美戰(zhàn)機(jī)集體“趴窩”，飛行員需要“喘口氣”

止戰(zhàn)之殤

資料圖：F-35戰(zhàn)機(jī)

很多人都了解客機(jī)上的氧氣面罩，一旦遭遇空中險(xiǎn)情，比如座艙失壓，它就會(huì)脫落，這時(shí)候乘客使用的就是飛機(jī)的氧氣系統(tǒng)。

最近，這套在很多人眼里不起眼的“小系統(tǒng)”惹了大麻煩。美國(guó)盧克空軍基地因氧氣系統(tǒng)故障停飛的F-35戰(zhàn)機(jī)原定于6月12日恢復(fù)飛行，但軍方當(dāng)天卻宣布，停飛令無(wú)限期延長(zhǎng)，直至故障調(diào)查完成。這意味著全球220余架F-35中四分之一將繼續(xù)“趴窩”。除此之外，今年4月，美國(guó)海軍還暫時(shí)停飛了所有T-45教練機(jī)，原因也是氧氣系統(tǒng)問(wèn)題。而且，F(xiàn)/A-18“大黃蜂”、F/A-18E/F“超級(jí)大黃蜂”和EA-18G“咆哮者”等多型戰(zhàn)機(jī)，近幾年也曾多次出現(xiàn)過(guò)氧氣系統(tǒng)故障。

對(duì)此，國(guó)防科技大學(xué)國(guó)家安全與軍事戰(zhàn)略研究中心王群教授介紹：“普通公眾，包括很多美國(guó)人，長(zhǎng)期以來(lái)都存在一種習(xí)慣性偏見(jiàn)，就是戰(zhàn)機(jī)氧氣系統(tǒng)并非高大上的東西，能有什么技術(shù)含量？甚至連有些飛行員也有這種‘錯(cuò)覺(jué)’，認(rèn)為只要戴上飛行頭盔、捂上氧氣面罩就OK了，但實(shí)際并非如此。雖然制氧原理很簡(jiǎn)單，但這套系統(tǒng)卻比較復(fù)雜，需要考慮很多因素，因此可靠性很不容易保證。”

技術(shù)保障“發(fā)動(dòng)機(jī)不停氧氣不斷”

戰(zhàn)機(jī)的氧氣系統(tǒng)也稱(chēng)戰(zhàn)機(jī)的供氧系統(tǒng)，是指戰(zhàn)機(jī)在高空飛行或應(yīng)急離機(jī)過(guò)程中，通過(guò)氧氣面罩向飛行員提供含氧混合氣體的個(gè)體防護(hù)系統(tǒng)。作為戰(zhàn)機(jī)生命保障系統(tǒng)的一個(gè)重要組成部分，它能保證飛行員高空、高速和長(zhǎng)航時(shí)的生理需求。

“其重要性就如同戰(zhàn)機(jī)的供油系統(tǒng)一樣——沒(méi)有它，別說(shuō)戰(zhàn)機(jī)戰(zhàn)斗力難以發(fā)揮，就連戰(zhàn)機(jī)安全和飛行員的生命都無(wú)法保障�！蓖跞褐赋�。

戰(zhàn)機(jī)主要采用氣氧、液氧、固氧、分子篩等氧氣系統(tǒng)。前三種氧氣系統(tǒng)，飛行員使用的是事先儲(chǔ)存到容器中的氧氣，而分子篩氧氣系統(tǒng)，是利用分子篩來(lái)對(duì)空氣中的氧、氮組分進(jìn)行選擇性吸附，從發(fā)動(dòng)機(jī)引入的壓縮空氣中直接分離出氧氣供飛行員使用。它克服了其他氧氣系統(tǒng)的缺限——如氧氣有限、安全性不好、占用空間大等，能通過(guò)無(wú)限供氧來(lái)極大地提升戰(zhàn)機(jī)續(xù)航能力并顯著減輕地勤保障負(fù)擔(dān)。

“因此，分子篩氧氣系統(tǒng)能‘發(fā)動(dòng)機(jī)不停氧氣不斷’，有利于促進(jìn)現(xiàn)代戰(zhàn)機(jī)‘自保障’要求的實(shí)現(xiàn)，是三代戰(zhàn)機(jī)的重要標(biāo)志之一，即使目前最先進(jìn)的四代戰(zhàn)機(jī)基本上還是采用它。當(dāng)然，分子篩氧氣系統(tǒng)也在逐步升級(jí)，而且還正在發(fā)展其他氧氣系統(tǒng)，比如膜分離制氧系統(tǒng)。”他說(shuō)。

記者了解到，美國(guó)上世紀(jì)90年代就已基本為所有戰(zhàn)機(jī)安裝了分子篩氧氣系統(tǒng)，隨后西方國(guó)家紛紛跟進(jìn)換裝了它，俄羅斯也在效仿。不過(guò)由于技術(shù)難度大，俄羅斯直到2013年才為其先進(jìn)戰(zhàn)機(jī)研制出實(shí)用的分子篩氧氣系統(tǒng)。此前，俄羅斯戰(zhàn)機(jī)多采用氣氧或液氧氧氣系統(tǒng)，它們的氧源是地勤配置的儲(chǔ)氣罐，只能定量有限供氧。

飛得越高越頻 問(wèn)題暴露越多

2011年，美空軍航空作戰(zhàn)司令部下達(dá)命令，F(xiàn)-22在常規(guī)訓(xùn)練時(shí)的飛行高度限制在7600米以內(nèi)。因?yàn)椴痪们暗?010年11月17日，一架F-22在阿拉斯加墜毀，美軍懷疑是氧氣系統(tǒng)故障所致，但又一直找不到確切原因，不得不采取這一臨時(shí)應(yīng)對(duì)措施。

美空軍評(píng)估，在1.5萬(wàn)米和更高高度飛行時(shí)，如果氧氣系統(tǒng)故障，飛行員呼吸不到氧氣，將會(huì)在10秒內(nèi)喪失意識(shí)。而7600米之所以被認(rèn)為是安全高度的上限，是因?yàn)樵谶@里飛行員有足夠的時(shí)間將高度降低至5400米——在這一高度飛行員無(wú)需佩戴面罩也可自由呼吸。

2012年時(shí)，美空軍承認(rèn)，其187架F-22的“飛行員氧氣系統(tǒng)”事故率達(dá)到每10萬(wàn)飛行小時(shí)26次。對(duì)于大多數(shù)其他型號(hào)的戰(zhàn)機(jī)來(lái)說(shuō)，這一事故率只有接近每10萬(wàn)飛行小時(shí)2—3次。

“戰(zhàn)機(jī)氧氣系統(tǒng)的制氧原理簡(jiǎn)單，但是系統(tǒng)構(gòu)成比較復(fù)雜。再加上美軍現(xiàn)在把供氧系統(tǒng)和抗荷（增壓）服整合在一起，系統(tǒng)更加復(fù)雜，任何一個(gè)環(huán)節(jié)出問(wèn)題都有可能造成致命的危險(xiǎn)�！蓖跞航榻B，“氧氣系統(tǒng)在設(shè)計(jì)時(shí)要考慮的因素很多，應(yīng)根據(jù)戰(zhàn)機(jī)的外形、布局、性能、任務(wù)、發(fā)動(dòng)機(jī)形狀等各個(gè)方面來(lái)設(shè)計(jì)。比如，一款戰(zhàn)機(jī)在什么環(huán)境、什么高度、什么溫度、多大過(guò)載情況下需要自動(dòng)供氧，而且氧濃度、供氧量和供氧壓力多大，不合適就會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題。因此，不同類(lèi)型的戰(zhàn)機(jī)都應(yīng)該設(shè)計(jì)不同的氧氣系統(tǒng)�！�

那么，為什么美軍這么先進(jìn)的戰(zhàn)機(jī)氧氣系統(tǒng)還會(huì)出問(wèn)題，其他國(guó)家難道不出問(wèn)題嗎？

“實(shí)際上，其他國(guó)家也出問(wèn)題，只是媒體報(bào)道少。美國(guó)戰(zhàn)機(jī)基數(shù)大，訓(xùn)練要求高、強(qiáng)度難度大、飛行次數(shù)多，這也是它這方面事故顯得較多的一個(gè)重要原因。美國(guó)機(jī)載分子篩氧氣技術(shù)處于領(lǐng)先地位，系統(tǒng)性能也很先進(jìn)，應(yīng)用歷史最長(zhǎng)、普及率最高，可靠性應(yīng)該也不會(huì)差到哪去。比如飛行時(shí)即使發(fā)生戰(zhàn)機(jī)座艙失密減壓狀況，美軍飛行員也會(huì)依靠氧氣系統(tǒng)保持高度‘繼續(xù)飛行’，而其他國(guó)家對(duì)氧氣系統(tǒng)則沒(méi)有這么自信，多是要‘下降求生’。”王群說(shuō)。

至今未完全搞清故障原

實(shí)際上，為什么會(huì)頻出氧氣系統(tǒng)故障，美軍到現(xiàn)在也沒(méi)有完全搞清原因。

對(duì)此，王群表示：“結(jié)合它對(duì)外宣稱(chēng)的說(shuō)法和專(zhuān)家的觀點(diǎn)，美軍戰(zhàn)機(jī)不斷發(fā)生氧氣系統(tǒng)故障可能有多個(gè)原因：一是技術(shù)方面，如進(jìn)氣道因故障關(guān)閉后應(yīng)急備用氧氣系統(tǒng)未及時(shí)啟動(dòng)，引氣系統(tǒng)或其他密封件泄漏導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)廢氣進(jìn)入，抗荷服產(chǎn)生的壓力過(guò)大阻礙了飛行員呼吸，極端動(dòng)作下面罩與人臉結(jié)合不緊漏氣，氧源部分管路松脫，空氣過(guò)濾或告警系統(tǒng)不正常工作，制氧部分與備用氧氣系統(tǒng)切換失靈，等等；二是氧氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)流程和質(zhì)量控制嚴(yán)格不夠；三是維護(hù)保養(yǎng)不善或不及時(shí)；四是氧氣系統(tǒng)都按通用的軍用標(biāo)準(zhǔn)要求，并非一型戰(zhàn)機(jī)執(zhí)行一種標(biāo)準(zhǔn)�！�

“后來(lái)F-35氧氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，美軍專(zhuān)家在回答公眾質(zhì)詢時(shí)就聲稱(chēng)，他們已提高了驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)，并進(jìn)行了改進(jìn)，但結(jié)果還是出了問(wèn)題。這樣看來(lái)，美軍還是沒(méi)有找到根本性的原因，只能采取一些‘不得已而為之’的辦法，比如降低高度飛行，加裝自動(dòng)備份氧氣系統(tǒng)，等等�！蓖跞褐赋�。

例如，F(xiàn)-22頻出氧氣系統(tǒng)故障后，美空軍授予洛馬公司超過(guò)3000萬(wàn)美元的合同，用于為所有F-22安裝自動(dòng)備份氧氣系統(tǒng)。

那么，為了避免氧氣系統(tǒng)故障對(duì)飛行員和戰(zhàn)機(jī)造成損害，可以采取哪些辦法？

王群認(rèn)為：“降低飛行高度、降低飛行頻率等在未查明原因時(shí)都是必須的，但根本上還是應(yīng)細(xì)化、提高質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)，并充分驗(yàn)證，同時(shí)還要嚴(yán)格檢驗(yàn)流程，加強(qiáng)日常維護(hù)保養(yǎng)。而且，設(shè)計(jì)上要適應(yīng)不同戰(zhàn)機(jī)的要求，需考慮更加極端的情況，要有更好的冗余度，主要是配備自動(dòng)備用氧氣系統(tǒng)，確�？煽啃�。此外，還應(yīng)修改軟件系統(tǒng)，提高緊急情況下氧氣系統(tǒng)在整個(gè)生命保障系統(tǒng)中的優(yōu)先等級(jí)�！�

信息來(lái)源：軍事要聞