高温高湿环境下器械训练可有效促成热习服

目的本研究通过监测训练过程中的人体生理指标,探讨高温高湿环境器械训练和高强度间歇训练(high-intensity interval training,HIIT)热习服方法是否能有效应对热应激。方法24名男性志愿者随机分为器械组、HIIT组和对照组。器械组连续10 d完成9次器械训练(90 min/次),HIIT组连续10 d完成9次HIIT训练(40 min/次),2组均在第6天休息。所有志愿者在习服前和习服后分别在环境为35℃、相对湿度70%的舱室内完成热应激测试。在热习服训练和热应激测试过程中,全程记录直肠温度、皮肤温度和心率。结果在习服后的热应激测试中器械组和HIIT组的直肠温度、平均皮肤温度和平均心率低于对照组和习服前热应激测试(P<0.05);在热习服训练中,器械组的直肠温度在第3天开始下降,第5~10天基本下降到一定水平(38.1℃~38.2℃)后保持不变,而HIIT组的直肠温度在第8天下降,第8~10天维持在38.4℃~38.5℃;HIIT组出汗率高于器械组(t=2.289~4.795,P≤0.001~0.038),但组内出汗率差异无统计学意义(P>0.05);通过逐步多元线性回归分析,得到多元线性回归方程:T_(2)=0.301+0.984 T1+0.01 HRmax(R^(2)=0.578,P<0.001)。结论器械训练可有效提高人体对热应激的耐受性,为进一步提高飞行员耐热能力提供可行性措施。

中国空军新型歼击机飞行员热应激调查

为了解炎热季节我空军新型歼击机飞行员热应激情况、有针对性地采取热防护措施提供参考依据,我们采用问卷方式了解空军新型歼击机飞行员热应激。结果表明,位于长江以南和东北的机场,在高温季节,歼击机飞行员在飞机起飞前的地面准备阶段、一等战备值班和低空飞行时均产生不同程度的热应激。在夏季,歼击机部队的飞行活动可使飞行员产生热应激,应设法采取有效的防护措施。

大覆盖面积囊式抗荷服的热负荷

目的研究2种飞行员大覆盖面积囊式抗荷服及其配套装备的热负荷,为确定新型抗荷服囊覆盖下肢体表面积提供生理依据。方法采用暖体假人测定2组装备热阻值(It);6名受试者分别配穿囊覆盖下肢体表面积80%组和60%组装备,在26℃、35℃和40℃3种温度环境中90 min,测量受试者的心率、皮肤温度、核心温度和出汗量,利用综合热应激指数(CIHS)评价受试者的热应激程度,并测量装备蒸发散热指数(im)。结果 80%组和60%组装备热阻值(It)分别为1.815clo和1.740clo。蒸发散热指数(im)分别为0.39±0.04和0.41±0.04,差异无显著性。受试者配穿80%组和60%组服装,在35℃时综合热应激指数(CIHS)分别为4.51±0.51和3.92±0.51,前者为中度热应激,而后者为轻度热应激,差异有显著性(P<0.05);在40℃时,综合热应激指数(CIHS)分别为8.79±0.73和8.14±0.91,均属重度热应激,差异有显著性(P<0.05)。结论当环境温度较高时,人体配穿80%组装备时会遭受更加严重的热负荷。

飞行员高空代偿服和FTF-2通风服通风散热性能评价

目的 探讨DC 7/ 7A高空代偿服和FTF 2通风服的通风散热性能 ,为其进一步改进设计提供理论依据。方法 5名健康志愿者分别参加A组和B组实验。A组和B组实验的环境气候条件分别为干球温度 4 0℃和 4 5℃ ,相对湿度 4 5 %和 4 0 % ,实验时间90min和 12 0min。结果 热暴露期间 ,两组实验均可维持加权平均皮肤温度在人体舒适范围 (31 5～ 34 5℃ ) ,下身平均皮肤温度 33 1～33 8℃ ,但小腿皮肤温度无明显变化或仅轻度降低。A组和B组心率增值分别为 12 /min和 14 /min ,出汗量分别为 0 2 88± 0 0 5 6kg/ 1 5h和 0 4 4 5± 0 0 77kg/ 2h,蒸发率分别为 77 4 %± 3 6 %和 84 2 %± 2 4 %。两组实验的主观不适感觉均随着热暴露时间的延长而加重。结论 两种通风服的通风散热效果尚可 ,但有待重新设计某些重要部位通风孔分布的数量。当飞行员暴露热环境配穿这两种通风服实施通风时 ,仍将遭受轻度热应激并有一定程度的主观不适。

飞行员新型通风背心散热性能评价

目的设计一款通风背心,降低战斗机飞行员的热应激水平。方法新型背心具有以下特征:扁平的通风管,分支管纵向分布且有高强度材料支撑,通风管里侧有小孔可吹出气体。并设计了一个热舒适性实验对人体生理参数(心率、温度)进行了测量。结果通风背心对躯干的降温效果非常明显,对降低核心体温也能起到一定的作用。结论该设计可以提高飞行员在高温环境下的持续作战能力,并提高其关键部位的热舒适性。

战斗机飞行员座舱内地面准备时的热应激

通过测量空军飞行员在战斗机地面停放暴露座舱热环境下的热应激,为提高航空卫生及有关人员对飞行员受高温影响的认识及采取必要的防护措施提供理论依据。受试者为12名男性地勤人员,按飞行员夏季常规着装,试验时静坐在暴露阳光下的某型战斗机后舱座椅上,每次试验30 min。试验分为甲、乙、丙3组,3组试验的三球温度指数(WBGT)分别为29.1℃、31.4℃和32.3℃。结果表明,热暴露期间,3组受试者的口腔温度和脉率均无显著变化,但乙组和丙组的皮肤温度和出汗量增加较明显。战斗机飞行员炎热季节配穿夏季常规装备在较短的时间内暴露座舱热环境,可出现皮肤温度(尤其是下肢皮肤温度)和出汗量的显著增高,这不利于对抗飞行中遇到的加速度耐力。

飞行员配穿两种囊式抗荷服在不同环境温度和代谢水平时的热应激

目的 探讨飞行员配穿囊式抗荷服在不同环境温度、不同代谢水平条件下的热应激 ,为评价囊式抗荷服的热负荷和制定相应的保障措施提供理论依据。方法 6名受试者分别配穿KH - 3抗荷服及配套装备和KH - 7抗荷服及配套装备 (以下分别简称为“KH - 3”和“KH -7”) ,以不同代谢水平暴露于 2 0℃、2 5℃和 35℃环境。每次试验 70min。测量了受试者配穿KH- 3和KH - 7时的卫生学参数、皮肤温度、直肠温度、心率等 ,并以综合热应激指数 (CIHS)评定了热应激防护等级。结果 KH - 3和KH - 7的各项卫生学参数 (clo值、im、im/IJ)均无显著差别。KH - 3对照Ⅲ组和KH - 7对照Ⅳ组 (2 5℃ ,1178～ 132 5kJ·h- 115min ,36 8kJ·h- 15 5min)的CIHS均未超过生理安全限的 6 0 % (分别为 3.5 4和 3.4 6 ,属轻度热应激 ) ;KH - 3高代谢组和KH- 7高代谢组 (2 0℃ ,84 6～ 10 30kJ·h- 170min)的CIHS在生理安全限的 6 0 %～ 95 %之间 (分别为4 .2 4和 4 .6 0 ,属中度热应激 ) ;KH - 3高温组和KH - 7高温组 (35℃ ,1178～ 132 5kJ·h- 115min ,36 8kJ·h- 15 5min)的CIHS却超过生理安全限的 95 % (分别为 7.31和 7.87,属重度热应激 )。结论 受试者配穿KH - 3与KH - 7时的各项卫生学参数、热应激等均无显著差别 ,但配穿后者比?

飞行员个人防护装备热流、温度自动检测系统的研制

研制用于温度生理学试验中实时测量和记录环境参数、个人防护装备的温度、热流和隔热值等多项物理信息的仪器。该测量仪具有测量精度高、实用性强、操作简便、性能可靠等特点。

飞行员新型降温背心的研制

为了减轻歼击机飞行员飞行前热暴露阶段的热应激,研制了1种以冰胶为制冷介质的降温背心,分析了与其相配套的保温装具的保温性能。该降温背心设计合理,制冷介质降温性能良、贴合性好,保温装具的保温性能优良。

呼吸不同氧浓度混合气对迟发性耳气压伤的影响

目的观察呼吸不同氧浓度混合气对低压舱实验后人耳气压功能和听力的迟发影响。方法实验采用自身对照平衡设计,5名被试者分别在不同时间内(间隔2周以上)参加呼吸纯氧、60%氧气(含60%氧气和40%氮气)和空气3组试验。每次均在呼吸1h实验用气之后进行耳气压功能低压舱试验,观察3组被试者在不同时间点的主观症状、鼓膜充血程度、声导抗和纯音听阈等指标变化。结果纯氧组、60%氧气组和空气组被试者出舱即刻出现主观症状的耳数分别为8、2和3耳,纯氧组个别被试在出舱后3h耳闷与耳痛症状有所反复。出舱即刻3组被试者鼓膜充血程度为Ⅲ度的耳数分别为5、2和3耳,但未出现随时间延长而加重的现象。实验后3组被试者维持为A型鼓室图的耳数分别为5、6和6耳,各组鼓室图相关指标数值和声反射不全引出率随时间延长而趋向初始值,未出现明显的迟发性数据回弹。纯氧组被试者中耳压和各倍频程听阈之和在低压舱试验后改变较多,恢复较慢。结论呼吸纯氧较长时间会使参加低压舱实验的被试者耳气压伤发病率增加,症状加重,且容易诱发24h内症状反复。

MGA1200EC质谱仪用于低压舱高空检测的改进技术

质谱仪是对气体成分进行分析、测定的专用设备,也是进行低压舱高空生理试验、装备鉴定试验、人体缺氧训练等在气体成份分析方面的必备设备。主要针对MGA1200EC质谱仪在高空应用上存在的问题做出适当的技术革新,使之能够满足低压舱高空试验测试的需要。采用的方法是建立了基于MCS51单片机的质谱仪采样系统,在质谱仪出气口处建立与采样点处压力相关的负压源,进行了气压高度为地面到15 km的低压舱内纯氧测试试验,试验表明该方法可行。可提高气体成分分析的速度,满足高空生理试验及装备鉴定的测试要求。

现役抗荷服人机工效问题调查分析

目的调查分析我军现役三种抗荷服的人机工效问题及其严重程度,为装备改进及新型装备研制提供依据。方法采用主观调查问卷,由105名歼击机飞行员对抗荷服使用中的七类共32项人机工效问题进行主观评分。结果三种抗荷服均存在穿脱与调节不便、下体活动受限、美观性差、热负荷大、舒适性欠佳等问题,尤以侧管式抗荷服最为突出。结论应深入开展相关研究,系统解决抗荷服人机工效问题。

吸纯氧和高度提升对低压舱耳气压功能检查的复合影响

目的比较低压舱内4000m吸空气和6900m吸纯氧对耳气压功能的影响。方法 11名男性健康志愿者采用自身对照方法,均参加空气组(4000m暴露呼吸空气)和纯氧组(6900m暴露呼吸纯氧)两组试验,两次试验间隔2周以上。志愿者在地面高度分别吸空气或纯氧1h,然后在低压舱内以20m/s的速度上升至目标高度停留5min,再以20m/s的速度下降至地面高度。记录两组志愿者试验前后不同时间点主观症状、鼓膜充血程度、声导抗和纯音听阈等指标的变化,并对声导抗指标和听阈变化进行统计学分析。结果检查过程中空气组和纯氧组分别有4人(4耳)和7人(7耳)主诉发生耳痛,且纯氧组发生压痛的高度较高。出舱即刻两组分别有3人(3耳)和5人(5耳)鼓膜Ⅲ度充血,试验后纯氧组有4人(6耳)充血程度随时间延长而加重,出舱3h及24h两组鼓膜充血程度差异有统计学意义。出舱即刻两组分别有11人(15耳)和11人(14耳)为正常的A型鼓室图。纯氧组出舱即刻静态声顺值的增加量明显高于空气组(P<0.05),出舱3h和24h中耳压的减少量明显高于空气组(P<0.05)。两组试验均可致咽鼓管功能下降。出舱3h和24h时纯氧组个别频率纯音听阈的增加量明显高于空气组(P<0.05)。结论吸入纯氧并增加高度可提高低压舱耳气压功能检查的筛选度,且对24h内的鼓膜充血程度、声导抗和纯音听阈有较大影响。

某高隔热值服装对人体热平衡影响的实验研究

对两名受试者配穿新型抗浸服及保暖服等配套装备（隔热值为4．22clo）连续5h暴露飞机座舱环境温度及使用通风服通风条件下是否产生热应激进行了分析。试验在人工气候室内进行，干球温度为16～18℃，湿球温度为10℃。试验期间，通过通风服对受试者实施通风。试验期间测量皮肤温度、直肠温度、出汗量和心率，并以填表方式进行主观温度感觉评价。试验结果表明，两名受试者试验期间与试验前即刻的各项生理指标比较，加权平均皮肤温度以降低为主，直肠温度为轻度降低，心率无明显变化，出汗量可忽略不计，主观温度感觉无明显不适或有凉感。提示，飞行员配穿新型抗浸服及保暖服等全套装备飞行过程中，利用战斗机座舱环控系统进行温度调节，同时使用通风服通风时将不会产生热应激。

低压舱专用人体呼吸流量测试系统研制

研制低压舱特殊气压条件下的人体呼吸体积流量测试设备。设计以气体质量流量传感器、气体压力传感器、温度传感器为核心的硬件,设计基于Lab VIEW平台的软件。进行了低压舱不同高度定标试验,进行低压舱不同高度验证试验。试验结果表明该设备在地面至6.9 km高度上正常运行,精度在±3%以内。低压舱专用人体呼吸体积流量测试系统能够在地面和低压舱不同模拟气压高度的低压变压环境中测量人体呼吸体积流量,能够满足低压舱高空试验的要求。

服装内微小气候测量装置的研制

为更加全面地评定飞行员个体防护装备的热学性能 ,研制了用于飞行员个体防护装备衣下温度、湿度、皮肤温度和直肠温度实时测量装置。此装置设计合理 ,性能稳定 ,数据记录可靠 ,实用性强。

飞行员7000 m高空缺氧耐力影响因素Cox比例风险模型分析:回顾性队列研究

目的 通过收集整理在空军特色医学中心进行急性缺氧耐力检查的飞行员的相关数据,分析探讨可能与飞行员缺氧耐力相关的影响因素。方法 回顾性分析近5年航空生理训练的男性飞行员414人,应用多因素Cox比例风险模型分析急性缺氧耐力与其相关影响因素之间的关系。结果 414名飞行员均完成缺氧耐力检查,总体平均缺氧耐受时间为325.1 s(95%CI:320.1~330.1),缺氧耐受时间大于360s的占56%,180~360s的占44%,2组飞行员血氧饱和度降至70%的生存时间有显著差异(HR=3.890,95%CI:3.049~4.964,P<0.001);多因素Cox比例风险模型分析结果显示,吸烟>0~5年者较不吸烟者对缺氧耐受时间有统计学差异(HR=0.577,95%CI:0.361~0.923,P=0.022);5 500 m 1 min血氧对缺氧耐受时间的影响有统计学差异(HR=0.922,95%CI:0.863~0.985,P=0.017),其他变量对缺氧耐受时间的影响差异无统计学意义(P>0.05)。结论 通过飞行员急性缺氧耐力相关影响因素的分析,为制定提高飞行员缺氧耐力的可行性措施提供依据。

缺氧环境下视觉功能指标的敏感性研究

目的研究视觉功能受缺氧环境影响的敏感性,探讨将视觉功能指标纳入缺氧体验性训练项目的可行性。方法按空军航空生理训练大纲中缺氧体验性训练要求,采用10.5%的低氧混合气模拟海拔5000 m高度缺氧条件,通过对比10名志愿者缺氧前后远视力、立体视力、色彩辨识能力、暗适应时间和不同级别对比敏感度等视觉功能指标,筛选出对缺氧敏感、检测简便的视觉功能指标。结果与缺氧前比较,10名志愿者缺氧后暗适应时间、中高频度对比敏感度下降,差异有统计学意义(t=3.51、2.805、3.098、3.186、2.738,P=0.007、0.021、0.013、0.011、0.023),远视力、立体视力、色彩辨识能力无显著性差异。结论暗适应能力及低对比度和低敏感度的目标辨识能力对缺氧环境较为敏感,可作为飞行员缺氧体验性训练的观测指标。

飞行员航空生理训练中分子筛氧浓缩器气源控制装置的研制

目的:根据飞行员航空生理训练的需要,研制一种分子筛氧浓缩器气源控制装置。方法:该装置由采集系统和控制系统2个部分组成。通过设置相应的传感器实时采集压力、流量和温度,并采用电子式减压器、比例电磁调节阀、加热电炉等作为执行机构,在PID(proportion integral differential)控制器的控制下分别对压力、流量和温度进行调节。结果:性能测试表明,该装置的压力控制最大偏差为1.1%,流量控制最大偏差为2.9%,温度控制最大偏差为1.6%,能够对分子筛气源的压力、流量和温度进行精确控制。结论:该装置具有控制精度高、达到稳定输出时间短、性能稳定等优点,对飞行员航空生理训练具有重要意义。

航空供氧面罩内氧气浓度监测装置的设计与实现

目的:设计一种氧气浓度监测装置,以实时监测飞行员航空供氧面罩内的氧气体积分数。方法:该装置以ATMEGE328P-AU单片机为主控芯片,硬件由自研氧气传感器、压力传感器和控制电路组成,软件采用IAR Embedded Workbench for Atmel AVR V5.1编程。其中氧气传感器主要由传感器核心、隔热层、调理电路、电极引线、防尘钢网和外壳组成,控制电路主要由电源电路、信号检测电路和通信电路组成。通过低压舱模拟飞机座舱内可能经历的5个气压高度(地面、2.0 km、4.0 km、6.0 km、8.0 km),评估该装置在不同低气压环境中的氧气体积分数测量精度。结果:该装置在不同低气压环境中测量氧气体积分数的绝对误差范围为-1.77%~1.80%,测量值接近真实值。结论:该装置能够实现对航空供氧面罩内氧气体积分数的实时监测,可为飞行员高空缺氧预警提供技术支撑。