专利名称：加速保护服装的制作方法图1是通过保护性服装的有关各层的结构的横剖视图，图2a平面视图，b第一截面，c第二截面，d通过连接位置的第一种结构的第三截面，图3通过连接部分的第二种结构的截面，图4a平面图，b连接部位的第三种结构的侧视图，图5连接部位的第四种结构，图6连接部位的第五种结构，图7所述保护性服装第一种实施例的正视图，作了两种改进，图8第一种实施例的详细后视图，图9一种闭合装置的第一种实施例的剖视图，图10是图9的第一种改进的剖视图，图11是图9的第二种改进的剖视图，图12所述保护性服装的第二种实施例的正视图，作了两种改进，图13a纵剖视图，b一种改进结构的平面图，图14一种闭合装置的第二种实施例的剖视图，图15一种闭合装置的第三种实施例的剖视图，图16是图12的后视图，图17根据本发明的附加件示意性平面图，图18所述压力呼吸系统的示意图，图19局部详细剖视图，图20保护性服装的加热和冷却装置的示意图。本发明的保护性服装基本上包括三件服装。如图1所示，最里面的一层包括织物衬里1。真正的保护性服装穿在该衬里外面。该保护性服装是由内层3和外层4构成。层3由一种保护性的密封性塑料材料制成，因此，所述保护性材料包括低拉伸纤维材料，如芳族聚酰胺。层4是由与层3相同的材料制成，并在各个部位连接在层3上。例如，层3和4的连接是通过熔接或缝合，紧接着再密封线迹而实现的。由连接层3，4所产生的花样是本发明的主题，这将在下面分别讨论。在层3，4之间，有诸如水的流体以及可能的添加剂存在于由于所述层的连接而产生的空腔5中，所述添加剂能影响流体的流动性和/或密度。在层4的外侧，有可能将一个坚固的织物外罩2连接在其整个表面或各个部位，飞行服所必须的和有用的物品和装置都固定在该外罩上。尽管衬里1和外罩2本身的外观和形状是已知的，但它们与层3、4的整体连接成一件衣物是本发明构思的一部分。在不脱离本发明构思的核心的前提下，衬里1和外罩2也可以被制成独立的衣物。本发明保护性服装的活动部分包括所述部分连接的层3，4。图2a、b、c、d表示层3、4的连接部位6的结合的详细视图。正如已经说明过的，这些连接部位可以通过熔接、胶粘或缝合产生。图2a表示具有保护性服装一部分的六个连接部位6的区域。每一个独立的连接部位具有一个长薄条形状。图2b的截面A-A表示，一旦所述条形连接部位6的末端之间的间隔部分被缩短，存在于层3、4之间的空腔5中的流体流入并受到压力。图2c的剖面B-B所示出的是以上情形同样适用于所述连接部位6的横向间隔部分。如果现在将由层3、4制成的结构--为清楚起见省略了衬里1和外罩2--放置在一个身体部位，例如大腿的周围，则会产生图2d中所示的情形外层是被张紧至张力为σ，而内层基本上不拉紧地贴在身体的表面，在空腔5中产生压力p。由此产生的张力σ通过连接部位6进行传递，以便有一定的压力p相应于一定的张力。如果现在在两个用其剖面表示的空心腔5之间设置一个间隔区7，该间隔区不具有空心腔5，则张力σ可以基本上没有减弱的从一个空心腔5转移到另一个空心腔5。张力的减弱通常按包缠角α进行σ(α)＝σ0·e-α.fH其中σ0＝起始张力fH＝静摩擦系数仅适用于刚性包缠的物体。然而，人体组织大部分是顺应性的和可变形的。间隔区7可以包括层3、4，它们各自位于对方的上表面，或者是一种弹性的而不是低拉伸的织物材料，例如仅仅为层3或4。连接点6紧靠所述空心腔。如图1、2所示，它们可以连接层3、4，或者另外确保与生产所述间隔区7的织物材料的连接。
图4a、b表示在一种诸如8个径向排列的连接部位6的结构中由压力产生的变形作用。在图4a中示出了一种平面视图，而在图4b中示出了局部剖开的侧视图。由于在相同的压力时连接部位6之间的间隔距离的缩短几乎与两个连接部位6的相应点之间的距离呈正比，该结构以圆锥形形状从其所在高度上升高，并形成篮形8。
在具有必须包住的曲线的身体部位，如肘、脐、臀优选选择所述结构；而优选选择如图2所述的结构用于身体的更圆的部位如腿和手臂。在图5和6中示出对图2所示结构的改进。
在图5中，直线结构的连接部位被排列成彼此分离的行。通过对存在于由层3、4所产生的空腔5中的流体施加压力，在连接部位6上产生力的作用(见图5中的小箭头)。由于上述原因，层3、4的现有结构缩短，优选沿与连接部位6的方向垂直的方向缩短(见图5中的大箭头9)。不过，该结构在所述直线连接部位6的方向上(大箭头10)以类似方式产生较小程度的缩短。由此产生的张力σ也具有类似的关系，因此σ横向＞σ纵向。在该结构中，存在于层3、4中的流体具有大的移动性；它可以沿着所述直线连接部位6的方向流动，并垂直于该方向流动。
与图5的结构相反，图6的结构能产生几乎各向同性的张力，由于所述连接部位6的Z字形形状，在层3、4的平面上的两个坐标方向上的突出几乎同样大，或者至少可以同样大。因此可以实现连接部位6的表面积的大小的几乎各向同性的收缩。除了所述Z字形图案所具有的锐角之外，本发明的构思还包括曲线结构；因此，除了狭义的Z字形图案之外，还产生了波浪形。所有此类形状都包括在本发明构思内，并被视为属于本发明的构思。
如图6所示，连接部位6之间的空腔5的流体的流动是受到预定图形限制的，其流动方向不可能垂直于所述连接部位6。
图7表示本发明的保护性服装，它是对连接部位6的结构进行过改进的第一种结构实施例。在该视图中还省略了外罩2。正如上面所提到过的，层3、4是由基本上不可拉伸的材料制成。这一事实和对本发明服装的要求，它要紧贴在穿着者的身体上，要求所述服装能在穿着者的座姿上满足以上要求。这意味着--至少如图7所示的实施例--所述保护性服装是为每一个穿着者分别剪裁的。为了保持穿着者在采取座姿之前的活动性，图7所示的实施例具有若干拉链11、12、13。拉链11贯穿胸部和腹部，能从颈部到腹股沟之间打开所述保护性服装。两个拉链12从颈部过髋关节然后到达大腿两侧和小腿至踝。两个拉链13从肩部开始通向手臂的两侧，向下至手。在所述的实施例中，手和脚未受到所述保护性服装的覆盖。可以穿上所述保护性服装，并通过拉链11、12、13部分闭合；然后在飞机中以座姿进行最后的闭合。
在图7中所示的连接部位6的结构表示本发明结构的一种形式，示出的是穿着者的左侧而不是右侧。就图2-6所示结构而言，所有结构都是本发明的，由于这些结构缩短了构成层3、4的基本材料，其作用是从外侧对身体表面产生与内部压力相当的补偿压力，或者产生张力σ，这会马上产生上面所提到的外侧力。对该结构来说重要的是流体的流动可以不受限制的进行，主要是从上部到下部，但也可以从左到右。很显然拉链11、12、13限制了这种横向流动。不过，这种限制不是绝对的。在靠近拉链11-13的每一个的每一半边处，在其整个长度上具有与之平行的连接部位6；因此拉链11-13能传递张力，但不会与空腔5中所装的流体发生任何形式的接触。图7所示的保护性服装通过拉链的排列间隔成5个独立部分背部(在图7中不可见)，左和右上部14，左和右前部15。为了让流体流入空腔5然后将流体保持在其中的填充过程，每一个部分14、15和背部至少具有两个阀1 6、17，其中，阀16安排在相应的下端，而阀17安排在每一部分的相应的上端。很明显，空腔5可以用流体填充。在填充过程之后要对填充孔和所有的通风部位进行密封。因此，要去掉所有的阀16、17。
在图8中，示出了用编号18表示的背部的臂部部分。在其上部，所述连接部位基本上是垂直的；其主要张力方向是水平的，并对腹腔里的器官产生一个外部压力。因此，其体积是有限的；血液不能聚集在那里。所示出的背部结构同样延续到前部(图7)。臀部是由图4所示结构覆盖，这样，臀部的每一半在压力情况下分别由一个空心形状围住，如图所示。
在它下面连接一个部位，其中，大腿特别处于与所示空心形状的环境一样的压力之下。
图9是保护性服装的第二种实施例的剖视图。拉链12的至少通过腿部的部分被省略了。在该实施例中用一个插入件19取代了该部分。为了闭合保护性服装的所述部分，插入了所述的插入件，该插入件被做成没有空腔56或连接部位6，但可以由两层3、4组成。为了闭合，设置了一搭扣20，其紧邻身体上的部分21做的比其对应部分宽。通过这种方式，所述服装可以配合穿着者的现有状态；可能能够避免所述保护性服装的进一步措施。尽管示出的是腿--大腿和小腿--如图9所示的结构同样适用于手臂和身体上部到腹部并包括腹部。除了搭扣20之外，还可以提供由可调节条实现的闭合，该条与拉链组合，如图11所示除了连续的搭扣20之外，在本发明中，还可以分布多个织物条，其中每一个织物条装有一个搭扣20，并与连续的部分21连接，贴在身体上。
图10的详细结构具有--作为对图9的补充--一个拉链12。通过该拉链所述服装可以随时完全打开，如图7所示；如图9所示，与穿着者条件的配合是通过搭扣20、21实现的。
在图11的实施例中，通过带23和扣22实现匹配，在服装的整个长度上有多个带23和扣22。带23固定在保护性服装的加强部分24上，其上连接有拉链12的一部分，其另一部分固定在保护性服装的围住部分上。多个接片上连续搭扣的解开也是本发明的一个方案。
所述保护性服装的第三个实施例如图12所示。该图被分成左侧半边和右侧半边图形，它们各自表示所述实施例的一种改进形式。两种改进的共同之处是除衬里1和外罩2之外的该服装的主要部分或其活动部分是由低拉伸的，但空气和蒸汽可以渗透的织物材料制成。该主要部分的参考编号为37。在所述保护性服装的整个长度上，有一个波浪形带38贯穿其左侧，如图12所示，并有一个类似的带位于左侧的整个袖子上，其编号为39。带38、39包括层3、4，层3和4通过已知方式熔接、胶粘或缝合。主要部分37与波浪形带38、39的连接或缝合和/或熔接或胶粘实现的。各自被作为一个连接空腔5设计的带38、39的压力依赖性和各向异性的收缩足于通过其张力在所述主要部分的织物材料上产生必要的压力。每一个带38、39还具有一个下部阀16和一个上部阀17。
图12的右侧的改进表示--作为唯一的差别--一个沿身体延伸的带40，一个沿袖子延伸的带41。带40、41都具有一种如图5所示的连接部位6，它同样会影响各向异性的收缩。在这里，所述保护性服装的肩部42以及上部14与袖子的连接部分43是由弹性织物材料制成，这能提高穿着者的活动能力。
当穿着者采取座姿并将膝和肘放在所述保护性服装中时，如图12所示，每一种情况下具有一个弹性插入件52。尽管没有示出，但在本发明的构思中包括向上和/或向下的分支带38～41。因此可以优化所述张紧过程并与穿着者的体形吻合。在如图7所示的结构以及如图12和图16所示的结构中，根据本发明，当穿着者处于座姿时，会产生皱折，例如在肘弯处和腹股沟部位，要插入诸如小的管子的弹性弯曲但非弯折的元件。因此，仍然能较好地确保流体静力连接。所述波浪形带38、39、40、41可以划分成独立的带25。下面将利用图13对所述划分作更详细地说明。
图13表示根据本发明的带38-41的划分，图13a是剖视图，图13b是平面视图。尽管在这里仅示出了带40，以下说明同样适用于其它形式的结构。带40沿其长度方向分隔成密封间隔的带25，它们各自具有一个下部阀16和上部阀17。带25被安排成在其长度上部分重叠，并将其连接部位6和边缘连接在一起。现在，如果由于加速作用使得上部带25上的压力升高，这种压力的升高会传递到其下部带25。这种改进方案的优点是提高了安全性，由于当一个部分带25被破坏时，整个装置只有一部分会发生故障，而且这种故障至少可以由分隔成部分带25的其它带40补偿。很显然，这种改进方案可用于如图7所示的实施例中。所述重叠部位可以方便地做得更宽一些。
图12所示的实施例按照图14所示进行闭合。该视图一方面以相同方式应用于手臂和腿，另一方面用于闭合整个保护性服装，如下文所述。如图12所示，手臂和裤管使用拉链12完全打开。将其通过插入件19与半部64、65连接，插入件19可以由一种薄的织物材料制成，因为它不会受到张力的拉伸。被命名为65的半部带有搭扣的一部分21，另一部分20固定在衣片26上。搭扣20、21用于配合穿着者的现有状态，并在进入飞机之前进行调节。为了穿上所述保护性服装，将所有的拉链打开，然后再将拉链12合上；穿着者可以自由活动。由另一个拉链(其半部被命名为61a、61b)覆盖所述插入件。活动能力因此而受到某些限制，不过，由于所述弹性插入件52使得爬入飞机是可以没有问题的。然后再将第三个拉链62a，62b合上。最后一个，就是第四个拉链63a、b覆盖第二个较小的插入件19a。具有这种结构的臂管与裤管的情况相似；不过，如图12所示利用搭扣44使拉链61a、b、62a、b、63a、b在裤管上从踝向上延伸到颈部开口。随着第四个拉链63a、b的合上，穿着者被固定在座位上，并在保护性服装中产生相当于垂直飞行的基础压力，通过流体在空腔5中建立的平衡压力和平衡张力被分配到由所述保护性服装覆盖的整个身体长度上。在所述保护性服装的裆部的一个开口46适用于生殖器，该开口也可以通过一种弹性织物材料封闭。
飞行试验已经证实，不会由于开口46对健康造成有害影响。另一方面，它提高了该保护性服装的穿着者的活动能力。
图14所示方案的一种改进形式示于图15中。在这里省略了第四个拉链63a、b，以及小的插入件19a。用一个张力元件26取代了以上部件，其示意图是类似于带38-41的空腔。该张力元件26分布在图15所示的闭合截面的整个长度上，但也可以分隔成若干部分，分别进行密封。
在合上拉链61a、b；62a、b和搭扣20、21之后，通过高压空气对所述张力元件26进行充气，其压力大于在做最大可能的曲线飞行加速时，最深部位的空腔5中的压力。
通过设计张力元件26的宽度，可将保护性服装的基本张力σ准确调整到所需要的必须值。
图16同样表示所示服装的左侧和右侧的一半，各自对该保护性服装的背部进行了改进。“左”和“右”的概念与图14的进行交换。这两种改进同样包括在左侧使用一个Z字形带38，并在右侧使用一个延伸的带40；这两个带都从穿着者的肩部向下延伸到脚。很显然，在一种特殊形式的结构中，所述前部和背部的左侧和右侧是用相同方法生产的，另一方面其前侧可能具有不同于背部类型的空腔5。
在膝盖部位的带38、40做的较窄。因此，不会在膝盖上产生过高的张力。因此，弹性插入件52也具有额外的空间。
图16表示图12所示实施例的后视图，同样表示的是针对带38、40的两种实施方案。根据本发明，带38、40可同样改变其宽度，以便产生合适的张力。
在图16所示实施例的肘部，具有弹性插入件52。
本发明的一种延伸是如图17所示的流体填充的插入件67a、b。该插入件被穿在所述保护性服装里面，并且在这里--如图中所绘制的--被分隔成两个半部67a、b，不过它们可以相互连接。每一个插入件67a、b与一个向上延伸的容器68a、b连接；不过，位于由层3、4组成的所述保护性服装外面的两个容器68a、b最好是穿在外罩2的里面。因此，仅有插入件67a、b会承受层3、4和主要部分37上的张力。插入件67a、b的作用是在腹部产生平衡压力。根据穿着者的体形特征，所述保护性服装在两个髂骨之间比较平。这意味着在该服装里的内部压力被补偿之前，腹部空间可以有较大的增加。其后果是，一方面在腹腔出现不希望的血液的集中，另一方面对隔膜产生负荷，后者使得呼吸困难，以至不能够呼出，这是由于张力的丧失导致隔膜向上突出而引起的。
在穿着者受到G负荷的条件下，流体流出容器68a、b进入插入件67a、b，直到腹部空间的内部压力相当于在插入件67a、b和容器68a、b中产生的补偿压力。容器68a、b可以固定在所述保护性服装上，或者可以携带在环绕颈部的一条带上。另外，将两个插入件67a、b整合成一个单一空间的做法也属于该延伸的构思。
图18是类似于图17的流体填充插入件67a、b的压力加载腹部囊的第二种实施例的示意图。由弹性材料制成的人体形状的囊71是类似于已知潜水运动装置的自动肺的中等压力容器。所述囊是通过一个压力启动的调节阀72由机载高压容器73输送呼吸空气，在这里该容器被显示为一个压力瓶。所述调节阀72将来自所述高压容器73的呼吸气体的压力降低到略高于肺里的压力的压力。它是通过一个压力管74控制的，该压力管与带38、40中的一个相通。压力管74在带38、40之一的一个转移位置75上通向腹部，在所述转移部位75处的流体静压力具有控制的值。对此有两种改进形式如果所述调节阀位于与所述转移位置75相同的流体静压力下，则压力管74可以填充流体。或者如果压力管74运载空气--或一般为一种气体--则位于所述转移部位的流体静压力控制一个减压阀(未示出)，由它用来自高压容器73的压力以降低了的压力供应压力管74。
另一方面，穿在所述保护性服装里面的囊71是通过其张力σ和所述高压加载，通过调节阀72降低到中等压力pa。由于pa的机械定义类型，这相当于其腹部的流体静压力，因此腹部器官解除了负荷，而所述隔膜也不再受暂时的重量增加影响。可以通过调节阀72个别调节pa的精确值。
同样从潜水运动中的自动呼吸装置上得知的第二种调节阀76根据呼吸活动做出反应，该调节阀连接在囊71上。因此，呼吸压力pa略低于所述中等压力pa。调节阀76通向呼吸管77和呼吸面罩78。
在呼吸时，囊71被部分消耗一定体积，该体积小于呼吸的体积。为了使以上体积相同，第二调节阀76可以具有一个溢流装置，它可以通过该调节阀76将预定的可调节部分的呼吸空气直接吹到外面去。
在飞行头盔(未示出)上或与飞行头盔分离，飞行员携带一个蛋壳形状的头带受话器装置80，该装置紧贴在头上。从这里到呼吸面罩78在每一侧引出一个连接管79。通过这种方式可以确保两边的耳膜处在相同的压力下--呼吸压力。呼吸面罩78和耳机80是飞行员装备的一部分；唯一增加的部分是两个连接管79。
图19表示局部剖开的飞行靴48的侧视图。在穿着者的脚--编号为49--和固定在靴子48上的普通舌50之间，插入一个同样包括层3、4的第二个双层舌51，该舌具有一个流体填充的空腔5。第二舌51与所述保护性服装的所有所述实施例相关，具有腿部的延伸；空腔5与所述腿部连通。
当飞机引擎运行时，即使是在地面上，在飞机座舱中调节并保持舒适的温度一般是没有问题的。在准备阶段，当飞行员已经座在飞机座舱中，但引擎仍然是静止的时，有可能根据其所处状态要么太热或者太冷。当然，如果飞机座舱中的空气调节不足或者失效的话，也会出现这种情况。在图20中示意性地表示一种作为所述保护性服装的一个元件的一种装置。它表示衬里1的一部分。例如，该部分包括通过已知的织物粘结技术结合在一起的织物的两层。在这两层之间(其中的内层编号为48)，具有一个珀耳帖效应元件49的结构。这些元件都与一个导线50呈电力连接，该导线通向直流电压的一个极--或通向一个与它连接的导线--，还与一个通向另一极的导线51连接或者与一个连接在它上面的极连接。导线50、51被同时放置在一个连接套管52中，该套管贯穿衬里1的外层(未示出)，并相应于位于该保护性服装的活动部分和外罩2中的合适的配合部分(未示出)。
根据直流电压的调节极性--以及通过所述珀耳帖元件49的直流电流的电流方向--热能流改变流出或流入珀耳帖元件49的方向。因此，采用同一个装置可以进行加热或冷却。如图20所示的该装置的加热调节的高温容器，冷却调节的低温容器位于飞机上。
导线50、51具有高度弹性，并且是绝缘的。它与珀耳帖元件49的连接是通过众所周知的无熔点连接技术进行的。具有高温效力的半导体珀耳帖元件是可行的。珀耳帖元件49的结构在图20中示意性地示出，图中示出的是上体的前侧。很显然，也可以相同或合适方式制造背部和末端。通过使用二极管可以形成具有珀耳帖元件49的结构特定部位，仅仅用于加热或仅仅用于冷却。所述二级管53在图19中绘出，代表腹部。
另外，所述珀耳帖元件可以设置成若干独立的电路，以及可能对特定的身体部位进行选择性地加热或冷却。所述连接套管具有相应的接头数量。


本发明的服装包括衬里和外罩,和夹在二者之间的活动部分。该活动部分至少部分是由朝向身体的一层(3)和远离身体的一层(4)构成。以上两层是由液体密封性、低拉伸的纺织材料制成,并在连接部件(6)处通过胶粘、热密封或通过缝合连接在一起,从而形成空腔(5)。通过阀(16,17)向所述空腔中填充液体。可将仅能转移拉伸应力的连接部分设置在包括层(3,4)的部位之间,例如,上部(14)和前部(15)。这样能产生一种补偿压力,该压力与瞬间和沿局部方向作用于所述服装下面的身体上的加速力成正比,从而使得飞行员的身体不受所述加速作用的影响。所述服装是通过拉链(11,12,13)封闭的,通过搭扣与穿着者身体的临时状况配合,并通过使用拉链或液体张力装置张紧。