнем уровне. Перепад давления должен был быть менее чувствительным для человека, если скачок давления воздуха и соответственно подача кислорода к нему незначительно отличались от того, что имело место перед резким падением давления. Из этих расчетов возникла идея снизить давление в герметичной кабине во время боя, если он проходил на высотах ниже 12 км.

Рис. 2. Производство Hs-130; в носовую часть самолета устанавливается герметичная кабина

На высотах, превышающих 12 км, всё было значительно более критичным. Набор данной высоты продолжался очень долго, и резерв времени при возникновении повреждений по мере увеличения высоты полёта уменьшался. Внезапный резкий спад давления в сильно повреждённой герметичной кабине мог быстро привести к потере сознания находящихся в кабине людей или стать причиной кровоизлияния и смерти. Интервал времени, необходимый здоровому человеку для возвращения в нормальное состояние, приведен на рис. 3.

Рис. 3. Резерв времени для возвращения здорового человека в нормальное состояние в зависимости от высоты полёта и продолжительности пикирования

Компанией Henschel был разработан автоматический прибор, который при резком падении давления в герметичной кабине переводил самолёт в пикирование до безопасной высоты с учетом допустимого запаса прочности конструкции самолёта. При достижении заданной безопасной для экипажа высоты данный прибор также автоматически выводил самолёт из пикирования. Максимальная высота полёта при этом не должна была превышать 15 км, поскольку при полётах на большей высоте резерв времени был слишком мал, и для находящегося на борту самолёта экипажа это малое время могло привести к потере сознания и даже смерти прежде, чем самолет достигнет высоты 12 км.

Дальнейшая разработка этого прибора прекратилась, поскольку он смог бы обеспечить безопасность для экипажа только в узком диапазоне высот.

Это стало причиной разработки специальных костюмов для экипажа. Разработка костюма велась в отделе GL/C-E5. Производило костюм под обозначением Watanzug расположенное в Любеке предприятие компании Dräger. Члены экипажа одевали эти костюмы перед полётом. Во время полёта при нормальных условиях шлем костюма был открыт. При падении давления шлем костюма необходимо было как можно быстрее закрыть для того, чтобы в шлеме сохранилось то остаточное давление, которое в момент закрытия еще имелось в герметичной кабине. При помощи небольшого баллона со сжатым воздухом давление в костюме можно было увеличить. С помощью этого костюма было возможно выполнять полёт в течение многих часов на различных высотах.

Технические характеристики герметичного костюма Watanzug

Рис. 4. Защитный костюм с парашютом и с кислородным баллоном. На правой стороне костюма на уровне груди заметен маленький баллон

Рис. 5. Чертеж высотного костюма Watanzug

Рис. 6. Серийное производство герметичных кабин для Hs 130

Рис. 7. Hs 130 (заводской номер 130 054, военный номер CF + OZ) во время испытаний в Эхтердингене (Echterdingen)

Рис. 8. Hs-130 (военный номер CF + OZ) во время испытаний устройства HZ

Источники:

Dipl.-Ing. Friedrich Nikolaus: Gedanken über Höhenflugzeuge und passiven Flugzeugschutz, 15.10.1942.

источник: «Höhenschutzbekleidung: Watanzug» // LUFTFAHRT International, вып. 6