Высота, на которой вода закипает при температуре тела.

Введение

Высота, на которой вода кипит при температуре тела.

Предел Армстронга, или линия Армстронга, – это показатель высоты, выше которой атмосферное давление становится настолько низким, что вода закипает при нормальной температуре человеческого тела. Воздействие давления ниже этого предела приводит к быстрой потере сознания, за которой следуют изменения в сердечно-сосудистой и неврологической системах, и в конечном итоге – к смерти, если давление не будет восстановлено в течение 60–90 секунд. Это происходит на высоте, где атмосферное давление падает ниже 0,0618 атм (6,3 кПа, 47 мм рт. ст., или примерно 1 фунт на кв. дюйм). Стандартная атмосферная модель США определяет предел Армстронга на высоте 63000 футов (19202 м). Этот термин назван в честь генерала ВВС США Гарри Джорджа Армстронга, который первым выявил это явление.

Гипоксия ниже предельного значения Армстронга

Если человек находится значительно ниже предельного уровня Армстронга, ему обычно требуется дополнительный кислород, чтобы избежать гипоксии. Для большинства людей это обычно необходимо на высотах выше 4500 м. Коммерческие авиалайнеры обязаны поддерживать давление в кабине на уровне, эквивалентном высоте не более, чем нормативные акты США для воздушных судов общего назначения (не авиакомпаний и не государственных рейсов) требуют, чтобы минимально необходимый лётный экипаж, но не пассажиры, использовал дополнительный кислород, если самолёт проводит более получаса на высоте кабины выше. Минимально необходимый лётный экипаж должен использовать дополнительный кислород, если самолёт проводит какое-либо время на высоте кабины выше, а пассажиры должны быть обеспечены дополнительным кислородом на высоте кабины выше. Парашютисты, находящиеся на высоте лишь короткое время перед прыжком, обычно не поднимаются выше.

Историческое значение

Предельный уровень Армстронга описывает высоту, связанную с объективным, точно определенным природным явлением: давлением паров воды при температуре тела. В конце 1940-х годов это стало новым фундаментальным, жестким пределом высоты, который превзошел несколько субъективные наблюдения за человеческой физиологией и зависящие от времени эффекты гипоксии, испытываемые на меньших высотах. Герметичные костюмы давно использовались на высотах, значительно ниже предельного уровня Армстронга, для предотвращения гипоксии. В 1936 году Фрэнсис Суэйн из Королевских ВВС достиг высоты, пилотируя Bristol Type 138 в герметичном костюме. Два года спустя итальянский военный офицер Марио Пецци установил рекорд высоты в 15 км, надев герметичный костюм в своем биплане Caproni Ca.161bis, хотя он был на высоте, значительно меньшей, чем высота, на которой вода при температуре тела закипает. Герметичный костюм обычно требуется пилоту, находящемуся в хорошей физической форме и имеющему опыт, для безопасного управления самолетом в негерметичных кабинах, примерно на высоте. В негерметичной кабине на высоте более над уровнем моря, физиологической реакцией, даже при дыхании чистым кислородом, является гипоксия — недостаточный уровень кислорода, вызывающий дезориентацию и в конечном итоге потерю сознания. Воздух содержит 20,95% кислорода. На высоте, вдыхая чистый кислород через неплотно прилегающую кислородную маску, человек испытывает такое же парциальное давление кислорода, как и при дыхании обычным воздухом на высоте примерно над уровнем моря. На больших высотах кислород должен подаваться через герметичную маску под повышенным давлением, чтобы поддерживать физиологически адекватное парциальное давление кислорода. Если пользователь не носит герметичный костюм или костюм противодействия давлению, который ограничивает движение грудной клетки, воздух под высоким давлением может повредить легкие. Для современных военных самолетов, таких как F22 и F35 США, оба из которых имеют рабочие высоты или более, пилот носит "костюм противодействия давлению" — это высотный герметичный костюм. В случае разгерметизации кабины, кислородная система переключается в режим избыточного давления для подачи кислорода, превышающего атмосферное давление, в специальную герметичную маску, а также для пропорционального надувания костюма противодействия давлению. Костюм противодействует расширению грудной клетки пилота, предотвращая баротравму легких, пока пилот не сможет снизиться до безопасной высоты.

The Armstrong limit describes the altitude associated with an objective, precisely defined natural phenomenon: the vapor pressure of body temperature water. In the late 1940s, it represented a new fundamental, hard limit to altitude that went beyond the somewhat subjective observations of human physiology and the timedependent effects of hypoxia experienced at lower altitudes. Pressure suits had long been worn at altitudes well below the Armstrong limit to avoid hypoxia. In 1936, Francis Swain of the Royal Air Force reached flying a Bristol Type 138 while wearing a pressure suit. Two years later Italian military officer Mario Pezzi set an altitude record of , wearing a pressure suit in his Caproni Ca.161bis biplane even though he was well below the altitude at which body temperature water boils. A pressure suit is normally required at around for a well conditioned and experienced pilot to safely operate an aircraft in unpressurized cabins. In an unpressurized cockpit at altitudes greater than above sea level, the physiological reaction, even when breathing pure oxygen, is hypoxia—inadequate oxygen level causing confusion and eventual loss of consciousness. Air contains 20.95% oxygen. At , breathing pure oxygen through an unsealed face mask, one is breathing the same partial pressure of oxygen as one would experience with regular air at around above sea level. At higher altitudes, oxygen must be delivered through a sealed mask with increased pressure, to maintain a physiologically adequate partial pressure of oxygen. If the user does not wear a pressure suit or a counter pressure garment that restricts the movement of their chest, the high pressure air can cause damage to the lungs. For modern military aircraft such as the United States' F22 and F35, both of which have operational altitudes of or more, the pilot wears a "counter pressure garment", which is a gsuit with high altitude capabilities. In the event the cockpit loses pressure, the oxygen system switches to a positive pressure mode to deliver above ambient pressure oxygen to a specially sealing mask as well as to proportionally inflate the counter pressure garment. The garment counters the outward expansion of the pilot's chest to prevent pulmonary barotrauma until the pilot can descend to a safe altitude.