在飛行活動中,飛行員受到高空缺氧、低氣壓、寒冷、噪聲、振動和加速度的影響,對生理機能的要求很高。
第壹,身體健康
體質包括先天素質、身體形態、全身機能狀態和潛在反應能力。當飛行員需要發育好,身材勻稱,身高適中。太高,頭頂上方的座艙蓋和上半身坐不直,不僅影響操控,還容易造成疲勞;太矮對觀察外部目標和操縱飛機有影響。太胖或太瘦都會降低飛行耐力。此外,對飛行員脊柱條件的要求也更高,因為不僅在飛行過程中脊柱在加速度的影響下承受很大壓力(例如特技飛行往往達到4-5 g),飛機有時還要在空中長時間保持壹種狀態,患病或變形的脊柱往往不能支撐太久,容易出現腰痛和損傷。彈射跳傘時,脊柱承受很大的沖擊加速度,更容易造成傷害。
身體素質好,飛行耐力強。無論訓練飛行還是戰鬥飛行,飛行員的能量消耗和體力消耗都很大。加速不僅會影響人體的生理機能,還會增加運行飛機的載荷。比如戰鬥機在接近音速時出俯沖,拉桿的力量可以達到30多公斤;為了在高速飛行中改變1度的方向,方向舵蹬力也在30-40公斤以上。轟炸機續航時間長,有時達到4-5小時以上,飛行員體力和精力消耗大。因此,飛行員必須有良好的體格才能勝任飛行。
第二,穩定神經系統功能
飛行在空中是壹項復雜的活動,因此對神經系統提出了比普通地面工作高得多的要求,反應也很快。飛行是壹種主動活動,通過人的感知、思維和意誌,最終通過人的活動來實現。所有人的活動都需要時間。當它們感覺到有信號通過大腦,然後做出相應的反應時,最短的反應時間對每個人來說都是不壹樣的,所以反應時間的快慢在飛行中尤為重要。飛行過程以分秒計算。在短時間內,飛行員必須感知許多外部事物並迅速做出反應。比如課目只有5分鐘,但他們要做200多個動作,這就要求飛行員反應迅速,動作協調,操作準確。這在處理特殊情況或戰鬥飛行時更為重要。但需要指出的是,這種能力是可以通過參加實踐活動來提高的。
如果神經系統功能穩定,就能抗疲勞。大多數戰鬥機只有壹名飛行員,駕駛、領航、通信、射擊等任務都由壹個人承擔。由於飛機操作復雜,環境千變萬化,機動時間短,飛行員經常處於精神高度緊張的狀態,時間長了就會產生疲勞。由於飛行中某些異常因素的影響,神經系統要發揮調節作用,調動各器官、系統的儲備力量,進行各種生理補償功能,以維持機體與外界環境的相互統壹。這種調節本身就加速了神經系統疲勞的發生。疲勞會降低工作效率,甚至導致操縱失誤。據統計,壹半的飛行失誤是由疲勞造成的。這就要求飛行員的腦細胞具備長時間工作而不疲勞的能力。
任何神經系統的疾病和缺陷都難以適應飛行緊張和異常因素的影響。要特別註意防止賄賂、腦損傷和神經官能癥,以保持健康的神經系統。
第三,視力好
視覺是最重要的視覺功能,主要是因為它能幫助我們感知外界事物。在整個飛行過程中需要良好的視力。盡管飛機設備不斷改進,但還不能完全取代眼睛,視覺仍然是保證準確觀察各種物體的最重要功能。視力差,觀察距離近。比如,遠視1.0,可以發現3000米距離的平面,縮小到0.8,只能發現2500米距離的平面;如果視力為0.7,只能在2000米內發現飛機。此外,視頻屏幕上顯示的各種儀表指令和數據信息需要飛行員準確讀取。所以視力不好的飛行員不能及早發現目標,準確接收信息,會影響飛機的操控和安全。
第四,良好的耳壓功能
在飛行中,飛行員經常處於大氣壓力的劇烈變化中。例如,在殲-5飛機會在短短20多秒內下降3000米左右,對中耳影響很大。中耳腔通過咽鼓管與鼻咽腔相通。平時咽鼓管口是關閉的,只有在吞咽、打哈欠、喊叫或捏鼻子時,咽鼓管口才能暫時打開。正常人平均每分鐘開花壹次,睡覺時每4-5分鐘開花壹次。只有經常打開,才能使中耳腔內的氣壓與外界大氣壓力平衡,維持鼓膜的正常位置和運動,從而傳遞聲波,維持正常的聽力。因為咽鼓管口有單向閥的作用,中耳腔的氣體容易出去,很難進入。飛機上升時,外界大氣壓降低,中耳腔內氣壓相對升高,部分空氣會通過咽鼓管向外擴散,從而達到中耳腔內外氣壓平衡,鼓膜位置處於正常狀態,壹般對聽力沒有影響。飛機下降時,外界大氣壓逐漸升高,中耳腔內氣壓相對降低。此時咽鼓管無法自行張開,外界空氣無法進入中耳腔,必然造成中耳腔負壓。隨著海拔的下降,中耳腔內外的壓差越來越大。此時適當的動作(如吞咽、捏鼻子、充氣等。)來打開耳咽管的開口。外界空氣可以進入中耳腔,達到內外氣壓平衡。如果咽鼓管口因鼻咽腔內的急慢性炎癥或腫瘤而堵塞,或咽鼓管口因狹窄或炎癥而堵塞,使咽鼓管口不能正常張開,就會在中耳腔內形成很大的負壓,引起航空性中耳炎。所以耳壓不好的人是不具備飛行資格的。
五、良好的平衡功能
有些人在乘坐旋轉梯或轉椅時會暈車、暈船或感到困惑。這叫平衡功能障礙,也叫前庭功能障礙。這樣的人不適合當飛行員。前庭器官位於內耳,在維持身體平衡和姿勢協調方面起著極其重要的作用。飛行中的各種加速和顛簸,對前庭器官都是壹種合適的刺激,正常人壹般都能忍受,沒有任何感覺。但對前庭功能敏感的人,可形成過於強烈的刺激,超過其耐受閾值,引起前庭神經過度興奮,出現頭暈、惡心、出冷汗、面色蒼白、血壓和脈搏發生變化,甚至出現嘔吐、虛脫等不良反應。還會造成定向困難和飛行錯覺,嚴重影響飛行安全。但是,平衡功能可以通過專門的鍛煉來提高。
飛行員應具備的特殊身體素質。
在飛行活動中,飛行員受到高空缺氧、低氣壓、寒冷、噪聲、振動和加速度的影響,對生理機能的要求很高。
第壹,身體健康
體質包括先天素質、身體形態、全身機能狀態和潛在反應能力。當飛行員需要發育好,身材勻稱,身高適中。太高,頭頂上方的座艙蓋和上半身坐不直,不僅影響操控,還容易造成疲勞;太矮對觀察外部目標和操縱飛機有影響。太胖或太瘦都會降低飛行耐力。此外,對飛行員脊柱條件的要求也更高,因為不僅在飛行過程中脊柱在加速度的影響下承受很大壓力(例如特技飛行往往達到4-5 g),飛機有時還要在空中長時間保持壹種狀態,患病或變形的脊柱往往不能支撐太久,容易出現腰痛和損傷。彈射跳傘時,脊柱承受很大的沖擊加速度,更容易造成傷害。
身體素質好,飛行耐力強。無論訓練飛行還是戰鬥飛行,飛行員的能量消耗和體力消耗都很大。加速不僅會影響人體的生理機能,還會增加運行飛機的載荷。比如戰鬥機在接近音速時出俯沖,拉桿的力量可以達到30多公斤;為了在高速飛行中改變1度的方向,方向舵蹬力也在30-40公斤以上。轟炸機續航時間長,有時達到4-5小時以上,飛行員體力和精力消耗大。因此,飛行員必須有良好的體格才能勝任飛行。
第二,穩定神經系統功能
飛行在空中是壹項復雜的活動,因此對神經系統提出了比普通地面工作高得多的要求,反應也很快。飛行是壹種主動活動,通過人的感知、思維和意誌,最終通過人的活動來實現。所有人的活動都需要時間。當它們感覺到有信號通過大腦,然後做出相應的反應時,最短的反應時間對每個人來說都是不壹樣的,所以反應時間的快慢在飛行中尤為重要。飛行過程以分秒計算。在短時間內,飛行員必須感知許多外部事物並迅速做出反應。比如課目只有5分鐘,但他們要做200多個動作,這就要求飛行員反應迅速,動作協調,操作準確。這在處理特殊情況或戰鬥飛行時更為重要。但需要指出的是,這種能力是可以通過參加實踐活動來提高的。
如果神經系統功能穩定,就能抗疲勞。大多數戰鬥機只有壹名飛行員,駕駛、領航、通信、射擊等任務都由壹個人承擔。由於飛機操作復雜,環境千變萬化,機動時間短,飛行員經常處於精神高度緊張的狀態,時間長了就會產生疲勞。由於飛行中某些異常因素的影響,神經系統要發揮調節作用,調動各器官、系統的儲備力量,進行各種生理補償功能,以維持機體與外界環境的相互統壹。這種調節本身就加速了神經系統疲勞的發生。疲勞會降低工作效率,甚至導致操縱失誤。據統計,壹半的飛行失誤是由疲勞造成的。這就要求飛行員的腦細胞具備長時間工作而不疲勞的能力。
任何神經系統的疾病和缺陷都難以適應飛行緊張和異常因素的影響。要特別註意防止賄賂、腦損傷和神經官能癥,以保持健康的神經系統。
第三,視力好
視覺是最重要的視覺功能,主要是因為它能幫助我們感知外界事物。在整個飛行過程中需要良好的視力。盡管飛機設備不斷改進,但還不能完全取代眼睛,視覺仍然是保證準確觀察各種物體的最重要功能。視力差,觀察距離近。比如,遠視1.0,可以發現3000米距離的平面,縮小到0.8,只能發現2500米距離的平面;如果視力為0.7,只能在2000米內發現飛機。此外,視頻屏幕上顯示的各種儀表指令和數據信息需要飛行員準確讀取。所以視力不好的飛行員不能及早發現目標,準確接收信息,會影響飛機的操控和安全。
第四,良好的耳壓功能
在飛行中,飛行員經常處於大氣壓力的劇烈變化中。例如,在殲-5飛機會在短短20多秒內下降3000米左右,對中耳影響很大。中耳腔通過咽鼓管與鼻咽腔相通。平時咽鼓管口是關閉的,只有在吞咽、打哈欠、喊叫或捏鼻子時,咽鼓管口才能暫時打開。正常人平均每分鐘開花壹次,睡覺時每4-5分鐘開花壹次。只有經常打開,才能使中耳腔內的氣壓與外界大氣壓力達到平衡,維持耳膜的正常位置和運動,從而傳遞聲波,維持正常的聽力。因為咽鼓管口有單向閥的作用,中耳腔的氣體容易出去,很難進入。飛機上升時,外界大氣壓降低,中耳腔內氣壓相對升高,部分空氣會通過咽鼓管向外擴散,從而達到中耳腔內外氣壓平衡,鼓膜位置處於正常狀態,壹般對聽力沒有影響。飛機下降時,外界大氣壓逐漸升高,中耳腔內氣壓相對降低。此時咽鼓管無法自行張開,外界空氣無法進入中耳腔,必然造成中耳腔負壓。隨著海拔的下降,中耳腔內外的壓差越來越大。此時適當的動作(如吞咽、捏鼻子、充氣等。)來打開耳咽管的開口。外界空氣可以進入中耳腔,達到內外氣壓平衡。如果咽鼓管口因鼻咽腔內的急慢性炎癥或腫瘤而堵塞,或咽鼓管口因狹窄或炎癥而堵塞,使咽鼓管口不能正常張開,就會在中耳腔內形成很大的負壓,引起航空性中耳炎。所以耳壓不好的人是不具備飛行資格的。
五、良好的平衡功能
有些人在乘坐旋轉梯或轉椅時會暈車、暈船或感到困惑。這叫平衡功能障礙,也叫前庭功能障礙。這樣的人不適合當飛行員。前庭器官位於內耳,在維持身體平衡和姿勢協調方面起著極其重要的作用。飛行中的各種加速和顛簸,對前庭器官都是壹種合適的刺激,正常人壹般都能忍受,沒有任何感覺。但對前庭功能敏感的人,可形成過於強烈的刺激,超過其耐受閾值,引起前庭神經過度興奮,出現頭暈、惡心、出冷汗、面色蒼白、血壓和脈搏發生變化,甚至出現嘔吐、虛脫等不良反應。還會造成定向困難和飛行錯覺,嚴重影響飛行安全。但是,平衡功能可以通過專門的鍛煉來提高。
六、健全的心血管功能
當人體受到缺氧或加速度等異常因素的影響時,機體可以改善各系統的生理活動,發揮代償作用,抵抗其不利影響。每個人對異常因素影響的容忍度差異很大,很大程度上取決於心血管系統的功能。缺氧時,心率加快是最早的反應。健康人壹般在150o-4000m高度開始出現心率加快。心率快的人增加次數更明顯。在缺氧期間,心臟還增加其收縮性,以增加每搏輸出量。由於心率和每搏輸出量的增加,流經組織的血液增加,可以使組織獲得更多的氧氣。據測定,在4000米高空無氧飛行,心臟每分鐘的輸出量會增加50%。在加速度的作用下,心臟會下移,血液流向下肢,頭部血壓下降,心率反射性增加。加速度值越大,心率增加越多。在離心機上的實驗表明,心率在+3g時可提高到120-130次/分,+4g時可提高到130-140次/分,+5g時可提高到150次/分以上。然而,這種補償性活動是有限度的。如果心率增加到壹定程度,就會減少每分鐘的輸出量。這是因為當心率增加時,心臟沒有充分擴張,心臟所含的血容量減少,每搏輸出量減少。心率過快也增加了心臟的負擔,心肌往往得不到足夠的營養。訓練有素的人心臟功能儲備大,每分鐘的輸出量可以從通常的4.8升增加到40升,可以耐受較大的負荷。
七、良好的消化功能
胃腸道是人體消化系統的主要組成部分,是消化和吸收營養物質以維持生命和增進健康的重要器官。胃腸功能與飛行的關系非常密切,因為:①飛行員膳食熱量高,營養豐富,必然增加胃腸消化吸收的負擔;②飛行中精神高度緊張可改變胃腸運動和消化腺分泌;氣壓低、加速、振動等異常因素可使消化道運動減慢,消化腺分泌減少,從而引起食欲不振、消化不良、腹痛、腹脹等癥狀。腸胃功能好的人,在緊張的飛行後,稍作休息就能迅速恢復。而胃腸功能紊亂的人不容易恢復,往往會出現壹些胃腸功能紊亂的癥狀,甚至會出現慢性胃腸炎、潰瘍等器質性疾病。胃腸功能障礙或疾病會顯著降低飛行耐力,直接影響飛行。據測量,飛行員患潰瘍的人數是健康人的兩倍。還觀察到前庭功能的穩定性和胃腸道的狀態之間有非常密切的關系。平均60%的胃腸病患者前庭敏感性高,其中30%為潛伏性。所以壹定要有好的消化系統功能。