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直升飛機(jī)座艙環(huán)境對(duì)飛行影響
閃光、噪聲、振動(dòng)、空氣污染以及溫度等座艙環(huán)境要素常常會(huì)給直升機(jī)飛行員帶來一些“麻煩”,有時(shí)甚至?xí)绊懙斤w行安全。下面由小編為大家整合直升飛機(jī)座艙環(huán)境對(duì)飛行影響,望對(duì)大家有所幫助。
例1:一位直升機(jī)飛行員描述一次他們?cè)谔栂嘛w行,當(dāng)他低著頭判讀航圖,旋翼的陰影正好落航圖上,接踵而來的閃光使他忽然感到視線模糊直到后來雙目甚至出現(xiàn)了短暫性的失明。當(dāng)航向改變,陰影不在落在航圖上后,不適的癥狀隨即消失了。
例2:一位有著1500多小時(shí)飛行經(jīng)驗(yàn)30多歲的直升機(jī)飛行員描述說,在一次編隊(duì)飛行中,他發(fā)現(xiàn)在右手他的遮光板內(nèi)面有閃光,可能是由于光線通過減振器造成的,一段時(shí)間后他感到方位錯(cuò)亂,視線模糊,特別是向右看時(shí),當(dāng)航向改變后這種情況就消除了。
一般6到8赫茲的閃光會(huì)導(dǎo)致人的知覺減弱,9到15赫茲的閃光會(huì)對(duì)人產(chǎn)生主觀影響,當(dāng)閃光達(dá)到25赫茲后,就會(huì)使飛行員注意力下降并出現(xiàn)疲勞感。
二戰(zhàn)中,德國利用探照燈發(fā)出4到8赫茲的閃光“攻擊”盟軍的轟炸機(jī)飛行員,現(xiàn)在的夜總會(huì)使用閃光燈使人產(chǎn)生某種形式的迷失。特別需要指出的是酒精和某種藥物會(huì)加重閃光引起的某些現(xiàn)象。
噪聲
噪聲盡管是很多航空器存在的一個(gè)問題,但在直升機(jī)上似乎特別突出。動(dòng)力裝置大小跟機(jī)體大小相關(guān),但直升機(jī)上的往往比“大小”相似的固定翼飛機(jī)上的要大。直升機(jī)上有許多產(chǎn)生噪聲的機(jī)械結(jié)構(gòu),除了發(fā)動(dòng)機(jī)外,傳動(dòng)裝置、旋翼和尾槳等機(jī)械結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的噪聲相當(dāng)廣。有時(shí)為了舒適或滿足作業(yè)需要,飛行時(shí)還需要將艙門卸下。軍用直升機(jī)上的武器系統(tǒng)發(fā)射時(shí)也會(huì)額外的增加噪聲。
活塞發(fā)動(dòng)機(jī)和渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)所產(chǎn)生的噪聲不同,活塞發(fā)動(dòng)機(jī)噪聲的主要特征是含有“爆發(fā)式”噪聲,而渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)噪聲則比較“平衡”,且頻率較高。
傳動(dòng)裝置一般為低頻噪聲,如果沒有護(hù)耳設(shè)備的保護(hù),飛行員很快會(huì)感到困倦,產(chǎn)生耳鳴,甚至在后續(xù)飛行中會(huì)出現(xiàn)短時(shí)間的喪失聽力。不斷地長(zhǎng)期處于這種環(huán)境下,將導(dǎo)致飛行員永久性的聽力喪失。
當(dāng)然燃油泵、陀螺儀以及無線電設(shè)備等也會(huì)產(chǎn)生一定的噪聲,如果不采取措施,這些不同部件發(fā)出的聲音合成更加“嘈雜”的噪聲將會(huì)給飛行員造成不同程度的生理損害。
直升機(jī)上的某些噪聲高達(dá)114分貝,大部分都超過85分貝,85分貝是不需護(hù)耳設(shè)備的最高值。所以在直升機(jī)上的人員都有必要使用消聲設(shè)備。
除了引起聽力損傷外,噪聲對(duì)人體還有很多其他短期或長(zhǎng)期影響。既然超聲波烤箱可以用來烹飪食品,同樣的道理,人體長(zhǎng)時(shí)間經(jīng)受噪聲,會(huì)因類似的機(jī)制產(chǎn)生某些生理癥狀,例如高分貝噪聲會(huì)使人大腦紊亂、惡心、眩暈、運(yùn)動(dòng)失調(diào)和昏迷等,稍低分貝的噪聲會(huì)使人意識(shí)減弱、產(chǎn)生困倦、注意力減低、煩躁以及疲勞等。
振動(dòng)
振動(dòng)在某些方面類似于噪聲(噪聲基本上是一種高頻,低振幅的振動(dòng))。
直升機(jī)上振動(dòng)的頻率和振幅是不同的,主要由動(dòng)力裝置和旋翼裝置產(chǎn)生。直升機(jī)垂直方向,橫向和縱向上都存在振動(dòng)。直升機(jī)振動(dòng)頻率大部分在25到75赫茲之間,振幅約為0.2毫米左右。這種振動(dòng)容易使人產(chǎn)生不適。
持續(xù)的振動(dòng)會(huì)引起不適和疲勞,給人造成生理損失和功能障礙,低赫茲的振動(dòng)還會(huì)引起惡心。飛行員駕駛直升機(jī)一段時(shí)間后感到的背部和肩部的不適,很大程度上是振動(dòng)造成的。
人的某些身體組織和器官也會(huì)產(chǎn)生振動(dòng),這種振動(dòng)和直升機(jī)產(chǎn)生的振動(dòng)發(fā)生共振,會(huì)使得振動(dòng)進(jìn)一步加強(qiáng),使人腦部的振動(dòng)甚至?xí)_(dá)到直升機(jī)振動(dòng)的三倍,造成腦部某些細(xì)胞永久性的損傷。
振動(dòng)達(dá)到4赫茲就會(huì)對(duì)視覺靈敏度產(chǎn)生不良影響,振動(dòng)達(dá)到8赫茲時(shí),視力就會(huì)受到損傷,這種損傷是由于儀表和頭部振動(dòng)在頻率、振幅上存在一定差異所造成的。雖然略有不同,但一般人經(jīng)受4到8赫茲的振動(dòng),語言能力就會(huì)開始受到損傷,觸覺和動(dòng)覺也會(huì)受到影響,3到12赫茲的振動(dòng)就會(huì)開始導(dǎo)致“迷航”概率的增加。
振動(dòng)超過人體共振頻率的承受值就會(huì)引起腹部痛、胸痛、呼吸困難、焦慮、尿頻,自覺不自覺的肌肉痙攣。長(zhǎng)時(shí)間的振動(dòng)還會(huì)造成很多慢性疾病,例如骨關(guān)節(jié)炎、創(chuàng)傷性纖維組織炎、尾骨痛,腰痛等。
直升機(jī)飛行員對(duì)振動(dòng)最大的抱怨就是由其帶來的疲勞、飛行能力降低和腰背痛。飛行時(shí),直升機(jī)飛行員傾向于背部弓起前傾坐著,右肘放在膝上,頭部挺直,這會(huì)導(dǎo)致力作用于腰部,上胸部和下頸部的脊椎。通常這種背部弓起的坐姿是因?yàn)樽徊荒苷{(diào)到合適的位置,或者是某些身材高大的飛行員由于座艙太小不能坐直造成的。希望設(shè)計(jì)師和制造者能給這個(gè)問題更多的關(guān)注,一把既符合人體工學(xué)設(shè)計(jì)又具備減振功能的座椅想來是極好的。
污染
對(duì)于直升機(jī)來說座艙污染是個(gè)獨(dú)特的問題,一方面直升機(jī)的座艙不密閉,且飛行高度低,時(shí)常處于空氣污染層中,另一方面有時(shí)直升機(jī)在懸停時(shí)會(huì)身處自己排出的污染氣體中。例如某些直升機(jī)在生產(chǎn)初期發(fā)現(xiàn)座艙內(nèi)污染氣體經(jīng)常超標(biāo),后經(jīng)仔細(xì)檢查發(fā)現(xiàn),原來是排出的氣體被加熱器進(jìn)氣管吸入,后來制造商不得不采取措施加以補(bǔ)救。還有一些早期機(jī)型要求除了轉(zhuǎn)場(chǎng)和巡航飛行外,必須關(guān)閉加熱器,否則飛行員就有可能因吸入污染氣體產(chǎn)生惡心和頭痛。再循環(huán)氣體吸入座艙內(nèi)這個(gè)問題需要關(guān)注。
溫度
直升機(jī)的座艙仿佛一個(gè)溫室,氣溫超過20攝氏度時(shí),沒有通風(fēng)系統(tǒng)的情況下懸停時(shí),座艙內(nèi)就會(huì)變得很熱。曾經(jīng)有人對(duì)直升機(jī)座艙內(nèi)機(jī)長(zhǎng)、副駕駛、乘客等的各自活動(dòng)區(qū)域內(nèi)的“微氣候”進(jìn)行過檢測(cè)研究,結(jié)果表明,當(dāng)氣溫超過30攝氏度時(shí),他們周圍的空氣流速至少要達(dá)到2.5米/秒,才能不至于讓他們感到酷熱難耐。然而實(shí)際情況時(shí),很多機(jī)型在懸停情況下,通過飛行員臉上、胸上和腿上的空氣流速僅為0.05米/秒,即使在巡航飛行中,所有通風(fēng)孔、風(fēng)扇等都打開的情況下,飛行員周圍的空氣流速也僅為0.5米/秒。為了安全以及飛行員和乘客有個(gè)舒適的環(huán)境,設(shè)計(jì)者應(yīng)該給予直升機(jī)上的通風(fēng)系統(tǒng)給予足夠的重視。
到了冬天,直升機(jī)飛行員剛進(jìn)入座艙時(shí)往往會(huì)感到寒冷刺骨,但如果當(dāng)天陽光明媚,他又做了較多的懸停機(jī)動(dòng),他可能會(huì)感到相當(dāng)?shù)臒嵘踔灵_始出汗。飛行結(jié)束后,當(dāng)他離開直升機(jī)時(shí),又會(huì)感到寒冷,這種冷熱環(huán)境的突變往往會(huì)使飛行員感冒,也使飛行員對(duì)呼吸道感染等更加敏感。
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