飞行员双人高空供氧方案实验评价

评价飞行员双人高空供氧方案的供氧防护性能。假人穿个体防护装备,采用新型供氧方案,先后在低压舱内完成4项试验:1分子筛产氧供氧性能实验;2气氧供混合氧性能实验;3气氧供纯氧性能实验;4加压供氧性能实验。结果氧气系统的供氧分压大于20.0 kPa(在12.0 km高度以下)和16.0 kPa(在12.0 km高度以上)。吸气阻力小于490 Pa(假人肺通气量20.0 L/min)和578 Pa(假人肺通气量30.0 L/min,1.8 km高度以上)。说明该高空供氧方案满足地面约18.0 km高度两名飞行员供氧防护要求。     

军用战机机上人员吸入气CO2浓度的仿真研究

人体吸入过高浓度的CO_2气体会产生不良反应。航空供氧防护领域往往重点关注供氧装备的氧气浓度,忽视了CO_2浓度。特别是机上人员处于高度紧张或运动状态下,呼出CO_2气量增加,将直接影响面罩内的CO_2浓度。为保证面罩内CO_2浓度符合航空标准的要求和确保机上人员的用氧安全,通过仿真和实验验证的方法,研究了机上人员处于安静状态和运动状态下,面罩内CO_2浓度的动态变化情况。数学模型表明,吸气相面罩内CO_2浓度取决于飞行高度、呼吸流率和吸入气体积等参数。动态仿真和实验验证表明,安静状态下呼吸,机上人员的面罩CO_2浓度接近或超过军标规定。可见,供氧装备应增加机上人员安静呼吸状态下的供氧量,可稀释面罩内存留CO_2气体,降低其浓度,确保供氧防护安全。     

快速气压变化及呼吸纯氧对耳气压功能和听力的影响

观察了经快速气压变化、呼吸纯氧后耳气压功能和听力随时间变化的情况。被试者提前舱内吸氧并利用低压舱营造快速气压变化环境,对其进行低压舱耳气压功能检查试验,试验前后行主观感觉记录、耳镜检查、声抗导检查(包括鼓室导抗图、声反射阈及咽鼓管功能)和纯音测听。对不同试验时间点的声导抗指标和纯音听阈情况进行统计学分析。综合各项检测指标分析各时间点耳气压功能和听阈变化情况,总体看来出舱和出舱3 h各项指标偏离基础值但无显著差异,至出舱24 h基本恢复正常。试验中被试呼吸纯氧后经历快速气压变化对耳气压功能和听力的影响在24 h后基本回复。     

电子脉冲式供氧装备供氧防护性能实验评价

运用环境模拟方法,了解和掌握新型供氧装备的防护性能。通过低压舱模拟不同的高空环境,机械肺模拟人体呼吸。其间利用脉冲式供氧装备对机械肺进行供氧。实验过程中,采集面罩内氧分压和氧浓度等数据,并对数据进行分析。实验结果表明,脉冲式供氧装备在供氧过程中,受高度和通气量影响较大。在较高高度上,供氧装备适应高度自动调整供氧量的性能,难以满足生理学要求。供氧装备操作繁琐,应在满足人体呼吸需求的基础上,予以简化。     

人体呼吸动力过程仿真研究

人体呼吸动力过程的呼吸参数和动态变化影响和决定了与人体呼吸领域相关设备的研制和参数设定。根据人体呼吸的运动规律,构建呼吸动力方程,进而利用仿真手段模拟人体呼吸动力过程,获得呼吸过程中的肺容积、呼吸流率和呼吸时间等动态呼吸参数。与以往的研究和实测数据验证比较,仿真过程和获得的数据更加贴近人体的实际呼吸运动过程,并且设置了更为详尽且独立的影响呼吸动力过程的参数,给出了易于理解的仿真框架。呼吸肌作用力方程和仿真获得的动态呼吸参数可用于人体模拟肺、供氧系统和辅助呼吸装置等设备的设计和参数设定。     

脉冲式供氧装备供氧防护性能评价与分析

运用环境模拟方法,了解和掌握新型供氧装备的防护性能。通过低压舱模拟不同的高空环境,机械肺模拟人体呼吸。其间利用脉冲式供氧装备对机械肺进行供氧。实验过程中,采集面罩氧分压、面罩氧浓度等数据,并对数据进行分析。实验结果表明, 脉冲式供氧装备在供氧过程中,受高度和通气量影响比较大。供氧装备适应高度自动调整供氧量性能不佳。供氧装备操作繁琐,应在满足人体呼吸需求的基础上,予以简化。