海軍艦載戰斗機飛行員艦飛與著艦專項身體素質需求分析及專項體能訓練對策研究

徐海亮，吳海平，張紹勇

0 前言

在習近平強軍思想指引下，建設世界一流軍隊的號角已經吹響，隨著海軍遠海防衛戰略的確立，海軍遂行作戰任務日趨多樣，新型飛機加速列裝，“艦載”特質更加凸顯，艦載戰斗機飛行員需求數量、選才與訓練標準全面提升，海軍為此正逐步加快新型海空人才培養體系建設。當前，隨著艦載戰斗機飛行員在16號艦上成功攔阻著艦和各班次完成著艦資質論證，標志著中國海軍向劍指深藍的目標又邁出了堅實的一步。正如美國艦載機飛行人員所說：“每次艦載起飛或著艦，都是一次生死考驗，好似刀尖上的舞蹈（李成 等，2015）。”要在如此高的速度下，在那么小的地方穩穩地停下來，一旦出事便可能是機毀人亡，起飛降落引發的應激反應、創傷評估和身體訓練已成為影響艦載機飛行人員作戰能力的重要因素，受到各國學者的高度重視。軍事體能訓練應有效結合軍事技能符合實戰需求，應從軍事技能動作運用的實效性和適應專業技術軍種的裝備出發完善體能訓練內容（黃文硯 等，2012）。因此，通過對艦載戰斗機飛行員身心試驗性訓練總結，結合傳統養生和現代“一元訓練”理論，研究適合艦載戰斗機飛行員們的身心訓練方法和手段十分重要。

1 艦載戰斗機艦飛、著艦技術特點

艦載飛行與陸基飛行之間的最大不同是艦載戰斗機在艦上起飛（以下簡稱“艦飛”）與俯沖在艦上著陸（以下簡稱“著艦”）。目前，我海軍16號艦是滑躍起飛型航母，分別有兩條滑躍起飛道，艦飛過程為飛行員操縱飛機通過止動輪擋加至油門最大時打開加力，由艦面控制放開制動輪擋，飛機迅速滑出，在上翹艦首產生角加速度，將飛機加速到起飛的速度和拋入到規定高度的起飛軌跡。飛行員此時不做任何拉桿動作，只需加滿油門保持方向，飛機離艦瞬間，稍作停頓，開始接控駕駛桿。著艦過程同樣是飛行員操縱飛機的緊張階段。著艦3要素為：1）對中，要求航向與著艦向偏差角正確；2）看燈（著艦引導燈），保持飛行軌跡的高度比正確，同時，由著艦安全官、信號官（LSO）通過中心相機及目視監控；3）保角（保持迎角），以確保飛機落到定點著艦攔阻區進行掛鉤減速，兩主輪落到中間區域（二三掛索）為最佳，同時，無論掛索是否成功都要求飛行員做好逃逸復飛準備（陳建中，2015）。

2 艦載戰斗機飛行員艦飛、著艦專項身體素質能力需求

2015年7月，海軍《艦載戰斗機飛行員身體心理訓練大綱》對艦載戰斗機飛行員身體素質提出了比以往更高的要求。特別在著艦過程中，由于距離短、沖力大，要求飛行員對飛機精細化操作更加復雜，掛索瞬間須快速反應，做好復飛動作。著艦過程風險高、難度大，給飛行員生理造成巨大影響，任何一個方面的缺失或者準備不當，都可能造成巨大損失。

2.1 精細操作能力

艦載著艦對操縱飛機的精確度要求極高，艦尾距離第一道攔阻索46 m，著艦過程中鉤眼距的鉤過艦尾時，距離甲板的高度只有4.2 m，如果飛行軌跡略高，就容易越過第4道索，但如果飛行軌跡略低，便容易撞到艦尾。因此，在著艦過程中，任何一個不精確的操作或細小的差錯，都可能帶來嚴重的后果。同時，飛行員著艦過程中需進行反區操縱，操作的特點是左手操作油門頻率比陸基著陸高數倍，尤其是在下滑線上，因為受側風影響，飛行員為了對準跑道和調整高度，要進行微控進行糾正，此時主要是肩、肘、腕對桿的精細操縱。

2.2 空間定向能力

艦載戰斗機飛行員主要在海洋上空作業（相對于陸基飛行），空間可參照物少。同時，為保證能定點著艦，固定翼艦載機（垂直起降機型除外）均采用“反區操縱”技術。在著艦航線中，飛行員為保持飛機的迎角不變，在航線的下滑線上，用油門加減操控飛行軌跡高度。此時，飛行員必須對自身狀態、飛機狀態、飛機與艦的位置等做出準確判斷。因此，在著艦過程中，飛行員本體感知要求很高，在生理上要對空間、位置、軌跡進行預測感知。良好的本體感知能讓飛行員提前預判飛機出現的偏差，進而操控調整位置、軌跡，最終實現成功著艦。

2.3 靈敏反應能力

艦載戰斗機在著地（艦）的過程中，兩主輪接地一瞬間，不管掛鉤是否掛上索，飛行員都必須做出逃逸動作。此時，要求飛行員在極短時間內，將油門加至最大，做好復飛逃逸準備。當掛索成功時，飛機產生巨大減速，飛行員要立即將油門減至最小，繼而滑行至停止。當沒有掛索成功時，飛行員繼續保持飛行姿態進行復飛。此時，飛行員不僅要快速應對所發生的著艦過程，并且要靈活操控飛機，不論是復飛還是逃逸，都需要在掛索瞬間做出快速反應和精確動作。

2.4 脊椎耐受能力

在艦載戰斗機艦飛過程中，飛機以極大加速度滑出艦首，飛機被拋向固定空間軌跡時，對人體產生較大的加速度（飛行員有較大的推背感），頸部向后快速牽扯，在準備不足的情況下，容易出現短暫的空間盲從（感知短暫性缺失）。在著艦的下滑線上，飛機以平均3.5 m·s-2的加速度下滑，兩主輪結實墩地（艦）過程中，對飛行員脊椎承受力也提出了較大考驗。在陸基模擬著艦航線（FCLP）飛行訓練時，氣象條件不穩定，受左、右側風影響，飛機容易帶側滑、帶坡度接地，瞬間加速度會增大到4 m·s-2以上的撞擊力，飛行員的椎體將有可能承受更大壓力，特別是陸基攔阻掛索訓練時，氣象風速近于3 m/s，攔阻瞬間飛行員的頭頸部就要承受5 g的反向負荷，極易造成頸部揮鞭傷。

2.5 飛行負荷和耐力適應能力

在艦載戰斗機著艦過程中艦是運動的。16號艦航母接收艦載戰斗機著艦的基本條件：保持艦速在6～18節，艦面形成合成風速達到10～15 m/s，并且要克服海浪對艦上下升沉的影響。由于16號艦的艦型設計，艦首航向與著艦區航向存在一定的夾角，航母在航行中由于艦首滑躍起飛的上翹艦首，形成流過艦面的氣流軌跡產生變化，造成流過艦尾時的風向形成形似“公雞尾流”的現象，尾流區段不固定，只能感知在艦尾區間有下沉現象。同時還有艦島因素，即受艦島阻擋，致艦尾時的風向、風速不規律會出現漂移現象，這也是艦載機飛行員必須要克服的“艦尾漂移”的操縱難點。此外，艦載戰斗機的航跡定位只能完全依靠儀表（心理盲從性增大、心理預期增高、體能損耗加大），完成訓練或作戰任務的精力難以合理分配。同等時間內艦載飛行較普通飛行易疲勞，返航后的著艦難度本身較大，每次的返航著艦都是一次生理挑戰。因此，艦載機飛行員艦飛、著艦必須要具備很好的身體素質。

3 艦載戰斗機飛行員艦飛、著艦專項體能訓練對策

通過分析了解艦載機飛行員工作的特殊性，艦基起降方式特殊，技術復雜，其難度和危險可想而知，作為航母戰斗力的拳頭和刀刃（李成 等，2015），艦載機飛行員是世界上風險最高和戰斗力最強的職業之一。艦載戰斗機飛行員的培訓已逐漸形成一套科學化的訓練體系，飛行員身心訓練更是科學訓練體系的一個重要組成部分。為了更好的保障艦載機飛行員成功艦飛和著艦，艦載機飛行員除了要按照《軍事體育訓練大綱》所規定的基礎體能要求訓練外，還要在體能訓練中注重如下6個方面。

3.1 減少低強度有氧耐力訓練，增加靈敏協調訓練

適量的有氧耐力有利于保持+Gz耐力，但過多的有氧耐力訓練會造成+Gz耐力下降（王頡 等，2013）。通過研究分析，有氧耐力跑訓練雖然對于艦載戰斗機飛行員有一定積極作用，但效果并不明顯。有氧耐力訓練在一定程度上能提高飛行員的運動能力或某些關節的靈活性，增強心血管系統機能，改善心肌供氧狀態和消化系統機能，有利于降脂保持體形，提高呼吸系統功能水平，提高身體免疫力，在一定程度還能調節心理、培養戰斗精神（嚴志忠，2009）。但過多的耐力訓練會對艦載機飛行員產生更大的不利影響：1）容易對低強度訓練適應，不利于快速靈敏協調的發展，不利于飛行員抗負荷；2）耐力訓練是重復周期性運動，不利于飛行員應激源的產生，使飛行員容易對低強度適應，高強度敏感；3）耐力訓練強度低，訓練局部消耗大，容易發生疲勞，出現傷病；4）過多的耐力訓練易造成心理疲勞，影響飛行員體能訓練積極性（吳海平，2016）。從反應與靈敏的機制原理來看，可以根據刺激信號的不同，將其訓練方法分為聽覺反應與靈敏訓練法和視覺反應與靈敏訓練法，訓練項目選擇T形跑、30 m×2蛇形跑、乒乓球、羽毛球、擊劍、拳擊等，重點訓練手指和腕部的靈活性、判斷準確性、目標準確性、整體協調性，同時這些項目的訓練對緩解艦飛、著艦時的眼部疲勞也有較大幫助（Eurocontrol skybrary，2012）。

3.2 突出力量訓練，增強抗載荷能力和肌耐力

飛行員力量訓練是抗載荷的基礎，飛行中的大負荷不僅能影響血液的流向，對內臟器官的牽拉影響也較大，如時間長、強度大，很容易造成生理混亂。因此，在平時的訓練中需要通過力量訓練提高飛行載荷能力，更要通過核心力量訓練提高飛行員肌肉力量的協調能力，穩固脊椎，強調脊柱力量和關節周圍小肌肉群的穩定輔助作用。加強內臟器官的保護，降低飛行重力對內臟器官的牽拉作用，同時，提高心血管的泵血能力，保證大載荷時有足夠的回心血量。

力量訓練可對肌體產生積極有效的生理適應，可增加無氧代謝相關酶的活性、增加細胞內糖原的儲存以及誘導肌纖維類型發生轉換。同時，可提高運動單位募集和同步化、力量生成比率、肌肉收縮-舒張循環能力、神經肌肉特征和無氧代謝能力等。此外，核心力量訓練能較好地促使運動鏈的形成，有利于動作的經濟性，降低飛行員體力的損耗，從而提高飛行耐力（余志斌，2013）。具體可采用的訓練方法有以平板支撐及其變式動作為代表的抗伸展訓練，以星型側平板為代表的抗側屈訓練，以彈力繩下劈、上拉為代表的抗旋轉訓練，以跳箱、藥球投擲等超等長收縮為代表的速度力量訓練和功能性訓練方法等。

3.3 加強拉伸練習，增加肌肉活性，提高機體恢復速度

飛行后，想讓受影響的身體快速恢復到穩定狀態，必須經常性的進行拉伸練習。拉伸練習可以提高飛行員身體的動作范圍，使各處關節變得強韌、靈活，加強身體的柔韌性、靈活性和協調性，還能緩和飛行員肌肉的緊張程度使其由僵硬狀態轉化為松弛狀態，改變肌肉的初長度，促進局部血液循環，提高肌肉的工作效率。并且，拉伸練習平緩的動作，利于飛行員了解自己的身體狀態，提升身體的敏感度，感受對身體的協調控制，緩解飛行疲勞，促進恢復（余志斌，2013）。飛行任務結束后，科學高效地組織飛行員進行側重拉伸練習的綜合體能鍛煉，促進飛行員身體機能的早日恢復，一般采用徒手和器械伸展操、中國傳統武術、靜力性柔韌拉伸、TRX訓練帶懸掛訓練、彈力阻力繩練習、泡沫軸滾動等，這些練習可較快恢復體能，減輕高強度緊張飛行對身體造成的不良影響。

3.4 降低特項體操訓練頻率，增加三維空間旋轉和振動適應訓練

隨著飛機性能的提升，發動機的頻率相應增高，飛機旋轉翻滾的速度加快，使飛行員更容易眩暈，簡單地抗眩暈訓練已不能滿足飛行需要，特別是艦載戰斗機艦飛、著艦飛行。戴明盟在談到抗眩暈訓練時說到，成熟的飛行員應減少旋梯、滾輪練習，其原因主要是高空特技飛行過程中，每一個飛行眩暈動作的練習都會超過地面訓練，如果高空已適應，平時訓練應更多強調三維空間的旋轉適應訓練，而不是簡單的懸梯滾輪練習。抗眩暈能力與遺傳獲得有關，平時的訓練使訓練者適應，一旦適應該強度，訓練效果就會降低至消失。如果處在高密度飛行期，高空環境每天都在適應，應減少和規避滾輪和旋梯的練習。同時，旋梯滾輪練習都是有固定軌跡，而飛行中，旋轉的軌跡比旋梯滾輪要多。因此，對于艦載戰斗機飛行員更應該增加不同體位的旋轉訓練，使其對不同空間進行體位適應，提高前庭器官在多方向的調節能力和本體感受能力，而不是簡單的橫軸、縱軸方向上的空間適應（吳海平 等，2012）。

3.5 做好按摩理療，消除身體的不利影響

艦載戰斗機飛行員訓練后，身體容易疲勞，在一段時間的休息后就能恢復。但是，由于醫療和訓練保障的落后，對局部輕微的疲勞不能及時發現，很容易導致疲勞累計，超過機體的承受能力，此時會引起機體產生一系列的功能紊亂。其癥狀是肌肉勞損、脊椎突出、植物神經功能紊亂、訓練時容易疲勞或使恢復時間延長等。而著艦過程中，由于掛鉤瞬間的沖力，可直接造成頸部脊椎紊亂和功能失調，久訓不恢復，很容易形成頸椎病。據不完全統計，艦載戰斗機飛行員飛行著艦后，出現頸椎疼痛現象占總數的40%左右。因此，在訓練結束后，要進行相關自我松節練習，對頸部不適和疼痛的飛行員要進行簡單診斷，確診后，進行相應的放松理療練習和保健按摩，以此消除飛行帶來的不利影響（陳建中 等，2015）。

3.6 增加海上項目適應性訓練，提高生存能力

我國海軍飛行員體能訓練與外軍對比，最大的不同點在于外軍海軍飛行員特別注重海上生存與救生訓練，注重實用技能的發展，而我國海軍飛行員在這方面訓練內容較少。海上項目局限于掌握基本的游泳技術和一些舢舨訓練，雖然近年來海軍也開展了一些相對應的海上救生科目，但對于走向深藍的目標還遠遠不夠。因此，在加強我國海軍飛行員體能訓練的基礎上，應積極向海上項目進行拓展，選擇符合艦載戰斗機飛行員的職業環境，建立海上運動和救生體系，健全海上訓練保障機制，這是突出海軍飛行員由岸基走向艦基的開始。

4 結語

隨著裝備的更新換代和艦載戰斗機飛行員成功艦飛、著艦，對海軍艦載戰斗機飛行員現行的組訓方式、飛行技術戰術、身心素質訓練的途徑方法等帶來了一系列挑戰，勢必對飛行員的身體素質要求越來越高。因此，體能訓練也由過去的單一項目訓練變為現在多元組合協調訓練，飛行的精細程度也由粗獷型向集約型轉變，對身體的精細化協調控制越來越高。同時，隨著訓練圍度、深度的變化，體能訓練也由被動無意識變為有意識的精確控制訓練。訓練的目的不僅是促訓練、保安全，而是直接能提高飛行能力，或者促進飛行技術發展。體能訓練是飛行的基礎、安全的保障，改變粗獷型體能訓練的方式將成為發展的必然趨勢。