FR2812818A1

FR2812818A1 - Aircraft pilot mask/helmet protection system includes helmet protecting head rear and sides, and breathing mask with air supply tube having air flow control and flexible section

Info

Publication number: FR2812818A1
Application number: FR0010508A
Authority: FR
Inventors: Robert Schegerin
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2000-08-10
Filing date: 2000-08-10
Publication date: 2002-02-15

Abstract

The head protection system has a mask (3) covering the mouth and nose and a helmet (1) protecting the rear and sides of the head. There is a breathing tube (9). A valve (6) controls the air flow, and a further tube is connected to the mask with a flexible section (5).

Description

<Desc/Clms Page number 1>
ENSEMBLE MASQUE-CASQUE ULTRA LEGER ET A FAIBLE CENTRAGE AVANT POUR PILOTE D'AVIONS MODERNES En vol, à basse altitude, ou lors de l'éjection, des efforts très importants sont imposés à la colonne vertébrale de nos pilotes. Le poids apparent de la tête et de l'ensemble masque plus casque peut atteindre 70 kilogramme force pour une accélération égale à 10 fois l'accélération de la pesanteur. II est impératif pour des raisons opérationnelles et pour que la santé de nos pilote ne soit pas dégradée du fait de leur activité professionnelle, que la masse de l'ensemble de tête soit la plus faible possible et que le centre de gravité de l'ensemble ne soit pas située trop en avant du centre de rotation de la tête (centre de la rotule qui compose le dernier maillon de la colonne vertébrale). Les ensembles de tête actuels, même lorsqu'ils ne comportent pas de système d'aide à la vision sont beaucoup trop lourds et trop centrés avant. Ils dégradent notablement les performances opérationnelles de nos pilotes et ne sont pas neutres pour leur santé. II est à remarquer qu'il est également important de réduire l'inertie de l'ensemble de tête pour permettre des mouvements aisés de la tête. En concevant des éléments de face situés très près du visage, on réduit à la fois le centrage avant et l'inertie de l'ensemble. Depuis quelques années des progrès importants ont été réalisés pour réduire la masse des casques aéronautiques. Les casques sont passés d'une masse de 1,5 kilogrammes environ à 1 kilogramme environ. Par contre il ne semble pas que des progrès sensibles aient été réalisés sur les masques qui contribuent de façon non négligeable à la masse totale mais surtout à augmenter le centrage excessivement avant et l'inertie d'ensemble. D'autre part il ne semble pas que des produits intégrés casque-masque aéronautiques aient réussis à réduire notablement la masse, le centrage avant et l'inertie de l'ensemble de protection de tête. Le casque "TOPSIGHT" développé par la société SEXTANT a une masse totale, un centrage avant et une inertie d'ensemble trop importants pour être accepté par les opérationnels. <Desc / Clms Page number 1>
ULTRA LIGHT AND LOW CENTERING HELMET MASK ASSEMBLY FOR PILOT OF MODERN AIRCRAFT In flight, at low altitude, or during ejection, very great efforts are imposed on the spine of our pilots. The apparent weight of the head and the mask plus helmet assembly can reach 70 kg force for an acceleration equal to 10 times the acceleration of gravity. It is imperative for operational reasons and so that the health of our pilots is not degraded due to their professional activity, that the mass of the head assembly is as low as possible and that the center of gravity of the assembly is not located too far in front of the center of rotation of the head (center of the patella that makes up the last link of the spine). The current head assemblies, even when they do not include a vision aid system, are much too heavy and too centered in the front. They significantly degrade the operational performance of our pilots and are not neutral for their health. It should be noted that it is also important to reduce the inertia of the head assembly to allow easy movements of the head. By designing face elements located very close to the face, we reduce both the front centering and the inertia of the whole. In recent years, significant progress has been made in reducing the mass of aeronautical headsets. The helmets have gone from a mass of around 1.5 kilograms to around 1 kilogram. By cons it does not seem that significant progress has been made on the masks which contribute significantly to the total mass but above all to increase the centering excessively before and the overall inertia. On the other hand, it does not appear that integrated aeronautical helmet-mask products have succeeded in significantly reducing the mass, the front centering and the inertia of the head protection assembly. The "TOPSIGHT" helmet developed by the company SEXTANT has a total mass, front centering and overall inertia too great to be accepted by operational personnel.

De nombreux systèmes d'attache de masque sur le casque existent, mais aucun ensemble n'a été étudié au niveau système de tête complet pour Numerous mask attachment systems on the helmet exist, but no assembly has been studied at the complete head system level for

réduire de façon significative la masse totale, le centrage avant et l'inertie de l'ensemble de tête. Un but de l'invention vise à fournir un ensemble masque-casque ultra-léger et à faible centrage avant pour pilotes d'avions modernes. Un but de l'invention et de réaliser un ensemble de protection de tête pour pilotes d'avions modernes suffisamment léger et à faible centrage avant pour assurer sans gêne les missions assignées à nos pilotes et sans répercussion sur leur santé du fait de leur activité professionnelle. Ces buts sont atteints par un moyen selon l'invention comprenant au moins un équipement de protection physiologique de la tête d'un porteur 2 comprenant - un masque de protection des voies respiratoires 3 englobant au moins la bouche et le nez, - un casque 1 protégeant principalement l'arrière, le haut et les cotés de la tête, - un conduit d'amené de l'air respirable 9 - une source d'alimentation en air respirable qui est essentiellement caractérisé - par la présence d'au moins une soupape inspiratoire 6 détachée du masque 3, - par la présence d'un mécanisme reliant mécaniquement la soupape inspiratoire au casque, - et par la présence d'un conduit 5 ajustable longitudinalement ou flexible longitudinalement reliant le masque 3 à la dite soupape inspiratoire 6. II est avantageux que le dit mécanisme reliant la dite soupape inspiratoire au casque soit un fil fin de faible longueur attaché à une extrémité à un coté du casque et à l'autre extrémité à la dite soupape inspiratoire. II est avantageux que le dit mécanisme reliant la dite soupape inspiratoire au casque comprenne deux surfaces accrochables de type "VELCRO" l'une étant solidaire du casque l'autre étant solidaire de la dite soupape inspiratoire permettant ainsi l'arrimage de la soupape au casque après avoir placé le masque sur le visage sans introduire d'efforts latéraux sur le masque du fait de son serrage sur le casque. significantly reduce the total mass, the front centering and the inertia of the head assembly. An object of the invention is to provide an ultra-light mask and helmet assembly with low front centering for pilots of modern aircraft. An object of the invention and to provide a set of head protection for pilots of modern aircraft sufficiently light and with low front centering to safely carry out the missions assigned to our pilots and without repercussions on their health due to their professional activity . These aims are achieved by a means according to the invention comprising at least one piece of physiological protection equipment for the head of a wearer 2 comprising - a mask for protecting the respiratory tract 3 including at least the mouth and the nose, - a helmet 1 mainly protecting the back, the top and the sides of the head, - a breathing air supply duct 9 - a source of breathing air supply which is essentially characterized - by the presence of at least one valve inspiratory 6 detached from the mask 3, - by the presence of a mechanism mechanically connecting the inspiratory valve to the helmet, - and by the presence of a conduit 5 adjustable longitudinally or longitudinally flexible connecting the mask 3 to said inspiratory valve 6. II it is advantageous that the said mechanism connecting the said inspiratory valve to the helmet is a thin wire of short length attached at one end to one side of the helmet and at the other end to the said valve inspirational ape. It is advantageous that said mechanism connecting said inspiratory valve to the helmet comprises two hookable surfaces of the "VELCRO" type, one being integral with the helmet the other being integral with said inspiratory valve thus allowing the valve to be secured to the helmet after placing the mask on the face without introducing lateral forces on the mask due to its tightening on the helmet.

II est avantageux que le dit mécanisme comprenne au moins un moyen de fixation de la dite soupape inspiratoire au casque rendant mécaniquement solidaire le casque et la soupape inspiratoire. II est avantageux que le dit mécanisme comprenne au moins une glissière sensiblement horizontale maintenant la soupape inspiratoire dans un plan sensiblement horizontal (lorsque la tête est et en position neutre) tout en laissant libre le mouvement de cette soupape dans la direction avant arrière afin d'assurer également la fonction de flexibilité longitudinale requise par le tuyau afin de ne pas générer d'effort avant/arrière sur le masque lors de son serrage sur, le casque. II est avantageux que le dit mécanisme liant la soupape inspiratoire relie également la soupape expiratoire au casque. II est avantageux que les dites soupapes inspiratoires et expiratoires ne forment qu'une seule soupape combinée. II est avantageux que le dit système réagissant à l'eau soit placé sur le coté opposé du casque par rapport à la soupape inspiratoire et permette de dégrafer automatiquement le masque au moins d'un coté, lorsque, par accident, le pilote subit une immersion forcée. Il est avantageux qu'un voile de tissus résistant au feu soit placé sur une partie du masque et recouvre également une partie du visage non protégé contre le feu ou les risques aviaires. L'invention sera mieux comprise par la description détaillée des modes de réalisation illustrés sur les dessins annexés qui représentent: - Figure 1 : un schéma d'un ensemble casque-masque placé sur un porteur. On peut apercevoir le masque 3, le casque 1, le conduit flexible 5 et la soupape inspiratoire 6. It is advantageous for said mechanism to include at least one means for fixing said inspiratory valve to the helmet, making the helmet and the inspiratory valve mechanically integral. It is advantageous that the said mechanism comprises at least one substantially horizontal slide maintaining the inspiratory valve in a substantially horizontal plane (when the head is and in the neutral position) while leaving free the movement of this valve in the front rear direction in order to also provide the longitudinal flexibility function required by the hose so as not to generate front / rear force on the mask when tightening it on the helmet. It is advantageous that said mechanism connecting the inspiratory valve also connects the exhalation valve to the helmet. It is advantageous that said inspiratory and expiratory valves form only one combined valve. It is advantageous that the said water-reactive system is placed on the opposite side of the helmet relative to the inspiratory valve and allows the mask to be automatically released at least on one side, when, by accident, the pilot undergoes immersion forced. It is advantageous for a veil of fire-resistant fabrics to be placed over a part of the mask and also covers a part of the face that is not protected against fire or avian risks. The invention will be better understood from the detailed description of the embodiments illustrated in the accompanying drawings which represent: - Figure 1: a diagram of a helmet-mask assembly placed on a wearer. We can see the mask 3, the helmet 1, the flexible conduit 5 and the inspiratory valve 6.

- Figure 2 : un schéma d'un exemple de réalisation de tuyau flexible longitudinalement composé de deux tuyaux 5 et 5' pouvant glisser l'un dans l'autre. - Figure 2: a diagram of an embodiment of a flexible pipe longitudinally composed of two pipes 5 and 5 'which can slide one into the other.

La description détaillée d'un exemple de réalisation utilise la figure 1: Un casque 1 est placé sur la tête d'un porteur 2 . Un masque 3 ayant une lèvre souple d'étanchéité 4 est placé sur le visage du porteur couvrant la bouche et le nez et assurant la protection des voies respiratoires. La cavité C du masque est suffisamment petite pour assurer la non accumulation du C02 provenant de la respiration. Des attaches classiques, non représentées sur la figure 1 relient le masque au casque. Un tuyau souple longitudinalement 5 relie le masque à un ensemble soupape inspiratoire et soupape expiratoire fixé au casque. Un conduit 7, intégré dans le casque, relie l'ensemble soupapes à une rotule 8 conférant au tuyau d'amené d'air respirable une liberté de mouvement améliorant la mobilité de la tête. Le masque 3 ne comporte aucune soupape et a une forme qui suit de très près le visage et notamment la bouche et le nez. II peut ainsi avoir une masse inférieure à 140 grammes et un centre de gravité masque situé à moins d'un centimètre du plan moyen de contact de la lèvre du masque avec le visage. La coquille du masque peut être en fibres d'aramide qui confère à l'ensemble une bonne résistance mécanique et une bonne résistance au feu. Les applications de cette invention sont nombreuses. Cette invention trouve des applications tout à fait intéressantes dans la réalisation d'un ensemble de protection de tête pour pilotes de véhicules et notamment pour les pilotes d'avions modernes. The detailed description of an exemplary embodiment uses FIG. 1: A helmet 1 is placed on the head of a wearer 2. A mask 3 having a flexible sealing lip 4 is placed on the wearer's face covering the mouth and the nose and ensuring the protection of the respiratory tract. The mask cavity C is small enough to ensure the non-accumulation of CO2 from respiration. Conventional fasteners, not shown in FIG. 1, connect the mask to the helmet. A longitudinally flexible hose 5 connects the mask to an inspiratory valve and exhalation valve assembly attached to the helmet. A conduit 7, integrated in the helmet, connects the valve assembly to a ball joint 8 giving the breathing air supply pipe a freedom of movement improving the mobility of the head. The mask 3 has no valve and has a shape which follows very closely the face and in particular the mouth and the nose. It can thus have a mass of less than 140 grams and a mask center of gravity located less than one centimeter from the mean plane of contact of the lip of the mask with the face. The mask shell can be made of aramid fibers which gives the assembly good mechanical resistance and good fire resistance. The applications of this invention are numerous. This invention finds quite interesting applications in the production of a head protection assembly for vehicle pilots and in particular for pilots of modern aircraft.

Claims

CLAIMS 1) Equipment for physiological protection of the head of a wearer 2 comprising - a mask for protecting the respiratory tract 3 including at least the mouth and the nose, - a helmet 1 mainly protecting the back, top and sides of the head, - a breathing air supply duct 9 - a source of supply of breathing air and characterized - by the presence of at least one inspiratory valve 6 detached from the mask 3, - by the presence of a mechanism mechanically connecting the inspiratory valve to the helmet, - and by the presence of a longitudinally adjustable or longitudinally flexible conduit 5 connecting the mask 3 to said inspiratory valve 6.

2) Equipment for physiological protection of the head of a wearer, according to claim 1, and characterized in that the said mechanism connecting the said inspiratory valve to the helmet is a thin wire of short length attached at one end to one side of the helmet and at the other end to the said inspiratory valve.

3) Equipment for physiological protection of the head of a wearer, according to claim 1, and characterized in that the said mechanism connecting the said inspiratory valve to the helmet comprises two hookable surfaces of the "VELCRO" type, one being integral with the helmet the other being integral with said inspiratory valve thus allowing the securing of the valve to the helmet after having placed the mask on the face without introducing lateral forces on the mask due to its tightening on the helmet.

4) Equipment for physiological protection of the head of a wearer according to any one of claims 1 to 3, and characterized in that the said mechanism comprises at least one means for fixing the

said inspiratory valve to the helmet mechanically securing the helmet and the inspiratory valve.

5) Equipment for physiological protection of the head of a wearer according to any one of claims 1 to 3, and characterized in that the said mechanism comprises at least one substantially horizontal slide holding the inspiratory valve in a substantially horizontal plane (when the head is and in neutral position) while leaving free the movement of this valve in the front-back direction in order to also ensure the longitudinal flexibility function required by the pipe so as not to generate front / rear force on the mask when tightening on, the helmet.

6) Equipment for physiological protection of the head of a wearer according to any one of claims 1 to 5 and characterized in that said mechanism linking the inspiratory valve also connects the exhalation valve to the helmet.

7) Equipment for physiological protection of the head of a wearer according to any one of claims 1 to 6 and characterized in that said inspiratory and expiratory valves form only one combined valve.

8) Equipment for physiological protection of the head of a wearer, according to any one of claims 1 to 7, and characterized in that a system reacting to water is placed on the opposite side of the helmet relative to the valve inspiratory and allows the mask to be automatically released at least on one side, when, by accident, the pilot undergoes forced immersion.

9) Equipment for physiological protection of the head of a wearer according to any one of claims 1 to 8, and characterized in that a veil of fire-resistant fabrics is placed on part of the mask and also covers part of the face not protected against fire or bird hazards.