您的位置:首页 >> 院友园地 >> 新闻公告
航空高原训练破极限,工学人协力筑梦蓝天

发布时间:2017-8-28 8:38:29  点击次数:94

2016年元旦前夕,中国人民解放军空军航空医学研究所“高原飞行人员航空医学综合保障研究”课题获军队科技进步一等奖。该课题2012年2月立项,是全军后勤科研“十二五”重大项目,先后经过18批次、百余人次科研人员伴随高原驻训部队实地保障验证,为航空兵部队实现转场高原当日即可升空作战提供了有力支撑。中国工程院院士、北京大学工学院生物医学工程系双聘教授俞梦孙在该课题研究中担任了重要角色。


高原科研试验队出征(余红春摄)

据介绍,以前航空兵部队从平原到高原驻训,飞行员都要经过一段时间的适应期才能开展训练。随着航空兵实战化训练的深入开展和战备值班需求升级,如何缩短这一适应期成为保障的重要课题。空军航空医学研究所紧跟部队实战化训练保障需求,以俞梦孙院士的“人体自组织系统环境适应性理论构想”为指导,确立了高原航卫保障法规制度、选拔和临时停飞标准等10项研究任务作为课题攻关重点,构建了地面用氧、夜间睡眠、体能训练、营养膳食、心理调适等6个信息化监测试验平台,经过系统攻关实现了部队高原转场迅即担负战备值班任务的跨越,有力保证了空军部队高原驻训飞行人员身心健康和飞行安全。


项目总师罗永昌和俞梦孙院士等现场计算供氧建设方案(张家康摄)

空军航空医学研究所所长王生成和俞梦院士在高原采集科研数据(李晓龙摄)

该项课题成果集成了6种保障技术,填补了我国航空医学理论空白1项,获得国家实用新型专利1项,申请国家发明专利1项。空军航空医学研究所在国内外核心及专业期刊发表论文22篇,相关成果编入《空军航空军医手册》,并纳入航空医学专业教学内容。据悉,其飞行远航食品、女性强击机飞行员飞行适应性研究、军事飞行员颈肌强度训练的系统研究等课题分别获军队科技进步二等奖。(以上内容来自《解放军报》)

近日,国内媒体报道了我空军战机出现在西藏高原的消息,引发众多关注。以普及国防军事知识、报道全球军事动态等为主的学术性刊物《环球军事》杂志旗下新媒体平台登载文章,对背后的“高原飞行人员航空医学综合保障研究”课题进行了特写,特转载如下:



歼-10飞高原,到底经历了什么?


近日,网上曝光了多架歼-10战机出现在西藏高原的消息,这证明我军的高原保障能力有了质的飞跃。今天我们聊聊战斗机上高原,到底经历过什么?

曾几何时,空军航空兵高原短期和小分队驻训,逐渐转变成多机种常年驻训。而高原反应常让驻训飞行员吃不下、睡不好,难以保持基础体能、飞行耐力和抗荷能力,直接影响到飞行训练任务的完成和飞行安全。

这涉及到一个学科——航空医学,虽不为人熟知,但说起美军F-22战斗机因供氧系统问题导致多起飞行事故并造成全面停飞,以及中国航天员、新一代战斗机飞行员的选拔测试,都涉及这一领域,你就一定会好奇。

对,这是一个技术贴!当然要请出军事航空医学泰斗——俞梦孙院士。虽然他的专业不为人熟知,他的成就在曾经的几十年间都是不能公开的军事秘密,但他一直担负着我军和国家的重大科研任务,一系列创新成果为推进中国空军形成新质战斗力作出历史性贡献。为了“高原飞行员航空医学综合保障研究课题”,这位8旬老人曾多次登上了雪域高原。

为破解新型战机高原航卫保障这一世界性难题,2011年,中国空军航空医学研究所决定组成科研试验队奔赴高原攻坚克难,当时俞梦孙院士获悉后第一个请缨。

冬季是雪域高原自然环境最恶劣的季节,低氧、低温、低压等恶劣的环境,给科研试验带来许多意外的困难。头疼、胸闷、呼吸困难……这些高原反应像幽灵一样,看不见、摸不着,却时刻威胁着队员的健康和生命。

为预防感冒,队员们甚至轻易不敢洗澡。37名队员中,不断有人出现严重的高原反应。一天,俞老也发起高烧,带队的罗永昌所长得知情况后,火急火燎地敲开他的房门,劝他下高原休息的话还没开口,却先听到俞老坚定自信地说:“这次发烧,就当是我用自己的身体做一次高原反应试验吧……”握着老院士的手,罗永昌的眼眶不由得湿润起来。

接下来的日子,俞老一边采取生理上的自我调节,一边坚持和队员们开展各项试验,足迹遍及高原机场——

在海拔近3600米的某机场,探索出信息化航卫保障模式手段,设计出合理用氧和心理卫生保障方案;在海拔3700多米的某机场,制订了高原膳食营养调控和抗荷体能训练等措施;在海拔4200多米的某机场,探索人体生理心理耐限及飞行认知能力影响,为研究提出系统综合航卫保障措施打下坚实基础。

通过分析总结大量第一手科研数据,俞梦孙院士在世界上首次构建了入高原初期人体适应低氧环境动力学模型,首次提出“人体自组织系统环境适应理论”,指导科研试验队通过90天的高原试验,设计出的高原航卫保障方案,能保证飞行员进入高原后不用药、不吸氧,也不会出现高原反应,实现“急进高原迅速形成战斗力、常驻高原持久保持战斗力”的新突破,是全军高原航空医学科研的又一里程碑。


俞梦孙院士(右一)了解测试人员在高压舱内的身体反应情况

克服了高反就能飞上高原了?答案是:没那么简单。

根据系统科学的观点,可将现代航空活动看成一个由人、环境、飞机三者组成的超巨系统。航空医学的研究范畴包括“人”的研究,比如飞行员的选拔、保留、保健;“人-环境”的研究,比如航空中可能遇到的异常环境对人体的影响与防护等问题;“人-机”研究,包括人机功能合理分配、人机系统最优设计等。

举个美国空军的例子吧。20世纪70年代中期,F-15战斗机陆续装备美国空军,F-15战斗机飞行人员G-LOC(加速度引起的意识丧失)成了突出问题。1983年,1个月里发生了2起因G-LOC造成的坠机事故。美空军战术司令部采取了一系列措施,其中包括载人离心机训练。1983年4月和5月,有73名F-15和F-16战斗机飞行员在美军航空航天医学院接受了加速度离心机训练,训练结果表明,他们的加速度耐力有明显提高。到2003年为止,已为美国军队和世界23个国家和地区的飞行人员近4万人次进行训练,受到普遍欢迎。

飞行错觉是“人的因素”中另一大飞行事故起因,据统计占20%到30%以上。飞行错觉主要形式有倒飞错觉,超重错觉和翻、转、滚错觉。飞行员出现错觉后,对飞机在相对于由地面和重力垂直线所构成的坐标系内的定向判断就可能产生偏差。

为了适应空军武器装备建设和组训模式的变革发展,俞老带领团队与国外合作研制了空间定向障碍模拟器。它能模拟倾斜错觉、黑洞进场错觉等16种主要飞行错觉,有助于飞行员适应性训练,对保障飞行安全、发挥战斗机性能有着重要作用。

不仅如此,俞老下基层调研,还给飞行员指导高原呼吸调节方法。他甚至设计出了一张国外开价3000万的的睡眠床垫,在服务于飞行部队后,有效地提高了航卫保障能力。

如今一批批战斗机飞行员能够顺利飞上高原,这其中有很多人像俞老一样在默默付出,他们用科技提升战斗力,用智慧守护着国家。


(编辑:李斌琦 何玲玲)