直升机防护救生系统

直升机防护救生系统

随着直升机性能的不断提高和武器装备的飞速发展，直升机在现代战争中发挥着越来越重要的作用。而复杂的战场环境如强噪声、核辐射、高温严寒等不利因素严重时会影响直升机性能的发挥，甚至引发飞行事故，直升机和乘员的防护救生问题也变得越来越突出。对武装直升机而言，乘员离开了防护救生系统或者防护救生系统满足不了要求，不仅战斗力会大打折扣，而且会导致直升机乘员短时或永久性的身体损伤，甚至危及飞行安全。因此，研究直升机防护救生系统具有非常重要的意义。

直升机防护救生系统由防护救生装备和机上应急告警设备、应急救生通道等组成。其主要功能是：对飞行人员和机上其他乘员在正常飞行及各种不利或有害环境下进行有效防护，保证其工作效能和生命安全；在直升机遇到紧急情况，乘员须应急离机的条件下，能快速、安全离开直升机，并保证乘员在应急离机后的一定时间内具备生存自救和求生能力。由此可知，直升机防护救生系统应该包括三方面的内容，即直升机及乘员的防护、应急离机救生以及离机后的生存与营救。

直升机防护系统

直升机防护系统包括机体防护和乘员防护。

机体防护

（1）武装直升机的座舱防护。驾驶舱的防护难点在于观察与防护的平衡。驾驶舱必须依靠透明件提供飞行员目视观察条件。透明件的面积越大观察条件越好，但透明件基本不具备重复抗打击的防护性能。

（2）直升机动力-传动系统的防护。现代军用直升机的传动系统，不仅普遍安装在两台发动机之间，利用发动机作为防护装甲，在结构上也采用适当扩大活动件间隙的方法，以便在润滑油泄漏后的“干烧”过程中，利用间隙避免运动件受热膨胀导致结构“抱死”。

（3）燃料系统的防护手段。燃料系统的防护重点是抗泄漏和防火。AH-64是采用复合材料自封油箱，并在油箱内充入阻燃气体，保证燃料不漏不燃。坠机时油箱材料可在密封状态下局部变形，防止燃料受冲击泄漏和防止火灾伤害。米-28的油箱也采用自封结构，又对重点方向采取了装甲防护，可以承受20毫米爆破弹的破坏。

（4）直升机的防护平衡。直升机受自身条件和飞行性能的限制，采用全面的被动防护措施不现实，依靠系统备份和装甲保证安全也不可靠。武装直升机抗弹伤防护集中在驾驶舱和动力-传动系统，保证被命中后能持续工作，其它部分则通过备份、隔离等措施降低损伤后效，维持直升机基本的飞行和生存条件，最终目标是避免直升机被击中后直接坠毁，能够返回安全空域或获得迫降时间。

乘员防护

乘员防护包括头部防护、噪声防护、温度负荷防护等。

（1）头部防护。直升机事故的调查表明，头部受伤是受伤致死的主要原因。损伤的主要原因是头部撞击座舱结构或设备引起，也可在无撞击的情况下由头部加速度引起。脑震荡可发生于头部无碰撞，仅由于脊柱过度弯曲或过度伸展的头部运动引起。如果飞行员头部由于碰撞或脑震荡引起意识丧失，直升机和机上人员就可能会同归于尽，或是在坠机后减少救生的机会。

①采用适当的固定系统。防止头部与周围结构接触的一个更为有效的方法是采用适合的头部固定系统，比如充气式人体约束系统。

②乘员周围具有足够的空间。在座舱内，乘员与直接邻近的周围结构保持适当的空间，有助于减少突然减速作用时头部甩打或与周围结构碰撞以致损伤。

③舱内表面的防护处理。为了减少碰撞损伤，凡是座舱设计上不能避免乘员在直升机起降或迫降时撞击周围物体的地方，都应进行表面处理，对有危险的表面或舱内的突出物用可变形的材料制作。

④头部防护装置。在各种防护措施中，保护头盔是避免头部碰撞时出现致命可能的最有效方法。目前，各国都要求飞行人员必须佩戴保护头盔，作为减少飞行中严重头部损伤危险性的规范性措施。

（2）噪声的影响与防护。噪声对人体的作用不仅会影响听觉器官，妨碍飞行人员的通信，破坏乘员的听觉甚至可造成永久性的听力损伤，引起烦恼并降低工作效能。

目前的主要防护措施有：保护头盔耳罩被动降噪和头盔主动消音技术。航空保护头盔耳罩是一种被动的降噪隔音手段，使用无源隔音材料，通过增大腔体和使用聚氨酯泡沫衬垫材料等手段，使人耳局部与外界隔离，达到一定的降高频噪声的效果。主动（有源）消声技术又称为主动噪声控制技术，利用人为的发出次级噪声控制原始噪声，达到消除噪声目的。有源消声主要是控制中、低频，以低频消声为主，这一特点正好可以弥补被动降噪之不足，特别适用直升机乘员的噪声防护。

（3）高空缺氧防护。高空缺氧是由于高空大气压力降低而引起吸入气体中氧分压降低，机体组织得不到正常的氧气供应，从而导致一系列生理及病理的改变。除可能有头痛，眩晕，视力模糊，情绪反应异常，肌肉运动协调障碍等症状外，智力障碍尤为突出，如思考力迟钝、判断及理解力减退、记忆力减退以至丧失等。这些都将直接影响飞行安全，应采取相应措施。

航空供氧装备是直升机的重要装备，它为飞行人员飞行构成独立的呼吸环境，主要向飞行人员及其他乘员供给呼吸用氧，以防止在飞行发生缺氧。此外，航空供氧装备的功能还包括防止吸入有毒气体或放射性物质，防止体液沸腾，防止肺气压性损伤及迎面气流吹袭的防护等。直升机飞行高度较低，只需采用普通供氧。直升机乘员供氧系统主要有氧源、氧气调节器和氧气面罩组成。普通供氧的基本装备为氧源、氧气调节器、供氧面罩。

（4）温度负荷防护。机体蓄积多余热量则引起温度升高，叫热应激，而失去部分热储备则温度降低，叫冷应激。热应激会降低工作能力，加速疲劳而分散注意力，降低缺氧和加速度耐力等，冷应激使飞行员手脚不灵活，操纵不协调。因此，可能延长应急离机的时间等而失去生存机会。离机后在低温下暴露时间过长，尤其是浸泡在低温水中，会造成冻伤，甚至会丧失意识和死亡。因此需要相应的防护装备。

个人温度负荷防护装备可分为消极型、积极型和混合型。常用的服装，包括保温服、抗浸服等属于消极型，他们均靠服装本身的结构、材料起保温或防水等作用；通风服、液冷服和电热服等属于积极型，他们是根据输送给服装空气（或液体）的温度和流量，或是电功率来调节人体的体温；在实际中也采用混合型，如服装上有通风系统的同时，尚有隔热保暖的功能。

（5）生化武器的危害与防护。直升机低空飞行时，地面的毒剂受下洗气流的吹拂而加快蒸发，使直升机周围的毒剂浓度增加，从而加重了座舱的染毒。应有防护系统保护乘员眼睛、呼吸道、面部、及全身免受化学战剂、生物战剂和放射性灰尘的伤害，保障乘员在放生化条件下执行作战任务及核化事故救援执行任务的能力。

生化武器个人防护装备是用于个人减轻或免受化学毒剂、生物战剂和放射性落下灰伤害的装备，又称核生化防护装备（三防装备）或防毒装备。呼吸道防护装备主要由防毒面具、滤毒罐、过滤鼓风装置等组成。外界染毒空气经由锅炉鼓风装置时，毒剂被滤毒罐滤除。过滤后的清洁空气由送风机送到面罩内并产生一定的正压以防止外界染毒空气向面罩内渗透，从而达到防毒的目的。皮肤防护装备主要由防毒服、防毒手套、防毒靴套等。他与防毒面具等配套使用时，可以有效的防护有毒气体、雾滴状毒剂及放射性落下灰对人体的伤害。防毒服通常为连体式，按其毒剂的防护原理，可分为隔绝式防毒服和透气式防毒服。

直升机救生系统

直升机乘员救生是直升机在发生紧急事故时，乘员借助救生设备离开直升机，脱离危险，以实现自救或达到待营救的目的。直升机乘员的救生可分为两大类，一类是出现灾难性事故时的空中应急离机救生，另一类是直升机自旋下滑的陆地迫降和水面迫降救生。

应急离机有空中应急离机、陆地迫降应急离机和水上迫降应急离机三种模式。直升机上方旋翼的存在导致空中离机有独特之处，直升机飞行高度低抗坠毁能力显得格外重要，直升机在水面活动的几率也比较大，水上救生也应该得到重视。

空中应急离机救生

直升机在空中执行任务时不幸被炮火击中，或出现重大故障无法操纵时，飞行人员可借助救生装备实施空中应急离机救生。直升机空中应急离机主要有人工跳伞离机、火箭牵引离机和弹射离机等形式。

（1）人工跳伞离机是在直升机旋翼仍在旋转并提供一定升力的条件下，机上人员自行实施跳伞。

（2）火箭牵引离机救生系统。桨叶切除系统采用爆炸切除技术把旋翼从桨根套箍处切除，然后抛掉或炸掉座舱盖，点燃牵引火箭，按一定顺序将飞行人员以站立的姿势连同座椅组件向上牵引离机。

（3）弹射离机。由于受旋翼的影响，目前只有卡-50，卡-52武装直升机能弹射跳伞，直升机先炸掉旋翼和座舱盖，然后弹射

抗坠毁救生

直升机飞行高度低，事故率相对高。直升机在低高度一旦出现特殊情况没有足够的高度和时间转入旋翼自转下滑，飞行人员就会随着直升机一起坠地，受到地面巨大的冲击能量。此时，不但会造成机毁，还会引起人亡。因此，直升机需要具有一定的抗坠毁能力，来提高直升机和飞行人员坠地后的生存率。

提高直升机抗坠毁能力的核心是采取一定的吸能措施。直升机利用机体结构变形和座椅吸能来消耗坠机时作用到飞行人员身上的冲击能量，不使坠地时的巨大撞击能量直接传递到飞行员身上，确保飞行人员的生命安全。直升机在坠机时，对机上人员会产生一系列的不良效应。撞击时的加速度超过人体的耐限，会引起不同形式的损伤；人体相对所乘座椅的运动与舱内物件相撞，或机舱内结构和部件的变形撞击人体会引起损伤；坠机时容易引起火灾，危及机上人员的生命；机舱内有机物质的完全燃烧会释放出一氧化碳、二氧化碳等有害气体，不完全燃烧时产生固体小颗粒形成烟雾，这些烟雾会使人呼吸困难、视力下降等。抗坠毁救生系统必须采取措施，保护机上人员在坠机引起的各种危害下不至于出现严重的损伤或死亡事故。一旦坠机停止，系统还必须为机内人员提供足够的时间和相应的措施，以便快速安全地撤离。除此之外，随机携带的生存和营救设备在坠机时应得到保护，并可在坠机后迅速取出，以便后续的生存和求救。抗坠毁救生系统包括专门用于坠机防护的设备，以及具有抗坠功能的机体结构和分系统，如抗坠毁座椅、人体约束系统、告警指示装置、应急离机通道、吸能起落架、抗坠燃油系统、货物固定系统等。

水上救生

直升机在水域上空飞行过程中因发生故障等原因需要紧急迫降在水面。救生系统在水上救生必须具有以下功能：一是直升机能以较好的姿态漂浮一定的时间，足以使机上人员能安全的逃离失事直升机；二是一旦直升机沉入水下，乘员应能从水下离机逃生；三是机上乘员离开直升机后，需要有溺水及低温浸泡等的防护措施，使落水人员具备基本的生存能力。

（1）水上应急漂浮系统。直升机应急漂浮系统是最佳的辅助漂浮装置。它可以为应急迫降在水上的直升机提供一定的稳定漂浮能力，使直升机逃逸出口位于水面以上，呈向上状态稳定漂浮5min，让机上人员逃离出舱。若落水状况良好，将能使直升机漂浮3h以上，以使直升机有机会获救，从而减少损失。

（2）水下逃生装置。水下离机脱险具有较大的难度，一般具备水下应急照明系统、救生斧和应急水下呼吸装置。其中，水下呼吸装置是水下逃生的主要装置。水下呼吸装置，又称水下呼吸器，其功能是在直升机一旦沉入水下后，能向机上人员在一定时间内提供呼吸用的空气或氧气，以便能借助其他救生装备离开直升机，并浮出水面。离机后，着水人员须借助具有一定浮力的救生衣以合适的姿态浮于水面，防止溺水，并寻找充气救生船，以便登船后实施自救或等待营救。

（3）抗浸寒服。由于在冷水浸泡时人的体热丧失快，生理耐限低，耐受时间短，导致多数冷水浸泡致人伤亡事故突然发生。直升机乘员离机落水后，立即面临海水浸泡的威胁。目前，对浸泡性冻伤、体温过低的有效防护措施主要是抗浸防寒服。抗浸防寒服通过防水保暖、防止体热在短时间内大量散失，能在冷水浸泡下，一定时间内保存维持生理功能所需身体热量，以延长落水者在水中存活时间。

生存营救

生存营救是指乘员在离机后的一定时间内，依靠携带的救生物品进行生存和等待救援，并安全返回。常对航空人员按个人或集体形式配备一定的救生物品。一是外伤治疗等用的医疗卫生用品，如空勤急救和蛇伤自救药品等；二是用于有害环境防护和保持体力的生存防护用品，如饮用水、救生食物、救生衣等；三是用于求救联络的光、电、声装置，如救生电台、太阳反光镜、信号枪等。救生物品主要有海上、沙漠和寒区三种模式，按照有害环境的不同对救生物品的内容和数量各有侧重。如在海上离机后立刻遇到溺水防护问题，需要有漂浮装置使离机人员以有利的姿态浮于水面。紧接着是低温浸泡的防护，如不加防护，人在低温的冷水浸泡中可存活的时间仅为数分钟至几小时；在沙漠生存的主要问题是炎热和缺水，需要一定的饮用水和防晒物品；在寒区生存的主要问题则是防寒保暖等。

直升机是现代战争中日益重要的机动力量，也是敌方主要的攻击目标之一。只有装备了性能先进的航空防护救生系统，才能充分发挥直升机的作战效能，只有防护救生系统的发展先行一步，才能保证直升机的迅速发展。

10.3969/j.issn.1001- 8972.2016.21.001