横看成岭侧成峰(三)
——也谈战机的抗过载之三.肺萎缩篇
前两篇谈了战机和抗荷服,这一篇我们来谈谈飞行员的肺萎缩问题。
《侯文》“侧管式抗荷服直接导致了~年前后,歼-10部队一度频繁出现飞行员肺萎缩的病例…肺叶缺乏气体的支撑就会被压扁而无法自行恢复到舒张状态….很多歼-10飞行员…常常不愿执行在过载飞行中进行加压呼吸的相关规定……而加压呼吸正是预防肺萎缩的最有效措施之一”
听上去非常严重,非常吓人,非常气愤,是吧,呵呵。
这位急了,兵器迷,你怎么还有心情“呵呵”啊——选错抗荷服,结果把那么多飞行员的肺弄萎缩了!!!
感谢您对中国空军的厚爱,我和您的心情并无二致。烦请稍安勿躁,待俺细细讲来——
一、加速度性肺不张
在医学上,将肺的部分或完全无气,体积萎陷,称为“肺萎缩”,也称“肺不张”。
肺萎缩,或者肺不张的成因,除去先天性缺陷、肺部病变(如肺结核)外,还可能因为受外压时引起可由于较大量的胸积液或气胸、胸腔内肿瘤,以及横隔上升等原因造成。医学上的肺萎缩,一般都需要手术治疗,长期延误可能造成肺功能丧失。
那么,什么是加速度性肺不张呢?就是因为+G机动而导致的肺的部分区域部分或完全无气,肺泡萎陷症状(英文是AccelerationAtelectasis)。由于这是讨论过载飞行导致肺不张的专业词汇,下面我们统一用这个词来描述和讨论。
《侯文》中介绍的中国飞行员的加速度性肺不张问题,兵器迷也略知一二,下面就介绍一下俺这边的故事版本。与《侯文》相比,情节如有雷同,纯属巧合,呵呵。
话说-年,中国空军航空医学研究所,我军昆明疗养院某区空勤科,与昆明某部航医室,联合进行了飞行性肺不张的调查。具有-小时飞行经验的25名飞行员和1-小时飞行经验的5名试飞员,在进行4G以上机动正过载后,5名试飞员均无异常,但25名飞行员中有22人(88%)出现不同程度的以下症状:
-深吸气困难
-胸闷
-干咳
-肺活量(英文Vitalcapacity,以下简称VC)下降
这些表面现象,还只能称之为飞行呼吸不适症。但是,有两位飞行员经过肺部检查,发现了进一步的症状:
其中1人,出现肺部阴影,这是飞行性肺不张的疑似病例
其中另1人,出现条索性肺不张(即肺部有条状的不张区,区内肺泡塌陷无气),这就是加速度性肺不张的典型表现。
经过上溯调查,在这22人在过去数年的飞行中,有15人经常出现上述呼吸不适症状,有7人偶尔出现。而且+G值越高,症状表现越明显。
有朋友问了,为什么只是飞行员出现肺不张,而同样参与测试的5名试飞员,却没有任何人出现肺不张,甚至呼吸不适症呢?
这是个好问题。要知道,这5位试飞员的飞行小时,比飞行员员多整整小时。那么为什么试飞员飞的多,却反而没有病症呢?关于这个,咱们打个埋伏,到后面再详谈。
兵器迷是够闹心的。可是有时候,好故事的滋味就是靠这样的“抖包袱”品出来的,对吧。
又有朋友问了,兵器迷为什么将“昆明”二字突出?这次调研为什么在昆明进行?
这是一个更好的问题,因为它有可能揭示了《侯文》的关键线索。
众所周知,驻云南某地的空44师团,是中国首批歼10列装的部队。兵器迷推测,上述案例发生在昆明,这很可能就是《侯文》所说“-年,歼-10部队一度频繁出现飞行员肺萎缩的病例”的源头。年列装歼10,+G训练量加大,几年内肺不张情况频繁出现。于是,出现了上述-年空军联合医学调查的案例。
果真如此,那么《侯文》好像就有些夸张。因为虽然一个歼10团88%的飞行员出现呼吸不适,但只有4%(胸透出现条索状阴影的1例)到8%(加上疑似的1例)算是真正的肺不张病例,说肺不张“频繁出现”,似乎有些……
但是,问题依然不能忽视——88%的+G呼吸不适率,这个比例相当高。而且50%的飞行员经常出现这样的问题,长此以往,可能会转成真正的肺不张病例(对此的研究尚无定论)。就算不会转,哪怕只有1例真正的肺不张,也是必须尽力避免的——飞行员是我们空军的宝贝,一个都不能少!
您别上火,坏消息说完了,下面给您汇报点好消息——
二“一过性”加速度性肺不张
一过性,又是一个医学名词——侯知健先生,逼得兵器迷从发动机里钻出来,满世界淘医学杂志了,真要命啊!要不是有几个朋友催我回话……罢了,就这一回啊。
一过性:某一临床症状或体征在短时间内一次或数次出现,且往往有明显的诱因。随着诱因的去除,这种症状或体征会很快消失。
看明白了?兵器迷说的好消息,就是这四个字——“很快消失”。
具体到上述案例的+G后22个呼吸不适应症的飞行员中,包括2例胸透肺不张疑似案例和确定案例,全部为一过性症状:
在30分钟内,12人症状完全消失
30分钟——3小时内,数人症状完全消失
3小时以上——1天内,2人症状完全消失
没有任何人出现任何遗留症状
兵器迷大出了一口气,为中国飞行员万幸万幸,高兴高兴啊!
兵器迷回过神来,又查了些资料,调查了这种一过性的情况。
案例:年,云南,某高性能战斗机(啥机种咱就不猜了哈)飞行员,飞行时间h,27岁,飞行前VCml。+G飞行返回地面后,出现干咳、胸闷、胸胀、胸骨后压迫感,10分钟后胸透发现左下肺有一条索状阴影,VC降低ml。20分钟后症状完全消失。1小时后胸透,条索状阴影完全消失。
案例:年,云南,某高性能战斗机(又来了)飞行员,+G飞行返回地面后出现肺不张症状,胸透发现左下肺有一条索状阴影,VC降低ml。30分钟后,症状完全消失。1小时后VC完全恢复。
案例:年,某高性能战斗机飞行员,+G飞行返回地面后出现肺不张症状,胸透发现左下肺有一条索状阴影,咳嗽几声后,症状完全消失,胸透正常。
有图有真相,来一张。
图1某飞行员X光透视结果,左边箭头指向条索状阴影。右侧图恢复正常。
兵器迷能力有限,目前所查到的英国、美国、日本、中国加速度性肺不张案例,都是一过性的。也许这就是为什么,用美国海军生命保障系统专家的话来说:加速度性肺不张不会引起严重问题。
兵器迷合上书,皱皱眉:《侯文》称“歼-10部队一度频繁出现飞行员肺萎缩…肺叶缺乏气体的支撑就会被压扁而无法自行恢复到舒张状态”。本来咱大多数人就搞不懂“肺萎缩”,以为是肺坏掉了,再加上是“频繁出现”,还是咱主力三代机歼10飞行员……是不是有点吓死人不偿命的意思。能不能把“一过性”这三个字加在前面,或者怕咱老土听不懂,加个“暂时性”也好一点不是。
您说呢?
对加速度性肺不张的研究,伴随着这种症状的出现而展开,从时间大致有两个阶段。
三、加速度性肺不张第一阶段的研究和防治
第一个阶段,就是如《侯文》所说“西方也曾在上世纪6、70年代时大量出现这类问题”的-年代,其时几个著名的案例如下:
美国:年美国空军名飞行员中,34人吸纯氧+G后咳嗽胸痛深吸气困难。
年美国海军陆战队飞行员10起加速度性肺不张,持续时间3小时,VC下降达到20-28%
英国:年英国皇家空军12名飞行员+G飞行后出现加速度性肺不张
随后,英美两国均对此问题进行了专项研究。得到的结论大体相同,即该症状来源于三个方面的诱因:
1高过载机动,导致肺部的小气管受压或阻塞,肺后1/3的肺泡不通气,肺活量减少,肺末端气管闭合
2高浓度吸氧,肺泡内的高浓度氧气在1-2分钟就被血液迅速吸收,而导致肺泡膨胀不全
3高过载机动时,抗荷服的腹囊压力迫使膈肌上升,进一步导致肺组织受压
上述三个原因共同作用,使得肺泡萎陷,肺组织萎缩,形成飞行加速度性肺不张。
同时,英国皇家空军的研究还表明,高G,吸纯氧,抗荷服气压三者的共同作用,要远大于单一因素的影响。因此,《侯文》所说“侧管式抗荷服直接导致了~年前后,歼-10部队一度频繁出现飞行员肺萎缩的病例”这个说法,仅从第三个诱因看,确是事实。但这只是事实的一个方面,而且还不是决定性的。决定性的是三个诱因交叉作用,共同诱发。
多诱因共同作用才会产生重症影响,这对防治肺不张其实有所裨益。因为第一个原因是生理因素,改善的空间小。但既然只要能防止任何两个诱因,就能有效缓解症状的发生,那么人们的办法是三管齐下,并集中在消除后两个诱因上面。
对于第一个诱因生理因素,美军认为,飞行员采取抗荷收紧动作(anti-GstrainingmaneuverAGSM),就是美军航空兵教材推广的“M-1法和L-1法”,可以升高胸内压,有效防止肺不张的发生。但这只能在7G以下过载时起到1-2G的明显作用。过载但超过7G时,AGSM的作用仍然是必要的,但不是决定性的。
对于第2个诱因氧气,美国空军直截了当,将氧气浓度适当降下来,既防肺不张,兼节约氧气降低成本。这个招数很灵,很快肺不张的人数就大幅度下降了。其他国家的措施也大体类似,总体效果是非常明显的。
说到国内,也有类似的情形。早在年,空军的研究发现,飞机在中高空飞行时,座舱降压,飞行员需要提高氧气含量。然而进行纯氧呼吸又进行机动飞行时,出现40%飞行员咳嗽(阵发性干咳),26.3%胸闷,咳嗽合并胸闷20%。解决的办法也是对氧气和惰性气体的占比进行调整。
对于第三个诱因抗荷服,美国一方面持续改进抗荷服,降低腹囊压力,这个咱们在第二篇聊过,不再赘述。更重要的就是配合抗荷服,提供加压呼吸组件。
加压呼吸,就是在+G时,将呼吸用气的压力最大增至0.08千克/平方厘米。这种加压对人体有内、外两个作用:
对内就是对肺的作用:加压呼吸不仅能够提高过载时的动脉血压,预防载荷导致的意识丧失,关键可以使肺组织充分膨胀,维持肺组织张力,防止肺泡萎陷,避免或减轻肺不张。
对外就是对胸的作用:加压气体从氧气面罩终端溢出,为抗压背心充气,对飞行员胸部施加外部压力,平衡上面提到的肺部输氧高压,避免胸腔受迫膨胀,使人体中枢便于将血液输向眼睛和大脑,并防止下行血液流向下肢。
四:加速度性肺不张的第二次研究和防治
采取了上述措施之后,肺不张的案例就很少了,正如《侯文》所说:“西方80年代以后已极少见诸报道”。但是极少也不代表没有。反而是年代后,又陆续出现了一些零星的肺不张案例,再次引起了对防治肺不张的重视。比如:
年,日本《航空医学实验室报告》公布了一例教练机飞行员出现的咳嗽、深吸气困难的加速度性肺不张,胸透所见膈肌升高,肺部小片阴影的案例。
年美国《飞行安全》报道,美国海军上尉WillGotton由F18改飞F16时,出现了加速度性肺不张,胸透发现肺基底部肺不张。被称之为“G咳嗽”。
近年来,F22飞行员也先后出现过一些G咳嗽的案例,特别是年以后,一天内多次进行+G机动的飞行员出现了更多的肺不张和缺氧现象。(.09兵器知识0
这是怎么回事呢?
年代后,一种新的战机制氧技术——机载分子筛(onboardoxygengenerationsystem以下简称OBOGS)开始逐步列装战机。这种装置可以替代携带氧气瓶的方式,在飞行期间无限制制氧,是飞行供氧史上的革命性进步。
但是,高过载飞行训练时,OBOGS氧气浓缩器入口压力提高,造成氧气浓度较高。以CombatEDGE系统为例,其氧气调节器组件的氧气浓度最高可达80%。但比F22来,还是小巫见大巫:F22的OBOGS氧气控制模式为:1英尺(米)以下时,氧气浓度低于65%。超过此高度氧气浓度逐步增加,最高达94%。飞行员还可任意手动转换氧气含量。那名日本飞行员,就是因为反复过载飞行时,手动选用了OBOGS的高氧模式,诱发了肺不张。
OBOGS的氧气含量过高引发肺不张的产生。为此,美国空军再次启动了对加速度肺不张问题展开研究。试验表明:氧气浓度在70%以上时,如果氧气浓度继续增加,则飞行员VC将明显降低。氧气浓度在50%以下,则对VC的影响相对不大。F22刚刚结束因为缺氧问题而停飞时,要求飞行员将氧气调节器置为最大档位。导致F22复飞后出现11起缺氧和肺不张,随后被要求改为“自动”档位。因此,美国空军提出了理想氧气浓度为50%-70%,并继续研发对OBOGS进行含量控制的设备,以便适时列装。
最后,研究表明了吸烟对肺不张有加重作用,同样条件下,吸烟者VC降低达到不吸烟者的3.5倍——您要是想当战斗机飞行员,就和吸烟说拜拜啦。
讲了两个阶段的肺不张防治,大家看到了,肺不张的诱因多,解决办法也是体系化的,抗荷服的优化只是其中的一个,而且还真不是决定性的。目前最重要的措施是控制含氧量和加压呼吸组件。《侯文》贬斥KH-5的时候,并未提及与KH-5只是抗荷裤,与之配套使用的加压呼吸系统是DB-2代偿背心,当抗荷阀压力超过4G,飞行员氧气面罩中的压力调节阀就会收到信号,DB-2进行加压呼吸,就有效缓解肺不张。
这位朋友问了,既然有DB-2加压呼吸可以对抗肺不张,那为什么还有那么多歼10飞行员呼吸不适呢?
五、歼10飞行员的选择
《侯文》称“侧管式抗荷服…使飞行员在进行加压呼吸时胸腹部肌肉特别费力…很多歼-10飞行员出于对呼吸疲劳的难以忍受和畏惧情绪,常常不愿执行在过载飞行中进行加压呼吸的相关规定。”
这句话有两个意思:
第一个意思是说,虽然DB-2加压呼吸可以有效防止肺不张,但歼10飞行员却没有按规定使用它,所以导致肺不张。
这个意思,%是事实。在开头的昆明案例中,所有25名歼10飞行员,都将自动启动抗过载的加压呼吸机构关掉了,也没穿DB-2代偿背心。一个都没有。
这也是为什么,当航空医学研究所和航医室的专家,在飞行现场对10名呼吸不适症状的飞行员进行10-15mmHg持续5-8分钟的加压呼吸治疗后,其呼吸不适症状立即得到了明显缓解——加压呼吸是+G呼吸不适症状的良药。
《侯文》第二个意思是说,歼10飞行员没有使用加压呼吸的原因,正是KH-5侧管式抗荷服在进行加压呼吸时造成胸腹部肌肉特别费力,飞行员难以忍受产生畏惧情绪。
这个意思,在兵器迷看来,有一部分是事实,另一部分么…就值得商榷了。
首先,KH-5是抗荷代偿两用裤,只有腹囊腿囊,没有胸囊。要说最能使胸部肌肉特别费力的,也应当是DB-2的胸囊和高压输气,而飞行员恰恰没穿这个。因此“KH-5使胸腹部肌肉特别费力”一说,是否多了一个“胸”字。
第二,中国空军的大多数机动飞行科目,过载在4-7G。在此范围内,不用加压呼吸也可以承受。而歼10的7G-8G的过载训练明显增多,应当采用加压呼吸。但在昆明的实际调查中,飞行员却仍然维持过去的操作习惯不用加压呼吸,并且认为,“如果采用加压呼吸抗过载,既影响通话和呼吸,又要穿代偿背心——太麻烦了”。所以从主观上,飞行员不用加压呼吸的原因有四个:不习惯、影响通话、影响呼吸、怕麻烦。
注意:不习惯、怕麻烦,这两条与“加压呼吸困难”没有关系。“影响通话”可能有间接关系。而“影响呼吸”,才是我们的焦点。
但如果真的是KH-5让飞行员“影响呼吸”,那他们为什么不直截了当放弃KH5或者关闭其抗荷调压器?反而一直坚持穿着这个罪魁祸首,却把跟这个没主要关系的DB-2给脱了,结果导致肺不张?这是什么逻辑?
事实上,上述“影响呼吸”的原因,确有部分来自KH5腹部压力导致的膈肌上升。但加压呼吸背心本身也有很大的责任。让我们来学习一下侯知健先生的另一篇博文中对加压呼吸的描述:“在大量氧气被压入咽喉和气管的过程中,飞行员的脖子会出现怒涨的现象;显而易见,这一过程中没有丝毫的舒适性可言。受到上呼吸道被强力挤压扩张的影响,眼睛的结膜也会充血、甚至出血;耳朵出现耳胀,耳鸣,眩晕甚至疼痛难忍的情况。尤其是鼻泪管和泪腺受压迫刺激以后,泪液大量分泌但又不能流入鼻腔;任飞行员之前拍着胸脯说自己七尺男儿铁骨铮铮,带上加压供氧面罩后一旦来了感觉,照样是泪流满面雨打梨花”
兵器迷读着这个,深切感受到“难以忍受和畏惧情绪”是什么意思。但两篇文章的不同说法,却让兵器迷更糊涂了,这种飞行员的深切痛苦,究竟是来自于他们不愿意穿的加压呼吸装置DB-2,还是来自他们一直穿着的侧管式抗荷裤KH-5?
第三,昆明案例的调查中,5名试飞员同样面对7-9G机动,同样使用有腹部压痛问题的KH-5抗荷服,却没有任何+G肺不张甚至呼吸不适。原因恰恰就在于,他们全部都按条令操作规程穿戴了DB-2代偿背心,也使用了加压呼吸器。
第四,反过来说,如果KH-5真的造成飞行员呼吸痛苦导致“难以忍受和畏惧情绪”,那为什么飞行员在反馈问题时,并未对此强调说明?又为什么,试飞员比飞行员多飞小时,却坚持按条令做?别跟我说他们忍受能力更强,或者党性更强之类的说法,OK?
因此,兵器迷认为,KH-5的腹部压痛导致飞行员在+G机动时呼吸费力,是完全可能的事实,但这并不是飞行员放弃加压呼吸的唯一原因,甚至不是主要原因。
各国飞行员启动加压呼吸的时机有差别,这是事实。从上面的案例中可以看出,中国空军在刚刚接手三代机之后,+G机动开展的很多,但很多方面都没有立即跟上:
从管理机制上,对高G机动加压呼吸的训练显然不够熟悉。调理条令的执行不严格。
从飞行员来说,小块的条索状肺不张可以没有症状,临床体征更是一过性的消失,也未引起足够重视。
从航空医学的角度讲,加速度性肺不张问题的严重性,看起来不是非常突出。一过性肺不张,症状可以自行缓解至消除。但反复发生肺不张,有可能影响肺部通气功能。(美国也发现,F22的飞行员如果一天当中多次飞行且多次进行+G机动,也就是说,在一过性呼吸症状尚未消除之前,就进行下一次飞行,呼吸不适就会比较明显。)问题本身确实是存在的,研究的深度却有待提高。
从呼吸加压装置上,显然需要更多的改进,当然也包括抗荷服的改进。这也是KH-7先进抗荷服产生的动力源泉。
总结:
关于战机抗过载问题的系列讨论,到这里就结束了。
飞行员抗过载装备,包括抗荷补偿裤(如KH5),也包括补偿背心(如DB-2)、氧气面罩和抗荷调节器等多种组件,他们相互补充,互相影响,共同取得抗+G的效果。一种组件有副作用,除了改善其本身,也有可能用其他组件来制衡。如果整体抗过载效果不好,则可能来自于多种组件的多种因素。兵器迷的讨论,是为了把自己知道的相关信息尽可能的补充出来。因为不同的事实给读者的感觉将可能完全不同,如果只介绍一部分事实,即便得到了一些对我们结论的赞同,也仍然有误导读者的可能。这是科学理性讨论需要尽量避免的一种情形。
中国仿制和依赖苏联产品——为J10选择KH5抗荷服——KH-5是侧管式抗荷服——侧管式抗荷服导致J10飞行员呼吸痛苦——J10飞行员因呼吸痛苦而拒绝加压呼吸——拒绝加压呼吸导致飞行员普遍肺萎缩——J10选择KH-5抗荷服是严重路线错误。结合本系列三篇文章的阐述,仔细研究这样的逻辑链条,不难发现其中有值得推敲的地方,很多环节之间的逻辑链接需要更加扎实完整。用真实的信息+不够严密的逻辑去得出结论,这更是科学理性讨论需要尽量避免的又一种情形
既然我们选择的抗载荷是一个技术性问题,那么,希望大家的讨论,尽量用数据去反驳数据,用逻辑去质疑逻辑,用理性去完善理性。呼吁网友,能够在技术层面讨论的问题,就不要轻易上升到道德层面;能够在科学层面探讨的问题,就不要轻易上升到政治层面——非技术性因素可以谈,但不应当是所有技术性讨论的最终归宿。而且就是谈体质,谈政治,也要基于事实和逻辑。至于以偏概全、放大上纲,弃事理之辩,取意气之争,更是科学理性讨论需要尽量避免的又一种情形。
如果,中国的兵器行业是一座高山,那么站在不同的观察点,我们能够看到的,或崎岖坎坷、或崩塌断裂、或陡峭高耸、或雄浑巍峨。因此,了解的事实更多,深入的思考更多,理性交流的更多,我们才能在这座神奇的山岭中,不断前进,不断探索,欣赏到更加接近其本来面目的无限风光。
横看成岭侧成峰,远近高低各不同
注:所有资料来自于互联网公开报道和公开出版物,如:
《飞机的气动设计》
《GJB67.6-军用飞机结构强度规范》
《主动控制技术》
《飞行员抗荷服的性能改善》
《美国空军战术生保系统的加压呼吸抗荷性能》
《空战优势抗荷系统》
《谈抗荷服保障大过载飞行安全-铁血kjlzywz》
本文同时引用了侯知健先生的多篇博文,在此一并致谢
本文撰写于年
画蛇添足,最后多几句嘴——
其实侯知健先生的博文,非常有料,而且不仅仅是从一般军事刊物来的料,很多甚至采自专业性论文。这让兵器迷非常有惺惺相惜之感。因此经常拜读,深以为喜。这些文章的专业性,值得我们所有军迷的尊重。
A被刀杀了,和B有一把刀,假设这两件事都是事实,把二者链接起来,变成B用刀杀了A。这还是事实吗?或者,这中间需要经过多少证据链的补充才能成为事实?
一般来说,军坛讨论涉及兵器上的一个小小的专题,而且多是技术性的。而且随着军迷水平的提高,这样的讨论越来越专业,越来越深入,这是难能可贵的进步。侯先生这样的专业军迷越来越多,将是中国军坛的幸事。
但网上也有一些情形:在一个技术问题的原理细节,或者一件事情的来龙去脉,都还没有搞清楚的情况下,就直接跳到否定一种装备、否定一支研究队伍、否定一个行业、否定一支军队,否定一种体制,甚至否定一个国家和民族的结论上,比如说“中国的训练,就是烂”、“这样的科研人员应该枪毙”、“钱都拿去腐败了,哪能有好装备?”“现在的军队,就是豆腐渣”,“科研工程、工业生产中普遍存在功利投机心态,得过且过心态”,等等,等等。
反对腐败,优化体制,推崇创新,我们都赞成。但,是不是任何专题,任何缺陷,任何讨论,都要最后推导到这个层面?
谈科学专题,却遭遇道德激情,调子又那么高,让理科僧觉得不习惯,觉得乱,觉得冷。
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