殲10極限機動飛行有多狠？曾大量飛行員肺部被壓萎縮

圖：殲10S

隨著戰鬥機的機動性不斷發展，對飛行員帶來的壓力也越來越大。

比如戰鬥機進行快速盤旋轉彎的時候，就像頭朝內坐在洗衣桶甩干桶內壁上一樣；轉彎的速度越快，轉彎的半徑越小，飛行員承受的負荷就越大。而F15、F16時代以後，在進行盤旋的時候，飛行員遭受自身6G（6倍重力）的負荷、並持續15秒以上的持續性高過載，已經是非常常見的事情了。

圖：典型2代機F4（外側）和典型3代機F16（內側）拼機動性能極限，F16機動性更優越的同時，對於飛行員的壓力也大得多

圖：小男孩在高機動飛行中失去意識。注意他的臉在高倍重力下嚴重變形下墜——血液和內臟也同時會下墜。

此前的文章中，提到過戰鬥機劇烈機動的高倍重力下，血液會因為從頭部流失，導致飛行員先後失去視力和意識。為了解決這個問題，飛行員必須要穿著抗荷服並吸入氧氣，通過擠壓飛行員的大腿和腹部、延緩血液的下流，提高血液中的含氧量，這樣就能延長飛行員進行高機動飛行的時間。

但是這個過程並非一帆風順。在各國——包括美、歐、蘇、中，從二代機發展向三代機的過程中，戰鬥機飛行員群體都普遍爆發過肺萎縮的情況；最後是通過改進、開發新的防護裝備，並且修訂和補充下相關的飛行條令而解決的。

戰鬥機飛行員的肺萎縮爆發規律存在很大的共性。在二代機時代，長時間的高過載飛行很大程度上是超出飛機本身允許的使用限制的，實際上是在以透支飛機結構的安全冗餘和未來飛行壽命，換取當前的超標準機動性發揮。

圖：X光下的肺萎縮癥狀

因此在當時，只有少數飛行員才會進行頻繁的持續高過載飛行。而這些飛行員中，就會有較高的幾率出現肺萎縮現象：高倍重力下，肺臟不斷的下墜，而腹腔內的器官又被抗荷服擠壓往上涌，因此肺臟就會受到雙重作用的擠壓。而飛行員在高機動時，呼吸的又往往是非常高濃度的氧氣或者純氧，一旦氧氣被肺泡吸收完，就沒有多餘的氣體來支撐肺臟的體積、結果肺臟就被壓縮過度，不能正常的恢復擴張。

在多數情況下，飛行員肺萎縮主要的影響，就是肺部的嚴重不適，但是會在一段時間後恢復。因此在二代機時代，肺萎縮現象沒有得到普遍的重視——往往就是少數飛行員下飛機之後還在劇烈咳嗽，捶胸，然而一般的檢查又看不出什麼問題，隔一段時間就好了。

圖：加壓供氧呼吸，這可不是什麼舒服的事情

到了二代機末期、三代機開始出現的階段，由於持續飛行的過載更高、時間更長；飛行員肺萎縮的發病數量、發作嚴重程度都出現了劇烈的提升，這才引起了各國的重視，並基本摸清了其內在機理。目前針對戰鬥機飛行員肺萎縮最重要的手段，就是加壓呼吸——用較高壓力、嚴重過量的氧氣，配合飛行員的呼吸動作，強制確保肺臟的擴張。

在這個過程中，中國的自主發展歷程是特別有矛盾性和對比性的。殲10在設計初對於高機動性就極為重視，在多個方面都吸取西方三代機經驗，在國內實現首創設計：包括以22度較大後傾座椅為核心的抗過載座艙設計，在國內首次採用加壓呼吸等措施。

圖：殲10早期使用的側管式抗荷代償兩用褲

但是在抗荷服上，殲10服役之初卻採用了設計更保守的老式側管抗荷服——主要繼承自國內的蘇式二代機技術體系。側管式防護服最早是美國在上世紀40年代開發的，它在服裝的軀幹與肢體四周設置了充氣軟管，軟管外面纏繞張緊帶。一旦管子開始充氣，張緊帶就會收緊防護服布料，均勻勒壓人體表面，提供外來壓力。

這種抗荷服，它的主體部分是可以透氣的，因此對飛機座艙的空調性能（環控）要求很低。但是它和加壓呼吸極不匹配，由於飛行員腹部一直被壓得非常死，因此穿側管式防護服時，進行加壓呼吸維持幾分鐘、十幾分鐘就會嚴重疲勞。

這使得殲10在服役初期，很多飛行員拒絕按照相關條例的要求，在機動飛行中進行加壓呼吸，一度導致肺萎縮病例的大量出現。這是此前國內未曾預料到的——因為蘇27/30上使用的BKK-15等抗荷服，都已經是氣囊式的結構。

圖：蘇27配備的BKK 15K氣囊式代償服

圖：抗荷服在氣囊充氣以後的勃起狀態

在氣囊式防護服裝中，行員加壓呼吸的氧氣要先進入防護服的氣囊內，為防護服裝提供壓力。飛行員吸氣使胸腔擴張時，胸腹外部氣囊的壓力自然降低；而呼氣使胸腔收縮時，胸腹外部氣囊的壓力自然增高。

這種胸腹外部壓力變化的協調性，極大的減輕了飛行員進行加壓呼吸時的胸腹肌肉疲勞程度；不僅可以使飛行員耐受一個小時以上的加壓呼吸，而且可以採用更高的呼吸壓力、更大的氧氣流量。因此在後來，殲10很快又配發了氣囊結構的全新抗荷服和供氧壓力流量都高得多的全新抗荷調壓器；一方面徹底解決了此前的問題，另一方面又大幅度提升了殲10在高過載下的持續能力。

圖：殲10後來的氣囊結構抗荷服

圖：特級飛行員嚴峰下飛機後脫掉抗荷服。氣囊必然是不透氣的，因此氣囊抗荷服本身散熱性能極差，完全依賴高性能的座艙環控系統才能保持合理溫度

三代機中雖然多數都是9G最大過載，但持續時間也是10-15秒不等；而且還有F15（A-D型，含日本F15J系列）、F18（家族中絕大多數型號）僅允許7.33-7.5G的型號。殲10最大使用過載是9G，在三代機中處於中流偏上的位置；在大幅度延長高過載持續時間以後，目前殲10的高過載持續時間優於蘇27，處於與F16、陣風等型號相當的水平，屬於三代機中的一流陣營。