云端護甲飛行員的防護裝備

杜東冬

自飛機投入戰爭以來，飛行員就面臨著高溫、嚴寒、急劇加速或減速、高噪聲、眩光等極端飛行環境的考驗。隨著現代戰機飛行速度、高度和航程的增加，為最大限度保障飛行員安全，同時提高飛行人機功效，科學家設計了從頭到腳的飛行員個體防護裝備，就像古代將士的鎧甲一樣將其保護起來。今天，就讓我們來認識一下這些炫酷裝備吧！

保護頭盔

保護頭盔主要由防護外殼、濾光鏡、硬襯墊、通信系統（耳機、送話器）、與面罩的連接裝置、自動下放機構等組成。其主要作用是防止飛行員在應急彈射離機時被碎塊玻璃劃傷，以及在起飛與著陸，在空中做俯沖、拉起、轉彎、弧線飛行等大機動動作發生振蕩而碰到座艙內堅硬物體時分散碰撞能量，同時抵御尖銳物體穿透。

頭盔的硬襯墊一般由硬質聚氨脂發泡塑料構成，靠變形來吸收碰撞能量。內置的濾光鏡平時用于吸收太陽光或探照燈光的眩光，在應急彈射時防止眼睛被高速氣流吹傷，在密閉時通過對鏡片加熱消除呼吸時產生的霧氣，以免影響視線。

降噪耳機也是頭盔的重要內置部件。經測量，飛行時戰機座艙內噪聲級在93～122分貝。處于這種噪聲環境中，會造成人的聽覺敏感度暫時或持久地下降，嚴重時會立即引發噪聲性耳聾。此外，高強度噪聲還會干擾飛行員對聽覺信號的辨識和捕獲，降低操作功效。為此，現代戰機的保護頭盔中普遍內置了降噪耳機。

自動下放機構是頭盔內置的一個特殊裝置，主要在座艙發生泄漏或應急彈射離機后立刻自動下放閉合，并與代償服、抗荷服形成一個應急密閉保護系統，對飛行員實施保護并供氧。

現在，飛行員頭盔在不斷提高保護功能、減輕重量、提高舒適性的同時，還增加了許多綜合性功能，例如：增加夜視鏡，提高夜間襲擊目標的能力；增設瞄準具，使頭盔與火力控制有了直接聯系；在護目鏡表面加上特殊物質涂層，使其具有防激光、核閃光等特殊武器的功能。所有這一切，都使頭盔作為戰斗裝備的一部分，極大提升了戰機作戰能力。

供氧面罩

大氣壓隨高度的增加而下降，致使氧氣分壓也降低，導致人體組織缺氧。高空缺氧會導致人體麻痹、眩暈、意識喪失甚至死亡。

第一次世界大戰末，主要交戰國的飛機已裝有簡單的連續式供氧系統，德國于1933年最先研制成功斷接式供氧調節器。現代戰機的供氧系統包括供氧面罩（或密閉頭盔）、代償服、代償背心以及氧源、減壓器、氧氣調節器等。

供氧面罩主要由面罩主體、呼吸氣活門、連接機構等組成。當人吸氣時，吸氣活門打開、呼氣活門關閉；呼氣時，靠呼出氣壓關閉吸氣活門，呼氣活門打開，實現呼、吸氣循環。加壓呼氣時給呼氣活門抗壓，使面罩內壓力高于外界壓力，實現加壓供氧。當出現緊急情況、飛行員彈射離機時，供氧渠道立即由機上設備自動轉換到獨立的跳傘氧氣設備。

代償服

執行高空飛行任務時，飛行員會面臨低氣壓和爆發性高空缺氧等威脅。在上述加壓供氧的同時也不能忽視另外一個問題，即此時肺內壓力高于外界壓力，這就需要在人體表面施加一個與面罩余壓相等的壓力，這種加壓方法即代償。為此，飛行員需要穿上由不透氣的棉或化纖織物材料制成的高空密閉飛行服，去掉頭盔的高空密閉飛行服也稱為代償服。

代償服上有管狀膠皮氣囊，當氣壓下降時，管狀膠皮氣囊充氣，氣囊體積增大，拉緊代償服，以同人體肺內余壓相等的反壓力從各方面壓緊飛行員身體，防止高空氣壓差對其造成損傷和提高其承受正向過載能力。這相當于把人體與周圍空間完全隔絕開，在飛行員的周圍造了一座“微型加壓艙”，人體處在這個密閉空間時，能保障正常的生命活動能力。

抗荷服

飛機在進行轉彎、盤旋、曲線飛行等機動動作時會產生各種加速度，作用在飛行員身上，會產生與加速度相反的作用力，這種作用力可使人體重量增加，稱為過載，其大小用G表示。

過載會引起人體血液分布改變和內臟位移，大量的過載會對人體器官造成傷害，導致心臟和頭部缺血、動靜脈血壓顯著降低、視覺中樞神經系統和呼吸系統障礙。這不僅傷害飛行員身體，還會引發飛行事故，甚至造成飛行員死亡。

現代戰機的正向過載已高達9G。人體的基礎耐力只有2.5～3.5G，其余的5.5～6.5G過載，就要靠綜合抗荷措施來抵御，其中抗荷系統至關重要。

抗荷系統主要由抗荷調壓器、過濾器、抗荷服等組成。抗荷調壓器能根據機動過載的大小，自動調節輸入抗荷服荷囊中的空氣壓力。過濾器主要是清除空氣中的油氣和機械雜質，保證進入調壓器的空氣是清潔的。抗荷服由抗荷服褲面及抗荷囊組件等組成，在正過載（負過載因飛機的限定出現的可能性不大）發生時，對人體腹部及下肢體表加壓，發揮抗荷作用。密閉頭盔和抗荷系統的有效工作，能保障飛行員頭腦清醒，有效提升戰斗力。

通風服

現代戰機飛行過程中，座艙環境會產生大量熱負荷，導致夏季座艙內部溫度經常保持在35攝氏度以上，甚至可能達到50攝氏度。飛行員長時間處于高溫環境中，會引發體溫上升、心率加快、汗腺活動增強等一系列生理反應，腦功能明顯降低，進而導致飛行能力下降。而當飛行高度接近大氣同溫層、座艙失去氣密時，飛行員又可能面臨低溫的威脅，引發四肢靈活性降低、人體局部乃至全身性寒顫，從而導致操作能力及作業效率的下降。

為了保障飛行員的體溫正常，科學家發明了通風服。通風服的原理是通過蒸發降溫和對流控溫等方式，把溫度適宜的空氣引入，并均布于人體，形成舒適的微小氣候條件，以此保障在所有飛行狀態下，飛行員的身體均免受過冷和過熱的影響。通風服可以單獨穿用，也可以穿在代償服和抗荷褲里面。

現代戰機是一個完整的“人—機—環境”系統，飛行員是系統的核心和主導者。隨著科技的進步，飛行員個體防護裝備將會不斷更新，以持續提升安全性和戰斗力。