直升機防護救生系統

直升機防護救生系統

隨著直升機性能的不斷提高和武器裝備的飛速發展，直升機在現代戰爭中發揮著越來越重要的作用。而復雜的戰場環境如強噪聲、核輻射、高溫嚴寒等不利因素嚴重時會影響直升機性能的發揮，甚至引發飛行事故，直升機和乘員的防護救生問題也變得越來越突出。對武裝直升機而言，乘員離開了防護救生系統或者防護救生系統滿足不了要求，不僅戰斗力會大打折扣，而且會導致直升機乘員短時或永久性的身體損傷，甚至危及飛行安全。因此，研究直升機防護救生系統具有非常重要的意義。

直升機防護救生系統由防護救生裝備和機上應急告警設備、應急救生通道等組成。其主要功能是：對飛行人員和機上其他乘員在正常飛行及各種不利或有害環境下進行有效防護，保證其工作效能和生命安全；在直升機遇到緊急情況，乘員須應急離機的條件下，能快速、安全離開直升機，并保證乘員在應急離機后的一定時間內具備生存自救和求生能力。由此可知，直升機防護救生系統應該包括三方面的內容，即直升機及乘員的防護、應急離機救生以及離機后的生存與營救。

直升機防護系統

直升機防護系統包括機體防護和乘員防護。

機體防護

（1）武裝直升機的座艙防護。駕駛艙的防護難點在于觀察與防護的平衡。駕駛艙必須依靠透明件提供飛行員目視觀察條件。透明件的面積越大觀察條件越好，但透明件基本不具備重復抗打擊的防護性能。

（2）直升機動力-傳動系統的防護?，F代軍用直升機的傳動系統，不僅普遍安裝在兩臺發動機之間，利用發動機作為防護裝甲，在結構上也采用適當擴大活動件間隙的方法，以便在潤滑油泄漏后的“干燒”過程中，利用間隙避免運動件受熱膨脹導致結構“抱死”。

（3）燃料系統的防護手段。燃料系統的防護重點是抗泄漏和防火。AH-64是采用復合材料自封油箱，并在油箱內充入阻燃氣體，保證燃料不漏不燃。墜機時油箱材料可在密封狀態下局部變形，防止燃料受沖擊泄漏和防止火災傷害。米-28的油箱也采用自封結構，又對重點方向采取了裝甲防護，可以承受20毫米爆破彈的破壞。

（4）直升機的防護平衡。直升機受自身條件和飛行性能的限制，采用全面的被動防護措施不現實，依靠系統備份和裝甲保證安全也不可靠。武裝直升機抗彈傷防護集中在駕駛艙和動力-傳動系統，保證被命中后能持續工作，其它部分則通過備份、隔離等措施降低損傷后效，維持直升機基本的飛行和生存條件，最終目標是避免直升機被擊中后直接墜毀，能夠返回安全空域或獲得迫降時間。

乘員防護

乘員防護包括頭部防護、噪聲防護、溫度負荷防護等。

（1）頭部防護。直升機事故的調查表明，頭部受傷是受傷致死的主要原因。損傷的主要原因是頭部撞擊座艙結構或設備引起，也可在無撞擊的情況下由頭部加速度引起。腦震蕩可發生于頭部無碰撞，僅由于脊柱過度彎曲或過度伸展的頭部運動引起。如果飛行員頭部由于碰撞或腦震蕩引起意識喪失，直升機和機上人員就可能會同歸于盡，或是在墜機后減少救生的機會。

①采用適當的固定系統。防止頭部與周圍結構接觸的一個更為有效的方法是采用適合的頭部固定系統，比如充氣式人體約束系統。

②乘員周圍具有足夠的空間。在座艙內，乘員與直接鄰近的周圍結構保持適當的空間，有助于減少突然減速作用時頭部甩打或與周圍結構碰撞以致損傷。

③艙內表面的防護處理。為了減少碰撞損傷，凡是座艙設計上不能避免乘員在直升機起降或迫降時撞擊周圍物體的地方，都應進行表面處理，對有危險的表面或艙內的突出物用可變形的材料制作。

④頭部防護裝置。在各種防護措施中，保護頭盔是避免頭部碰撞時出現致命可能的最有效方法。目前，各國都要求飛行人員必須佩戴保護頭盔，作為減少飛行中嚴重頭部損傷危險性的規范性措施。

（2）噪聲的影響與防護。噪聲對人體的作用不僅會影響聽覺器官，妨礙飛行人員的通信，破壞乘員的聽覺甚至可造成永久性的聽力損傷，引起煩惱并降低工作效能。

目前的主要防護措施有：保護頭盔耳罩被動降噪和頭盔主動消音技術。航空保護頭盔耳罩是一種被動的降噪隔音手段，使用無源隔音材料，通過增大腔體和使用聚氨酯泡沫襯墊材料等手段，使人耳局部與外界隔離，達到一定的降高頻噪聲的效果。主動（有源）消聲技術又稱為主動噪聲控制技術，利用人為的發出次級噪聲控制原始噪聲，達到消除噪聲目的。有源消聲主要是控制中、低頻，以低頻消聲為主，這一特點正好可以彌補被動降噪之不足，特別適用直升機乘員的噪聲防護。

（3）高空缺氧防護。高空缺氧是由于高空大氣壓力降低而引起吸入氣體中氧分壓降低，機體組織得不到正常的氧氣供應，從而導致一系列生理及病理的改變。除可能有頭痛，眩暈，視力模糊，情緒反應異常，肌肉運動協調障礙等癥狀外，智力障礙尤為突出，如思考力遲鈍、判斷及理解力減退、記憶力減退以至喪失等。這些都將直接影響飛行安全，應采取相應措施。

航空供氧裝備是直升機的重要裝備，它為飛行人員飛行構成獨立的呼吸環境，主要向飛行人員及其他乘員供給呼吸用氧，以防止在飛行發生缺氧。此外，航空供氧裝備的功能還包括防止吸入有毒氣體或放射性物質，防止體液沸騰，防止肺氣壓性損傷及迎面氣流吹襲的防護等。直升機飛行高度較低，只需采用普通供氧。直升機乘員供氧系統主要有氧源、氧氣調節器和氧氣面罩組成。普通供氧的基本裝備為氧源、氧氣調節器、供氧面罩。

（4）溫度負荷防護。機體蓄積多余熱量則引起溫度升高，叫熱應激，而失去部分熱儲備則溫度降低，叫冷應激。熱應激會降低工作能力，加速疲勞而分散注意力，降低缺氧和加速度耐力等，冷應激使飛行員手腳不靈活，操縱不協調。因此，可能延長應急離機的時間等而失去生存機會。離機后在低溫下暴露時間過長，尤其是浸泡在低溫水中，會造成凍傷，甚至會喪失意識和死亡。因此需要相應的防護裝備。

個人溫度負荷防護裝備可分為消極型、積極型和混合型。常用的服裝，包括保溫服、抗浸服等屬于消極型，他們均靠服裝本身的結構、材料起保溫或防水等作用；通風服、液冷服和電熱服等屬于積極型，他們是根據輸送給服裝空氣（或液體）的溫度和流量，或是電功率來調節人體的體溫；在實際中也采用混合型，如服裝上有通風系統的同時，尚有隔熱保暖的功能。

（5）生化武器的危害與防護。直升機低空飛行時，地面的毒劑受下洗氣流的吹拂而加快蒸發，使直升機周圍的毒劑濃度增加，從而加重了座艙的染毒。應有防護系統保護乘員眼睛、呼吸道、面部、及全身免受化學戰劑、生物戰劑和放射性灰塵的傷害，保障乘員在放生化條件下執行作戰任務及核化事故救援執行任務的能力。

生化武器個人防護裝備是用于個人減輕或免受化學毒劑、生物戰劑和放射性落下灰傷害的裝備，又稱核生化防護裝備（三防裝備）或防毒裝備。呼吸道防護裝備主要由防毒面具、濾毒罐、過濾鼓風裝置等組成。外界染毒空氣經由鍋爐鼓風裝置時，毒劑被濾毒罐濾除。過濾后的清潔空氣由送風機送到面罩內并產生一定的正壓以防止外界染毒空氣向面罩內滲透，從而達到防毒的目的。皮膚防護裝備主要由防毒服、防毒手套、防毒靴套等。他與防毒面具等配套使用時，可以有效的防護有毒氣體、霧滴狀毒劑及放射性落下灰對人體的傷害。防毒服通常為連體式，按其毒劑的防護原理，可分為隔絕式防毒服和透氣式防毒服。

直升機救生系統

直升機乘員救生是直升機在發生緊急事故時，乘員借助救生設備離開直升機，脫離危險，以實現自救或達到待營救的目的。直升機乘員的救生可分為兩大類，一類是出現災難性事故時的空中應急離機救生，另一類是直升機自旋下滑的陸地迫降和水面迫降救生。

應急離機有空中應急離機、陸地迫降應急離機和水上迫降應急離機三種模式。直升機上方旋翼的存在導致空中離機有獨特之處，直升機飛行高度低抗墜毀能力顯得格外重要，直升機在水面活動的幾率也比較大，水上救生也應該得到重視。

空中應急離機救生

直升機在空中執行任務時不幸被炮火擊中，或出現重大故障無法操縱時，飛行人員可借助救生裝備實施空中應急離機救生。直升機空中應急離機主要有人工跳傘離機、火箭牽引離機和彈射離機等形式。

（1）人工跳傘離機是在直升機旋翼仍在旋轉并提供一定升力的條件下，機上人員自行實施跳傘。

（2）火箭牽引離機救生系統。槳葉切除系統采用爆炸切除技術把旋翼從槳根套箍處切除，然后拋掉或炸掉座艙蓋，點燃牽引火箭，按一定順序將飛行人員以站立的姿勢連同座椅組件向上牽引離機。

（3）彈射離機。由于受旋翼的影響，目前只有卡-50，卡-52武裝直升機能彈射跳傘，直升機先炸掉旋翼和座艙蓋，然后彈射

抗墜毀救生

直升機飛行高度低，事故率相對高。直升機在低高度一旦出現特殊情況沒有足夠的高度和時間轉入旋翼自轉下滑，飛行人員就會隨著直升機一起墜地，受到地面巨大的沖擊能量。此時，不但會造成機毀，還會引起人亡。因此，直升機需要具有一定的抗墜毀能力，來提高直升機和飛行人員墜地后的生存率。

提高直升機抗墜毀能力的核心是采取一定的吸能措施。直升機利用機體結構變形和座椅吸能來消耗墜機時作用到飛行人員身上的沖擊能量，不使墜地時的巨大撞擊能量直接傳遞到飛行員身上，確保飛行人員的生命安全。直升機在墜機時，對機上人員會產生一系列的不良效應。撞擊時的加速度超過人體的耐限，會引起不同形式的損傷；人體相對所乘座椅的運動與艙內物件相撞，或機艙內結構和部件的變形撞擊人體會引起損傷；墜機時容易引起火災，危及機上人員的生命；機艙內有機物質的完全燃燒會釋放出一氧化碳、二氧化碳等有害氣體，不完全燃燒時產生固體小顆粒形成煙霧，這些煙霧會使人呼吸困難、視力下降等?？箟嫐Ь壬到y必須采取措施，保護機上人員在墜機引起的各種危害下不至于出現嚴重的損傷或死亡事故。一旦墜機停止，系統還必須為機內人員提供足夠的時間和相應的措施，以便快速安全地撤離。除此之外，隨機攜帶的生存和營救設備在墜機時應得到保護，并可在墜機后迅速取出，以便后續的生存和求救?？箟嫐Ь壬到y包括專門用于墜機防護的設備，以及具有抗墜功能的機體結構和分系統，如抗墜毀座椅、人體約束系統、告警指示裝置、應急離機通道、吸能起落架、抗墜燃油系統、貨物固定系統等。

水上救生

直升機在水域上空飛行過程中因發生故障等原因需要緊急迫降在水面。救生系統在水上救生必須具有以下功能：一是直升機能以較好的姿態漂浮一定的時間，足以使機上人員能安全的逃離失事直升機；二是一旦直升機沉入水下，乘員應能從水下離機逃生；三是機上乘員離開直升機后，需要有溺水及低溫浸泡等的防護措施，使落水人員具備基本的生存能力。

（1）水上應急漂浮系統。直升機應急漂浮系統是最佳的輔助漂浮裝置。它可以為應急迫降在水上的直升機提供一定的穩定漂浮能力，使直升機逃逸出口位于水面以上，呈向上狀態穩定漂浮5min，讓機上人員逃離出艙。若落水狀況良好，將能使直升機漂浮3h以上，以使直升機有機會獲救，從而減少損失。

（2）水下逃生裝置。水下離機脫險具有較大的難度，一般具備水下應急照明系統、救生斧和應急水下呼吸裝置。其中，水下呼吸裝置是水下逃生的主要裝置。水下呼吸裝置，又稱水下呼吸器，其功能是在直升機一旦沉入水下后，能向機上人員在一定時間內提供呼吸用的空氣或氧氣，以便能借助其他救生裝備離開直升機，并浮出水面。離機后，著水人員須借助具有一定浮力的救生衣以合適的姿態浮于水面，防止溺水，并尋找充氣救生船，以便登船后實施自救或等待營救。

（3）抗浸寒服。由于在冷水浸泡時人的體熱喪失快，生理耐限低，耐受時間短，導致多數冷水浸泡致人傷亡事故突然發生。直升機乘員離機落水后，立即面臨海水浸泡的威脅。目前，對浸泡性凍傷、體溫過低的有效防護措施主要是抗浸防寒服?？菇篮ㄟ^防水保暖、防止體熱在短時間內大量散失，能在冷水浸泡下，一定時間內保存維持生理功能所需身體熱量，以延長落水者在水中存活時間。

生存營救

生存營救是指乘員在離機后的一定時間內，依靠攜帶的救生物品進行生存和等待救援，并安全返回。常對航空人員按個人或集體形式配備一定的救生物品。一是外傷治療等用的醫療衛生用品，如空勤急救和蛇傷自救藥品等；二是用于有害環境防護和保持體力的生存防護用品，如飲用水、救生食物、救生衣等；三是用于求救聯絡的光、電、聲裝置，如救生電臺、太陽反光鏡、信號槍等。救生物品主要有海上、沙漠和寒區三種模式，按照有害環境的不同對救生物品的內容和數量各有側重。如在海上離機后立刻遇到溺水防護問題，需要有漂浮裝置使離機人員以有利的姿態浮于水面。緊接著是低溫浸泡的防護，如不加防護，人在低溫的冷水浸泡中可存活的時間僅為數分鐘至幾小時；在沙漠生存的主要問題是炎熱和缺水，需要一定的飲用水和防曬物品；在寒區生存的主要問題則是防寒保暖等。

直升機是現代戰爭中日益重要的機動力量，也是敵方主要的攻擊目標之一。只有裝備了性能先進的航空防護救生系統，才能充分發揮直升機的作戰效能，只有防護救生系統的發展先行一步，才能保證直升機的迅速發展。

10.3969/j.issn.1001- 8972.2016.21.001