一次跨海飛行試驗催生的神奇軍用藥物
小火箭出品
本文作者：邢強博士
原文題圖：一次跨海飛行試驗催生的神奇軍用藥物
1962年，加勒比海地區爆發了震驚世界的古巴導彈危機，引發了美蘇在冷戰時期最激烈的對抗。在這期間，一個由14架超聲速戰鬥機組成的編隊跨越太平洋直奔美國本土的加利福尼亞州，而另一個由13架飛得更快的戰鬥機組成的編隊則試圖橫跨大西洋直取美國南卡羅來納。這會是蘇聯方面派出的核打擊力量么？
1.一次大膽的試驗
答案是否定的，古巴導彈危機最終以和平的方式收場，這兩個戰鬥機編隊裡面則都是美國人自己的飛機。他們正在執行最早的長距離跨海飛行航空醫學生化試驗。小火箭好友提供了當年測試的詳細內容，給我還原事件細節提供了條件。
飛行員在駕駛飛機（尤其是戰鬥機）的時候要在同一個身體姿態下保持精神的高度集中，當這種狀態持續過久之後，就會不可避免地產生疲勞。身心俱疲的飛行員對飛機的操控能力下降，對飛機狀態的判斷也會變得遲緩，為各種事故埋下了隱患。有報告指出，所有飛行事故中有五分之一直接或間接地與飛行員的疲勞有關。
為找出執行長距離飛行任務後的戰鬥機飛行員身體的變化規律並摸索出一套檢測飛行疲勞程度的量化方法，美軍831戰術醫院、喬治空軍基地和美國航空醫學院生理學分部等部門在1962年聯合進行了一次航空醫學試驗。該試驗由空軍上校馬奇班克斯博士（其生平將在後文稍加介紹）和亨利·黑爾博士組織進行。試驗對象被分為三組。
A組有14名駕駛F-100戰鬥機的飛行員。他們的平均年齡為28歲，平均飛行小時數為1282小時。他們原本正在執行一項持續15天的飛行訓練，計劃從菲律賓群島上的克拉克空軍基地起飛，在關島基地和夏威夷希卡姆空軍基地短暫停留後飛往位於美國加利福尼亞州的喬治空軍基地。馬奇班克斯選取了這次飛行訓練的最後一段航線來進行試驗。
午夜0點，14名飛行員全部進入熟睡狀態。早上6點，他們被叫醒。在希卡姆空軍基地里準備了3個小時後開始起飛。在2295海里（約4250千米）的航程中，飛行員們要在狹小的飛行座艙內忍受持續5小時45分鐘的耀眼陽光，並完成兩次空中加油任務，在東太平洋上空自西向東划出一條長弧線。
F-100是美國空軍第一款能夠在平飛狀態下進行超聲速飛行的量產型戰鬥機，也是首款大量採用鈦合金來進行製造的戰鬥機。該機是美國空軍「百字頭」戰鬥機的首款機型，作為一款戰鬥機，其在舒適性方面的考慮還不算太多，駕駛該機進行長距離巡航飛行並不輕鬆。
從夏威夷到加利福尼亞的這段航線幾乎整個都在東太平洋上空，直到降落前15分鐘，飛機才終於飛到了陸地上空，單調的艙外景象和炫目的海上陽光增加了飛行員的疲勞感。設計方的精心的安排讓A組的飛行員們形成了一組典型的日間長距離跨洋飛行的疲勞模型。
B組有13名駕駛F-104戰鬥機的飛行員。他們的平均年齡為29歲，平均飛行小時數為2426小時，飛行經驗幾乎是A組的2倍。他們在西班牙執行了4個月的臨時任務後，被叫來參加這場飛行試驗。他們先到位於大西洋中東部的亞速爾群島報到，然後從那裡起飛，飛越大西洋後降落在位於美國美國南卡羅來納州的默特爾比奇空軍基地，在北大西洋上空自東向西飛出一條長弧線，航程2448海里（約4534千米）。
他們在凌晨3點起床，在亞速爾基地待了2個半小時後以睡眼惺忪的狀態起飛。這些飛行員的睡眠時間大多比A組要短，有11名飛行員只睡了4個小時，只有2名飛行員睡足了8小時。在6小時的飛行中，他們進行了3次空中加油。脾氣暴躁的大西洋讓B組吃盡了苦頭，其中有至少2個小時的時間是在與惡劣的天氣進行殊死搏鬥。F-104是美國空軍第一款能夠以2倍音速飛行的戰鬥機。該機一改美軍戰鬥機「結構重、裝甲厚、馬力強」的特點，開始走輕盈路線。讓這種有著「寡婦製造者」和「有人導彈」之稱的輕型戰鬥機執行跨洋飛行任務是要冒很大風險的。好在陰翳的大西洋夜空還沒來得及給B組染上悲劇色彩，他們就已映著陰霾散盡後的晨光安全降落了。
C組是來「打醬油」的對照組，有12名戰鬥機飛行員。基地給他們放了一天的假，以便他們執行睡個懶覺後起床隨意逛逛的任務。
為了探索能夠準確反映飛行員狀態的生化指標，試驗團隊從3組飛行員身上採集了大量血液和尿液樣本。檢測項目涵蓋了當時已知的所有生化指標，如鈉鉀含量、尿液酸度以及腎上腺素、類固醇等激素的濃度（小火箭獲取了部分較有代表性的指標數據列成了圖表）。試驗人員分析了機型、天氣、飛行經驗、任務前睡眠質量等多種因素對疲勞的影響，開啟了用生化指標來測量飛行疲勞的量化航空醫學時代。
2.一顆神奇的藥丸
試驗的組織者馬奇班克斯博士曾經是二戰期間美軍唯一的黑人飛行中隊「紅色機尾」的隨隊醫生。作為一名非洲裔美國人，他沒有浪費掉好不容易爭取來的學習機會，在戰場上成長為一個優秀的醫生。被認定為飛行疲勞測量理論創始人的馬奇班克斯沒有停留在對飛行員狀態的觀測階段，他想要找到主動控制疲勞的方法。他以首席航空健康專家的身份進入了阿波羅太空計劃並參與了宇航服和艙內顯示系統的設計。在1973年去世時，他留下了大量試驗數據和呼籲消除種族歧視的文章以及一個沒能研製出有效且無副作用的抗疲勞藥丸的遺憾。
但是，不出十年，能夠改善飛行疲勞情況的藥物便已能在實戰中發揮作用了。
美國海軍安全中心統計了自上世紀70年代開始的飛行紀錄，發現有300多起人為錯誤造成的A級空難均涉及飛行員在失事前24h睡眠不足8h。於是，對抗飛行疲勞的藥物開始集中在改善飛行員執行任務前的睡眠質量上。
1982年爆發了英阿馬島戰爭。英國飛行員要面臨的一個難題就是從阿松森空軍基地到馬島往返超過1萬千米的超遠航程。在持續多日的跨時區飛行任務中，飛行員的生物節律被嚴重打亂，但英國皇家空軍航空醫學研究院提供的一種名為替馬西泮的催眠葯則保障了他們的睡眠時間和執行任務時的精神狀態。
美軍則採用了催眠葯和興奮劑聯合應用的方案。1986年4月，美空軍成功突襲了利比亞。這場軍事行動發動得很突然，執行作戰任務的飛行員們在14日下午接到消息後被馬上要求服用司可巴比妥入睡。當天下午6點，他們被喚醒後馬上投入到了長達13小時的飛行中，在完成了空中加油任務後，困意襲來的飛行員們立即服用了早就準備好的苯丙胺興奮劑，藥物使他們在較為亢奮的狀態下完成了作戰任務並與15日順利返航。
進入90年代，以直接改變飛行員體內的生化指標來影響其疲勞狀態的藥物開始走向成熟。法國Lafon製藥公司研製的中樞興奮劑莫達非尼能夠讓飛行員長期保持精神高度集中狀態。該葯在1991年海灣戰爭中首次應用在法國飛行員身上並取得了良好效果。服用該葯後，飛行員能夠保持48小時的持續清醒。這對處在敵後地區、危險叢林或廣袤大洋等環境中等待救援的飛行員來說有著重要意義。後來，莫達芬尼作為遇險應急裝備藏入了飛行員的座椅中。中國科研人員在同一時期以殲六戰鬥機為平台在95dB、150Hz的持續雜訊中的對司可巴比妥等藥物對飛行員的影響進行了試驗。
2003年美軍在對伊拉克發動的戰爭中，使用了B-2戰略轟炸機從美國本土起飛對伊拉克進行轟炸。這條航線需要B-2持續飛行35.3小時，並且途中要完成按最佳規避航線飛行和對精確打擊目標進行識別和鎖定的任務。這對只有兩名飛行員的機組人員來說是個不小的挑戰。為了確保完成轟炸任務，這些飛行員大多都服用了一種名為右旋苯丙胺的興奮劑。雖然在戰爭規模升級後，美軍專門為轟炸機建立的基地讓航線縮短了一半，大大減輕了飛行員的負擔，但是在持續16.9小時的較短航線上，仍有97%的飛行員服用了被稱為「神奇藥丸」的右旋苯丙胺。
小火箭認為，今後作戰飛機飛行員應對飛行疲勞的標準程序會是：在有機會休息的時候，服用高效催眠葯，獲得高質量睡眠來儲備精力。在需要持續作戰的時候，服用強力興奮劑，獲得長久持續的高度注意力。
在民航方面，飛行疲勞同樣困擾著飛行員。2000年，美國航空醫學研究所對241名飛行員和120名機上隨行人員的一項調查顯示，有45%的飛行員曾出現過飛行中打盹的現象，有49%飛行員有過因為太過疲勞以至於不能保證飛行安全而取消飛行。81%的飛行員認為疲勞是近年來飛行事故的重要原因。國際民航組織認為75%的飛行事故是與機組人員的人為因素相關，而其中不乏有與飛行疲勞直接相關的案例。
2004年3月，一架從巴爾的摩飛往丹佛的空客A319飛機上的兩名飛行員相繼睡著，導致飛機以2倍於最大限速的速度沖向丹佛國際機場。情急之下，機場指揮人員發瘋似的向飛機發送呼叫，這才吵醒了飛行員並最終讓飛機安全降落，避免了一場悲劇的發生。好在民航飛機的飛行員多數情況下不會執行緊急任務，通過調整執飛時間和保證睡眠質量通常就已經能夠應對疲勞了，因此那些神奇的藥丸暫時還不會出現在民航領域。
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