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飛行員必讀!詳解直升機飛行疲勞與預防方法

發布時間:2016-9-18文字:[小] [中] [大]打印本頁

[摘要] 就直升機飛行員而言,除去自身的睡眠不足、休息不好以及心理存在壓力外,直升機所特有的座艙環境、飛行環境和飛行課目是造成飛行員飛行疲勞的兩個主要原因。規定的直升機飛行員的最長飛行時間應嚴格遵守,防止因任務重、任務急、飛行員少造成的超飛行時間飛行。
飛行員必讀!詳解直升機飛行疲勞與預防方法

  寫在前面的話:15日恰逢中秋佳節,然而傍晚時分一則噩耗從石家莊的愛飛客飛行大會傳出,在航空圈迅速“蔓延”,給祥和的節日氣氛籠上了一層“陰霾”。在事故發生后分析原因,總結教訓畢竟是“亡羊補牢”之舉,是靠付出代價換來的。為什么不從開始就著手預防呢,希望接二連三的事故能切實喚起大家對飛行安全的真正重視。

  今天就跟大家來聊聊直升機飛行疲勞那些事,文章不一定“有趣”,但還是衷心希望大家能擠出一點時間耐心聽我“嘮叨”完,相信應該會有所收獲!

  說起疲勞大家并不陌生,它是一種主觀不適的感覺,但客觀上會在同等條件下,讓人失去完成原來所從事的正常活動或工作的能力,飛行疲勞亦然。首先我們來看看飛行疲勞出現后的一些表現。

  一、飛行疲勞的表現

  感受性下降:視力、聽覺、嗅覺及肌肉的感受性都不同程度地降低,易發生飛行錯覺;

  注意力下降:注意力分配開始變慢,主儀表板外的儀表容易被忽視;

  思維遲鈍,記憶力減退:認讀儀表時間長,缺乏對行為缺陷的認識,喪失正確操縱程序,復雜思維與動作分離,易出現錯、忘、漏;

  動作反應能力下降:動作協調性降低,多余、錯誤動作增加,操縱動作精確度下降,飛行熟練技巧被破壞,特別操縱錯誤明顯增加;

  語言減少,興趣性降低:隨著疲勞的發展,飛行員變得不愛說話,對周圍環境不感興趣,長途飛行時,這種現象最為明顯;

  睡眠紊亂:飛行負荷大時,由于情緒高度緊張,使人睡眠遲、變淺,醒來得早,甚至失眠。這是高度疲勞將要出現的信號,應特別引起注意。

  以上癥狀都是飛行員判斷自己和機組成員已經或即將進入飛行疲勞狀態的重要信號,一旦出現以上癥狀,應當引起注意,以防對給飛行安全帶來危害。

  那么造成飛行疲勞的原因又有哪些呢?

  二、直升機飛行疲勞產生的原因

  引起飛行員飛行疲勞的原因很多,可以說飛行環境、飛行任務、身心狀態等因素都與飛行疲勞的產生有關。

  通常引起飛行疲勞的原因主要有以下四個方面:

  第一,睡眠不足或休息不好,據不完全統計造成飛行疲勞的原因80%是睡眠不足引起;

  第二,跨時區長途飛行和夜間飛行引起的時差效應和晝夜節律擾亂,當然這種情況直升機并不常見;

  第三,過度的生理性應激,如座艙噪聲、溫度、濕度、吸煙、飲酒、缺氧等引起的生理性應激可使飛行員逐漸感到疲勞;

  第四,心理性應激,如人際關系不良、生活重大事件等引起的心理緊張、焦慮等,可引起飛行員的心理疲勞。

  就直升機飛行員而言,除去自身的睡眠不足、休息不好以及心理存在壓力外,直升機所特有的座艙環境、飛行環境和飛行課目是造成飛行員飛行疲勞的兩個主要原因。

  1、直升機座艙環境的影響

  振動

  由于直升機結構的特殊性,相比其他飛行器而言,在飛行時的振動也比較強,直升機的振動是由發動機、旋翼及其傳遞系統、大氣湍流產生的,其中旋翼運動是產生振動的最主要因素。現代直升機的工作轉速一般約為350~450轉/分,即每秒5~7次的頻率,為次音頻,該頻率的振動能量相當大,特別突出。振動對飛行員的影響有以下幾個方面:振動影響中樞神經系統;影響心血管和呼吸系統;影響感覺和運動感官;腰痛。

  影響中樞神經系統:使操縱動作主動反應時間延長,完成精細動作時間增加,錯誤率加大,效率下降,操縱質量和準確性變差,疲勞感增加。

  影響心血管和呼吸系統:根據對直升機飛行員普遍調查的結果顯示,被檢者多數出現心率加快,血壓升高,呼吸頻率增加。據我們對直升機飛行員長期跟蹤調查發現,在飛行時被檢者心率增加4.3%;收縮壓和舒張壓分別增加5.9%和11.1%;呼吸頻率增加了3-9次/分鐘,個別人增加了14次/分鐘。雖然實際飛行中,發生這種程度的血壓與呼吸頻率變化還不足以影響正常工作,但可將其作為檢驗疲勞程度的參考依據。

  影響感覺和運動器官:低頻振動對視覺功能影響十分明顯,可使視敏度下降,外周視野縮小,色覺紊亂,閃光融合頻率降低,儀表判讀以及精細視分辨發生困難。實驗證實,當視力表與人體以相同參數振動時,看清視力表上字母的距離將縮短1/3-1/2。飛行時,振動同樣會影響座艙內的儀表判讀。另外,3-4赫茲的低頻振動還可刺激前庭功能,引發前庭功能障礙。此外,局部振動作用于飛行員手、足、臀部等受力部位,可使局部皮膚感覺異常,使觸覺、溫度覺、痛覺、振動覺敏感度降低,加重疲勞感,影響肌肉耐力,明顯降低飛行員工作能力。

  腰痛:據我們統計不同機型直升機飛行員腰痛發生率在44%-57.1%。這種腰痛多在飛行中發生,飛行后幾小時消失,少數人持續數天以上。其發生率隨飛行時間延長而增加,初發多在飛行300小時后。直升機振動時,脊柱兩旁肌肉保持緊張,以減少振動對脊柱的創傷性影響,當振動長時間作用時,豎脊肌肌肉受損,張力下降,保護作用減弱,脊柱受壓明顯增加,易受損傷,特別是超低空飛行,橫向振動顯著,更易發生腰痛。

  噪聲

  噪音是直升機的振源(發動機、旋翼及其傳動裝置、尾槳及其傳動裝置等)激發周圍的空氣,在空氣中形成波動,再通過空氣傳到飛行員的耳朵形成了噪聲。頻率在20—20000赫茲之間的振動,人耳能夠聽見,振動頻率大于20000赫茲或小于20赫茲,人耳聽不見,前者叫超聲波,后者叫次聲波。次聲波對人體的危害較大。

  直升機中主要噪聲的來源,除了上述發動機、旋翼及其傳動裝置、尾槳及其傳動裝置等外,還有陀螺儀、無線電設備等產生的噪音,還有氣流產生的噪音。直升機的艙內噪聲可高達110~119分貝以上。比固定翼飛機要高得多。原因主要是直升機與固定翼飛機相比,相同起飛重量的條件下,直升機所需的發動機功率要大。而且單旋翼帶尾槳結構的直升機動力裝置與飛行員距離較近,隔音較困難,并且直升機產生噪音的動部件相對較多。

  噪音在90分貝以上,如噪音作用時間過長、反復過多,會造成飛行員“聽覺疲勞”,使聽力受到暫時或較長時間的破壞,甚至造成永久性的聽力損失(職業性耳聾)。噪音120分貝時人耳將有明顯的壓力感和堵塞感。130~140分貝時,則為痛覺閾限范圍。160分貝以上可導致鼓膜內陷充血甚至破裂。

  噪音除了引起聽覺損傷以外,還對人體有短期和長期的副作用。噪聲能導致大腦紊亂,從而產生一系列可察覺的癥狀。140分貝的高聲壓級會使人覺得惡心、眩暈、眼球振顫、運動失調和昏迷。稍弱的聲級會減弱意識,使飛行員產生疲倦、注意力降低、煩躁等飛行疲勞癥狀。

  溫度的影響

  直升機上的溫度大家應該都有深刻的體會,特別是在酷夏和嚴冬時分。人在21°C的環境里工作最舒適;在10°C—29°C的環境里工作感到正常;氣溫超過38°C都會感到難受,有人則會虛脫;當氣溫達到52°C,雖然少數人可以短時間堅持工作,但大多數人已無法忍受;顯然酷夏里當你在低空懸停時座艙中的溫度有時還不止52°C。體溫升高或降低的突然變化,會產生一系列的循環、呼吸、消化和神經系統等生理功能的紊亂,導致缺氧和過載耐力下降,注意力不易集中,工作效率降低,出現中暑、熱衰竭等。到了嚴冬時分,情況正好相反,座艙內很可能會冷若冰窖,如果你在一個陽光明媚的天氣做較多懸停,你可能會感到相當的熱并且大量出汗,飛行結束后當你離開直升機時又會感到寒冷徹骨,這種冷熱交替的變化會給你身體的“自動平衡”功能帶來挑戰,所以大多數直升機飛行員可能會對呼吸道感染等比較敏感。

  污染的影響

  工業化進程的加快,加上農藥的濫用,使得污染問題日益嚴重,霧霾天氣日漸增多。城市、鄉村、工業區上空的空氣污染對直升機飛行會有更加直接的影響。首先,污染會造成視程障礙,降低能見度,使可飛天氣減少。其次,直升機在中低空飛行,空氣中的污染物會進入座艙,這些有害物質,如有害氣體、塵土、化學物質等可通過呼吸道、皮膚或腸胃進入飛行員體內,引起生理和心理功能障礙,降低大腦的神經功能,使操縱能力下降,引發飛行疲勞。

  2、飛行課目的影響

  直升機飛行課目的特殊性也是造成飛行員疲勞的重要原因。

  直升機懸停時對飛行員生理的影響很大,有資料表明,重型直升機在懸停時飛行員的代謝能力是平時的四倍,說明懸停時對直升機飛行員的體能消耗相當大,懸停時體能消耗大的原因可能有以下幾種:

  懸停時,直升機距離地面近,直升機是不穩定的,受到干擾狀態變化后,修正動作特別多。近地面懸停時,高度低,發生特情后,可供飛行員處置的時間短,飛行員的精神要集中,判斷要準確、迅速、及時。總之,此時飛行員的生理和心理都處在高度緊張的狀態,對體能的消耗大。

  直升機在近地面懸停時,受地面氣溫的影響比較大,若在南方的夏天,氣溫大多在35oC以上,艙內溫度更高,此時的吹風條件又不好,飛行員要承受很高的高溫,對體能的消耗很大。

  懸停時,直升機所需功率大,誘導速度大,氣流和機身的相互干擾明顯。因此直升機的振動和噪聲也較大,對飛行員的體力消耗大。

  直升機在進行如護林、巡線和灑藥等作業時,在作低空飛行時,距離地面高度低,飛行機組既要完成駕駛、又要注意避開各種障礙,同時還要完成各種任務。所以飛行員的綜合負擔重,體能自然也消耗大。

  三、直升機飛行疲勞的預防

  預防和消除飛行疲勞的最好方法是排除引起飛行疲勞的因素,但要尋求一種立竿見影的克服飛行疲勞的方法和措施,在現有的研究水平和現有條件下很難做到。只能采取一些預防和緩解的方法。建議用以下的方法預防和緩解疲勞。

  1、制定和嚴格執行控制飛行量的規定。工作的時間與強度在勞動生理學上是疲勞發生與發展的決定因素。為了消除累積性疲勞,保證飛行效率與飛行安全,可靠的方法是對飛行時間加以限定。規定的直升機飛行員的最長飛行時間應嚴格遵守,防止因任務重、任務急、飛行員少造成的超飛行時間飛行。

  2、合理安排休息時間、加強生活規律性。嚴格自己的作息制度,尤其是睡眠時間要規律,不要忽早忽晚,不管有無飛行任務,盡量避免通宵娛樂。

  3、選擇合理的休息方式。出現飛行疲勞后的休息一般有兩種方式,一種是靜止性休息,一種是活動性休息(也叫積極性休息)。正確的安排應該是兩種休息方式相結合,即在良好睡眠的靜止性休息基礎上,適當參加一些運動或其它體力活動,這對于消除心理疲勞具有顯著作用。

  4、采用心理放松方法和松弛技術。這里介紹一種心理學中常用的“松弛而沉思”法,步驟為:

  第一,安靜地坐在一個舒適的位置上,閉上雙眼。

  第二,運用心理自我暗示的方法,深深地松弛全身肌肉,從腳開始,逐漸上升到面部肌肉,然后保持這一松弛狀態。

  第三,用鼻呼吸并感覺自己的呼吸。呼氣時,對自己默念“一”。例如,吸進一呼出,一進一出,如此反復循環。這樣繼續20分鐘后可睜開眼睛核對時間,但不得使用鬧鐘。當完成上述步驟后,靜靜地坐幾分鐘,首先閉著雙眼,而后睜開雙跟。

  第四,不管能否成功達到深度松弛水平,都不要發愁。保持一種被動狀態,讓松弛以自身的速度進行。當有其他想法出現時,不要焦急,并繼續重復默念“一”。對雜念不予理睬。通過練習,這種松弛反應就可以出現。

  第五,每天可進行1、2次練習,但不宜在飯后兩小時內進行,因為消化過程會干擾松弛反應。

  據研究,這一技術能減少人對氧的消耗量,保持心靈安寧和舒適感、健康感,對于消除包括飛行疲勞在內的各種疲勞具有重要作用。并且,這一技術簡單易行,可以利用飛行任務的間隙進行。大家不妨一試。

  5、促進睡眠質量,補足睡眠不足。睡眠不足是飛行疲勞產生的主要原因,只要全面掌握了改善睡眠的方法,沒有了睡眠不足,飛行疲勞便可消除。

  6、注意體育鍛煉。由于直升機飛行員容易疲勞,針對直升機飛行員體育鍛煉應當更注重耐力的訓練,而不應該過于注重爆發力的訓練,不一定按照競技體育的標準來衡量飛行員的體能訓練情況。直升機飛行員應該多做一些比如游泳、長跑等耐力項目的訓練。(來源:微信“鵬程翔安”

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