飛行，是離開地面，在空中進(jìn)行的活動(dòng)。航空飛行是由人駕駛飛行器在三維立體空間活動(dòng)，形成了十分復(fù)雜的“人—機(jī)—環(huán)境”系統(tǒng)工程的界面。
飛行員在高空中飛行時(shí)，所處的環(huán)境可分為自然環(huán)境(大氣)和人工環(huán)境(機(jī)艙)。飛行自然環(huán)境是指飛機(jī)離開地面要受到高空氧氣、氣壓、溫度等變化的影響;人工環(huán)境是指飛行員在座艙內(nèi)要受到重力、振動(dòng)、噪聲等影響。飛行時(shí)，飛行員直接或間接受到自然環(huán)境與人工環(huán)境的雙重影響。
㈠自然環(huán)境對飛行員身體的影響
飛行自然環(huán)境即為高空大氣環(huán)境。大氣受地球引力場的作用，分為多層。根據(jù)大氣粒子密集情況，一般將大氣劃分為內(nèi)圈大氣和外圈大氣兩部分。根據(jù)其理化特性又將內(nèi)圈分為對流層、平流層、中間層和電離層。對流層高度在12000米以下;平流層高度在12000至50000米。飛行活動(dòng)主要在對流層。
隨著高度的變化，氧氣含量、溫度和氣壓也會(huì)發(fā)生變化，對人體的生理功能和適應(yīng)性都會(huì)產(chǎn)生不同的影響。下面分別講述：
1.高空缺氧
對流層是大氣的底層。由于地球吸引力作用，大氣含量78%集中此層。因此，越靠近地平面氧氣含量越多，離地面越高氧氣就越稀薄。大家知道，人在地球上生活一時(shí)一刻也離不開空氣，因?yàn)榭諝鈨?nèi)含有人體需要的氧氣。一般情況下，一個(gè)人完全斷絕空氣5分鐘，就會(huì)導(dǎo)致死亡。一個(gè)健康的人在攀登高山時(shí)會(huì)感到空氣不夠用，身體會(huì)出現(xiàn)呼吸加快、加深，心跳加快等代償癥狀，這是由于氧氣稀少的原因。高空缺氧對人體的神經(jīng)、心血管、呼吸等系統(tǒng)均有不同程度的影響。據(jù)資料記載，上升到海拔1000米，人就會(huì)有缺氧的感覺;當(dāng)升至2500米高度時(shí)，人的夜視能力開始減退;到4500米以上，智力逐漸減退，不能進(jìn)行復(fù)雜而精細(xì)的工作，此時(shí)，血壓升高、胸悶、頭昏眼花等癥狀相繼出現(xiàn)，在16000米，停留10分鐘左右就會(huì)導(dǎo)致意識喪失。
2.高空溫度變化
在日常生活中，我們可以看到炎熱的夏天高山上還有積雪，這是因?yàn)殡x地面越高，氣溫就越低的緣故。每升高100米，平均氣溫下降0.65度。在對流層的頂端，即高度12000米時(shí)，氣溫為攝氏負(fù)56度。人體若長時(shí)間暴露在這個(gè)高度環(huán)境中，將無法正?；顒?dòng)，暴露的部位還會(huì)出現(xiàn)凍傷。
3.高空氣壓變化
隨著飛行高度增加，大氣壓也會(huì)發(fā)生變化，離地面越高，氣壓越低，在低氣壓環(huán)境中，儲存在胃腸道內(nèi)的氣體會(huì)膨脹起來，引起胃腸脹氣。輕者引起腹脹和不適感;重者產(chǎn)生腹痛、呼吸困難，出現(xiàn)面色蒼白和出冷汗等癥狀，還可能引起航空性鼻竇炎或航空性牙痛。若高度繼續(xù)升高，機(jī)體組織內(nèi)的氣體釋放出來，還會(huì)堵塞血管或壓迫神經(jīng)，形成高空氣體栓塞癥，對人體影響較大。
既然高空環(huán)境不適合人類生存，為什么飛行員可以駕駛飛機(jī)在一、兩萬米的高空飛行呢?那是因?yàn)轱w機(jī)為飛行員提供了一個(gè)小環(huán)境。為了使飛行員能夠適應(yīng)空中生活，在復(fù)雜多變的外部環(huán)境中完成作戰(zhàn)訓(xùn)練任務(wù)，根據(jù)飛機(jī)的性能和擔(dān)負(fù)任務(wù)的不同要求，每架飛機(jī)的座艙都設(shè)計(jì)、制造、安裝了完備的供氧系統(tǒng)、調(diào)溫系統(tǒng)、密封增壓系統(tǒng)。隨著高新科技的迅速發(fā)展，高性能戰(zhàn)斗機(jī)已采用人工智能技術(shù)。機(jī)艙全封閉，溫度、氣壓、氧氣自動(dòng)控制，保證了飛行員能夠始終在適宜的溫度、正常的氣壓、充分的氧氣供應(yīng)下操作飛機(jī)，同時(shí)，也大大減少了飛機(jī)噪音?？梢哉f，飛行員在高空的機(jī)艙環(huán)境與地面環(huán)境已沒有什么區(qū)別。但是，我們不能完全排除各個(gè)系統(tǒng)在運(yùn)行中發(fā)生意外故障的可能，作戰(zhàn)飛行也會(huì)出現(xiàn)許多意想不到的特殊情況，因此，對飛行員的體格要求不但要考慮空中的大環(huán)境，飛機(jī)座艙的小環(huán)境，還要充分考慮到有可能出現(xiàn)的特殊情況和作戰(zhàn)的需要。
㈡飛機(jī)特性飛行活動(dòng)對飛行員身體的影響
現(xiàn)代高性能飛機(jī)的飛行活動(dòng)范圍大，飛行高度、速度和飛機(jī)狀態(tài)變化多、變化快，在直線和曲線運(yùn)動(dòng)中，既有加速、減速運(yùn)動(dòng)，又有角加速度運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生較大的慣性，飛行員的身體在飛行時(shí)，要承受較大的負(fù)荷變化，這是難以避免的。特別是飛機(jī)做曲線飛行時(shí)，離心力的大小及變化對人體提出了更高的要求。
飛機(jī)在空中作各種動(dòng)作時(shí)，速度的大小和方向經(jīng)常發(fā)生改變，會(huì)產(chǎn)生各種各樣的加速度。飛行員也受外力大小相等，方向相反的作用，這個(gè)力就是慣性力。這與我們在高速公路上坐汽車奔馳一樣，加速時(shí)身體會(huì)向后倒，剎車時(shí)身體會(huì)向前傾，加速度對人體的影響實(shí)質(zhì)上是慣性力作用的結(jié)果。在飛行中，飛機(jī)要從靜止?fàn)顟B(tài)在短時(shí)間內(nèi)加速至每小時(shí)幾百公里、上千公里，是地面上的任何汽車、火車都不可比擬的。飛機(jī)在產(chǎn)生很大加速度的同時(shí)，飛行員的身體也受到各種不同加速度的影響。但在直線飛行時(shí)，由于飛機(jī)慣性的作用，飛機(jī)速度的加減不是非常突然的，所以，對飛行員的身體影響并不明顯。
對飛行員身體影響較大的是曲線飛行。為了在空戰(zhàn)中保存自己，消滅敵人，飛行員要學(xué)會(huì)操作飛機(jī)做許多復(fù)雜的動(dòng)作，如大坡度盤旋、急上升轉(zhuǎn)彎、斤斗、橫滾、半滾倒轉(zhuǎn)、半斤斗翻轉(zhuǎn)等。在做水平和垂直曲線動(dòng)作時(shí)，由于角速度所產(chǎn)生的慣性力的作用方向是從頭到足的加速度，作用在人身體上的負(fù)荷在某一個(gè)瞬間可達(dá)到4—6倍的體重。此時(shí)，因阻礙了血液在身體內(nèi)的正常循環(huán)，上體血液下移，會(huì)因頭部缺氧而出現(xiàn)視覺障礙，航空醫(yī)學(xué)稱為黑視(眼前發(fā)黑)，嚴(yán)重的會(huì)出現(xiàn)瞬間意識喪失。大負(fù)荷還可使身體內(nèi)的器官拉長變形，影響其功能。
為了減輕加速度對人體各個(gè)系統(tǒng)的影響，現(xiàn)代戰(zhàn)斗機(jī)上都配備有抗荷裝置。這種裝備能根據(jù)加速度值的大小，自動(dòng)在飛行人員所穿抗荷服氣囊內(nèi)充氣，對人體體表施加機(jī)械壓力，將飛行員的腹部、大腿、小腿繃緊，防止上體血液下移，減少下體血液的淤積，保證人體重要器官的供血，克服黑視現(xiàn)象的發(fā)生。即可輔助身體對抗因加速度慣性而引起的各種功能障礙，有效地提高飛行人員的加速度耐力。但是，抗荷裝置只是一種由外部增壓和輔助身體原有代償功能的工具，最終還要通過人體原有的代償功能起作用。人體對加速度耐力有著明顯的個(gè)體差異，凡是心血管機(jī)能健全、神經(jīng)調(diào)節(jié)功能良好和肌肉骨骼強(qiáng)健的人，常能耐受較大的加速度值。反之，即使穿上抗荷服，也難適應(yīng)大負(fù)荷的曲線運(yùn)動(dòng)。
體格強(qiáng)健還表現(xiàn)在耐受力上?，F(xiàn)代局部戰(zhàn)爭的空中打擊具有突然性、機(jī)動(dòng)性，全天候，高節(jié)奏，高科技的特點(diǎn)。從馬島、海灣、科索沃等局部戰(zhàn)爭來看，有時(shí)，飛行員要多次空中加油，連續(xù)飛行十幾個(gè)小時(shí)，長途奔襲上萬公里，且70%的作戰(zhàn)行動(dòng)在夜間進(jìn)行。飛行員處于長時(shí)間的精神高度緊張狀態(tài)，睡眠不足，飲食無規(guī)律，容易身心疲勞，導(dǎo)致自身抵抗力下降，難以完成任務(wù)。因此，只有體魄強(qiáng)健才能適應(yīng)高強(qiáng)度的作戰(zhàn)訓(xùn)練。
總之，飛行大環(huán)境和小環(huán)境對人體的各個(gè)部位、各個(gè)系統(tǒng)都有不同的影響和要求。要想成為一名合格的飛行員，勝任各種飛行活動(dòng)，必須具有良好的身體素質(zhì)。良好的身體素質(zhì)包括了穩(wěn)定的神經(jīng)系統(tǒng)功能、良好的平衡功能、良好的耳氣壓功能、良好的視覺功能、良好的胃腸功能、良好的肺功能、健全的心血管功能等。身體各系統(tǒng)功能的良好，除了先天因素外，還有賴于后天的鍛煉和保護(hù)。
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