向15秒极限冲刺——歼-10的抗过载发展

万磁王

　　飞行员在抵抗高过载时，需要针对性的做出收紧全身肌肉的抗荷动作，可以达到1~2G的抗荷效果。通过呼吸面罩强行把大流量的氧气压入肺部，使飞行员血液含氧量大幅升高，也可以提供1.5~1.7G甚至更高的抗荷效果。但是抗荷动作和加压呼吸对飞行员的体力消耗很大，疲劳值相当高，是使用次数和时间都有限制的主动系技能和装备。

　　歼-10完成9G过载飞行，依靠的正是上述几种措施的综合应用。而直到近年才达到F-16过载水平的关键原因之一，就是从基础的座舱抗过载设计上歼-10就存在一定的差距；这使它必须在抗荷服等其它设备上获得更好的性能才能弥补劣势。

　　F-16的大后倾座椅对驾驶姿态和操作习惯改变非常大，飞行员难以正常使用设置在座舱中央的驾驶杆，而必须使用侧置的驾驶杆。由于和传统设计相差太大，我国军队对这种座舱布局一直抱有偏见，直到21世纪初空军航空医学研究所还有针对30度后倾座椅会不会针对记忆、辨识反应速度等认知能力形成负面影响的定性研究。在上世纪80年代，30度大后倾座椅在歼-10论证过程中不可能被军方接受也就容易理解了。

　　此外F-16的高抬腿设计也难以在歼-10上复制，它对驾驶舱仪表台尺寸的限制很大。F-16最初项目定位较低，只承担简单的昼间近距离格斗任务，机载设备较为简单；因此在取舍上偏重抗过载能力而牺牲了一部分仪表台安装面积，F-22就没有继承F-16的高抬腿设计。初始定位就带有完整中距空战能力、搭载繁多机载设备的歼-10对仪表台的安装面积要求要高的多——尤其是我国当时的航空电子水平有限，实现同样功能需要更大的设备体积和尺寸。

歼-10的座舱设计还是很传统

万磁王

　　因为上述原因，虽然歼-10项目从预研起就把座舱抗过载设计作为重点之一，尽可能优化了飞行员的驾驶姿态，但终归未能突破传统座舱布局的限制；这使它的最终效果虽然明显优于苏-27，但和F-16相比还是有所不如。同时歼-10定型时配备的KH5抗荷服和KT8抗荷调压器（调节氧气面具和抗荷服的压力和流量变化）性能并不出彩，防护能力较低，使歼-10定型时只能达到6G持续30秒、9G持续10秒的水平。

特级飞行员严峰下飞机后脱掉抗荷服，不通风的抗荷服非常闷热

万磁王

　　KH5抗荷服采用的仍然是侧管结构，这出于长期使用仿制苏联早期产品形成的技术路径依赖。侧管式防护服是美国在上世纪40年代开发的，它在服装的躯干与肢体四周设置了充气软管，软管外面缠绕张紧带。一旦管子开始充气，张紧带就会收紧防护服布料，均匀勒压人体表面，提供外来压力。

KH5抗荷代偿两用裤

万磁王

　　西方三代机乃至于苏联后来开发的苏-27上，普遍使用的都是气囊式抗荷服，它通过气囊充气后的膨胀来直接挤压人体，施加体表压力。这种抗荷服有个极大的坏处，就是气囊本身不透气又要大面积覆盖人体，散热能力非常差；因此直到后来飞机的环控设备大幅度进步，可以为对防护服装内进行大流量的强制通风以后，它才得以广泛应用。而现代高性能战斗机之所以百分百配备气囊式抗荷服，则是因为它在减轻飞行员高过载下的加压呼吸疲劳方面具备压倒性的优势。

　　而现代高性能战斗机之所以百分百配备气囊式抗荷服，则是因为它在减轻飞行员疲劳程度方面具备压倒性的优势。飞行员加压呼吸的氧气往往要先进入防护服的充气管或者是气囊内，为防护服装提供压力。在气囊式防护服装中，飞行员吸气使胸腔扩张时，胸腹外部气囊的压力自然降低；而呼气使胸腔收缩时，胸腹外部气囊的压力自然增高。

　　这种胸腹外部压力变化的协调性，极大的减轻了飞行员进行加压呼吸时的胸腹肌肉疲劳程度。飞行员穿侧管式防护服时进行加压呼吸维持几分钟、十几分钟就会严重疲劳；而气囊式防护服不仅可以使飞行员耐受一个小时以上的加压呼吸，而且可以采用更高的呼吸压力、更大的氧气流量。

气囊式结构的KH7抗荷裤

　　事实上歼-10近年抗过载能力突破的关键之一，正是一套全新的综合囊式抗荷系统；它最晚在2002~2004年期间，就由空军航空医学研究所等相关机构在实验室离心机试验中达成了主要性能指标的突破。新型综合抗荷系统通过KH7气囊式抗荷服与KT9抗荷调压器（增大了加压呼吸时的压力与氧气流量）组合提供了额外的4G防护能力，其中仅KH7抗荷服的防护能力就提升了0.5G。

　　现阶段歼-10的抗过载能力组成如下：在抗过载座舱的基础上，三代机飞行员不低于4.25G的基础抗荷能力 + 囊式综合抗荷系统不低于4G的防护能力 + 不低于2G的抗荷动作效果，实现了6.5G过载持续45秒、9G过载持续15秒的三代主流水平。

万磁王

四．自主研发新型抗荷动作，反应我军训练水平奋起直追

　　在基本的飞行天赋属性上，黄种人和白种人并没有种族上的先天差别，不存在白人就是比中国人强的情况。仅仅从剧烈运动下的空间平衡感、方向感和肢体协调能力来说，中国运动员在各类体操运动中从来就没少拿过世界冠军。但天赋之外的技能与装备加成，却也正是我国飞行员与西方水平差距最大的地方，尤其是这两者之间本身就存在着互相限制和互相促进的关系。

　　我国战斗机抗过载发展历史中，部队训练水平落后导致高过载飞行经验不足，训练部门对缺乏对人体生理需求的把握导致理论认识水平低下和观念守旧，在很长时间内都是一种常态。这不仅是阻碍个人防护装备发展的最大瓶颈，也是阻碍科学训练手段形成、普及、进化，提升实际战斗力水平的最大阻力所在。

　　2004年曾有空军部队对战斗机飞行员（包括三代机飞行员）进行抗过载知识和技能的摸底调查，结果没有人能说全各种抗荷动作的种类、名称、动作要领；只有28%的人接受过规范的抗荷动作训练，而且全部是改装新型战斗机体检时在空军航空医学研究所内进行的。97.4%的人对抗荷能力的理解只停留在几个G上，不知道还抗荷能力还包括抵抗G增长速率的大小与过载保持时间的长短。

　　这些飞行员在航校接触特技飞行时，没有一个教员传授过抗荷动作的原理和规范的抗荷动作，都是弯腰、鼓肚子、憋气。这种动作应对短时间的中低过载还可以，一旦碰上6G以上的高过载，尤其是持续过载，就会演变成飞行中最忌讳的瓦氏动作（Valsalva），会在更短的时间内因为缺氧而引起黑视、意识丧失。

我军新型抗荷动作训练器

万磁王

　　伴随着我国空军在训练水平上的奋起直追，这些历史的欠账正被一一弥补；新型的科学训练内容、器材正在不断的填充向各支部队和训练院校。而近年开始普及的HP、PHP抗荷动作及其配套的抗荷动作训练器，正是空军战斗力建设正规化、现代化过程中的重要一环。

　　HP、PHP抗荷动作作为我国自主研究出来的新时期技术成果，最高可以达到2G以上的抗荷效果和西方现在通用的L-1、M-1等抗荷动作相比并不逊色。除了性能指标令人满意外，它还有着特别适合于我国国情的优势：技术难度低、体力消耗少；与日常体能锻炼结合紧密，有效矫正我军传统飞行员体能训练的错误倾向。

　　现代飞行员做抗荷动作的核心意图有两个，除了收紧肌肉压迫血管，阻止血液流向腹部和腿脚的传统功效外；还必须有力的控制自己的呼吸频率、深浅，以配合加压呼吸面具把氧气压入肺部的动作。飞行员在大过载下的呼吸技巧极其重要，不仅换气太慢、呼吸太浅、憋气太久会导致氧气摄入不足，引起黑视和晕厥，呼吸过度一样会导致黑视晕厥。

　　L-1等西方抗荷动作在我国的使用过程中，被证明抗荷效果确实很好；但是诸如在1秒钟以内完成标准的吸气、换气动作和全身肌肉协调收紧的要求，其技巧性和力量性要求都显得过于苛刻；不仅很多飞行员难于掌握，而且实际使用中体力消耗太快，反而不利于耐力的持久性。而HP、PHP抗荷动作的特点是依靠用力慢呼气来控制呼吸速度，根据不同过载强度适当用力收缩肌肉；这既使飞行员获得更多的反应时间，又能更灵活的分配体力消耗，目前HP、PHP动作已广泛应用于地面训练。

正在学习L-1抗荷动作的美军飞行员

　　尤其在HP、PHP动作在训练过程中，腿腹部的核心肌肉群发力过程与杠铃负重深蹲等无氧器械锻炼高度一致，这将促使飞行员进行更多的力量锻炼。以前飞行员的体能训练常常继承陆军风格，以长跑这类器材场地要求低、教练监护人员水平和数量要求低的耐力训练为主，认为能跑的久跑得远就是身体素质出色。

　　实际上过度的耐力训练会使人体心脏的自律细胞和传导组织被迷走神经活动所抑制，严重破坏人体在高过载条件下的血压代偿性调节能力，导致飞行员更容易黑视和晕厥。1998年的一份医学案例就属于这种情况，某位有着1000飞行小时资历的战斗机副大队长在改装新飞机时空中晕厥；离心机检查结果是他在3.25G过载下都只能在安全3秒内不黑视。在新训练体系越来越科学化的今天，这种反面事例必将不会重现。

结语：

　　事实上越是先进的装备，对人的素质要求也就越高；对于战斗机这样只有在人体生理极限条件下才能完整发挥作战效能的武器，尤其如此。歼-10极限过载能力的突破，反应的正是装备性能与人员素质的同步提升，是我国空军走向强大的重要标志。