目的:针对三自由度载人离心机系统结构复杂、转动惯量高等特点,探讨其在弹性边界下的模态测试方法.方法:以三自由度载人离心机为测试对象,参照GJB 2706A-2008《航天器模态试验方法》和GB/T 11349.3-1992《机械导纳的试验确定 冲击激励法》在离心机弹性边界下使用力锤作为激励源开展模态测试.每个激励位置锤击4次,对4次锤击数据进行线性平均计算后得出结果.利用三自由度加速度传感器、64通道数据采集仪收集数据,基于Test.Lab模态测试分析软件,采用频率响应函数对模态数据进行分析.结果:激励信号在30 Hz频段内相干系数不低于0.8;系统前3阶固有频率分别为9.15、15.66、19.22 Hz,均为扭转振型;在Z18和Z21激励位置下,系统一阶频率均为9.15 Hz左右,二阶和三阶频率也一致.结论:力锤测试法可用于三自由度载人离心机的模态测试,能够保障设备运行的安全性、提高受试者的舒适性,对指导后续的结构优化设计具有借鉴意义.

目的:应用经颅多普勒超声联合逐波血压监测探讨飞行员急性正加速度(＋Gz)暴露后脑血流动态调节能力的变化。方法:前瞻性纳入2022年6－10月于空军军医大学空军特色医学中心接受离心机＋8Gz高载荷耐力测试的男性飞行员26例。于试验前静息状态和离心后5 min内分别监测血压、心率，并使用经颅多普勒超声联合无创连续血压监测仪监测双侧大脑中动脉血流速度和无创逐波血压，应用传递函数分析计算得出双侧0.02～0.50 Hz各频段内的脑血流动态调节参数，并计算相位差、增益和一致性。比较静息状态与离心后上述参数的差异。结果:与静息状态相比，26例飞行员在＋8Gz急性高载荷暴露后收缩压、舒张压、心率显著升高(均 P<0.001)；在超低频段(0.02～0.07 Hz)相位差显著升高，增益显著降低(均 P<0.05)；而在低频段(0.07～0.20 Hz)和高频段(0.20～0.50 Hz)静息状态与离心后相位差和增益差异无统计学意义(均 P>0.05)。 结论:经颅多普勒超声联合逐波血压监测可用于检测高载荷急性＋Gz暴露后脑血流动态调节变化。传递函数分析超低频段参数适用于此类评估。

目的:建立一种新的载人离心机模拟空战机动（simulated aerial combat maneuver，SACM）载荷曲线。方法:研究分析国内外歼击机训练的载荷数据，建立适用于载人离心机的SACM载荷曲线，并以4名志愿者穿抗荷服、做PHP抗荷动作在载人离心机上进行SACM暴露试验。记录+G z值以及志愿者心电图、耳脉搏等。以志愿者出现周边视力丧失、G-LOC或A-LOC作为判断到达G耐力终点的指征。志愿者到达耐力终点或完成1组SACM载荷曲线的暴露时间作为G-时间耐力。根据志愿者的主观感受对疲劳程度进行评分。 结果:新建立的2~8 G SACM载荷曲线包含7个平台，分别是+4 G z 20 s、+2 G z 5 s、+5 G z 10 s、+2 G z 5 s、+6 G z 15 s、+2 G z10 s及+8 G z 5 s平台，+G z暴露总持续时间为85 s，+G z增长率为3 G/s。4名志愿者中的3人完成了SACM暴露，另1名志愿者没有完成SACM暴露，在SACM暴露60 s（6 G z 6 s）时发生A-LOC。3名志愿者SACM暴露8 G z 5 s时的平均心率达到了（200±7）次/min；暴露结束后的体力感知度均达到了“明显感觉疲劳”水平。 结论:本研究基于载人离心机试验提出的2~8 G SACM载荷曲线有助于进一步认识歼击机典型作战载荷变化对机体的影响，可根据SACM暴露时间、视力及意识变化，初步对志愿者进行G-时间耐力分级评定。

目的:观察新型冠状病毒（以下简称新冠病毒）感染康复后飞行学员载人离心机训练的抗荷耐力和生理指标变化，探讨新冠病毒感染对飞行学员载人离心机训练是否存在影响，为后续感染康复后飞行人员相关载人离心机训练提供依据。方法:选取2022年参与当批载人离心机训练的飞行学员12名，根据是否感染过新冠病毒将其分为康复组和对照组，每组各6名。2组均分别进行载人离心机快增长率（rapid G onset rate，ROR）试验和慢增长率（gradual G onset rate，GOR）试验，同时记录其在试验过程中的心率及呼吸频率变化，收集抗荷耐力情况。结果:康复组飞行学员保持松弛状态时的抗荷耐力（GOR耐力1）平均值为（4.2±0.8）G，做抗荷动作时的抗荷耐力（GOR耐力2）平均值为（5.7±0.6）G；对照组飞行学员的GOR耐力1平均值为（3.4±0.3）G，GOR耐力2平均值为（6.0±0.6）G。与对照组相比，康复组飞行学员的GOR耐力1和2的值差异均无统计学意义（ P均>0.05）。与对照组相比，载人离心机ROR和GOR试验过程中康复组飞行学员的平均心率和呼吸频率变化差异均无统计学意义（ P均>0.05）。 结论:新冠病毒感染康复后不会影响飞行学员载人离心机训练的表现，也不会影响其使用抗荷动作和心血管调节储备能力。

目的:设计一种载人离心机航空医学训练数据管理软件,实现飞行员载人离心机训练时多类型、多维度训练信息的综合管理.方法:该软件采用微服务模式设计,采用C#语言编程,使用MVC(model-view-controller)模式开发,通过多线程技术实现与其他系统的数据交互及时间同步.该软件主要包括登录管理、训练管理、训练计划管理、飞行员信息管理、训练实施人员信息管理、飞行员训练数据管理、统计查询、系统管理8个功能模块.结果:该软件实现了对飞行员载人离心机训练时的生理参数数据、音视频数据、运转载荷曲线等多种信息的自动获取与统一管理,提高了训练的效率及训练数据统计、分析的信息化水平.结论:该软件提高了飞行员载人离心机航空医学训练数据管理的信息化水平,为航空医学训练提供了有力的支撑与保障.

目的 对本课题组前期提出的适用于飞行教官的抗荷动作进行表面肌电图评价.方法 纳入 18～20岁受试者 8 人,试验设备采用AMST-HC-4E型载人离心机,根据初教机与高教机飞机性能及载荷特点编制 3.0G60s、4.0G50s、5.0G40s、6.0G30s及 7.0G20s共 5 条离心机加速度曲线,分别评价FT动作及HP动作的抗荷效果,同时利用表面肌电技术观察不同载荷下2 种抗荷动作训练前后肌肉用力的变化及肌肉激活的情况.结果 训练后,受试者使用FT动作与HP动作时抗荷耐量均较训练前增加,与训练前相比,FT动作组增加 60.8%,HP动作组增加 34.6%,FT动作+KH-X抗荷服组增加 50.5%,HP动作+KH-X抗荷服组增加 51.7%,差异均有统计学意义(P均＜0.05);表面肌电测试结果显示,训练后FT动作组及HP动作组的积分肌电值(iEMG)均呈下降趋势,其中FT动作组2.5G10s载荷下右腓肠肌、3.0G60s载荷下左右腹直肌及右腓肠肌、5.0G40s载荷+KH-X抗荷服下左腹直肌训练后的iEMG值下降差异均有统计学意义(P均＜0.05).3.0G60s载荷下,FT动作组左胫骨前肌iEMG高于HP动作组(P＜0.05);4.0G50s载荷+KH-X抗荷服及5.0G40s载荷+KH-X抗荷服下,HP动作组左腹直肌iEMG高于FT动作组(P均＜0.05).结论 表面肌电图评价结果表明,适用于飞行教官的FT动作抗荷效果显著.

抗荷生理训练是飞行员航空医学训练的重要内容之一,通过训练可以使飞行员了解高过载对人体的影响,掌握抗荷装备的使用方法及抗荷动作(anti-G straining maneuver,AGSM),从而提高飞行员的抗荷能力,预防加速度暴露导致的视力改变和意识丧失,保障飞行安全.抗荷生理训练的内容主要包括体能训练、AGSM训练、抗荷正压呼吸(positive pressure breathing for G,PBG)训练和载人离心机训练[1].我国从20世纪80年代开始,给空军疗养院配备了“肌力协调训练器”和“地面加压呼吸训练器”用于AGSM和PBG训练,并制定了规范的训练方案,在飞行员疗养期间为其进行L-1、M-3等AGSM训练[2-3].自2009年起,航空医学鉴定训练中心和部队航医室开始配发新型AGSM和PBG训练一体化设备“抗荷抗缺氧能力检测仪”[4],飞行员在该设备及空军航空医学研究所的载人离心机上学习新的AGSM——HP动作[5-7].笔者对2015年11月至2016年4月在空军航空医学研究所及其载人离心机医学训练基地进行抗荷生理训练的111名男性歼击机飞行员进行了问卷调查,并分析了载人离心机训练结果,初步了解目前歼击机飞行员抗荷生理训练情况.

目的 通过载人离心机耐力鉴定训练,探索飞行员空中推拉动作(push-pull maneuver,PPM)致意识丧失(G-induced loss of consciousness,G-LOC)原因,指导飞行员学习推拉效应(push-pull effect,PPE)防护方法,提高飞行员PPE适应性. 方法 对1例空中PPM致GLOC的飞行员进行载人离心机基础耐力鉴定和PPE训练.基础耐力鉴定以+Gz达到4.25G,持续10s为合格;PPE防护方法训练包括:①-1Gz/+4 Gz:由基线载荷+l.4Gz下降至-1Gz(下降率1 G/s),持续5 s,然后立刻暴露于+4Gz(增长率2 G/s),持续10s.②-1Gz/+5 Gz:由基线载荷+1.4Gz下降至-1Gz(下降率1 G/s),持续5 s,然后立刻暴露于+5Gz(增长率2 G/s),持续10 s.观察其基础耐力、PPE耐力以及PPE防护方法掌握情况. 结果 基础+Gz耐力鉴定时飞行员心电正常,耳脉搏波幅有下降趋势但未拉平,鉴定结果为合格.PPE防护方法训练:①-1Gz/+4 Gz:PPE防护方法训练中服装压35 kPa时,飞行员HP呼吸动作规范.②-1Gz/+5 Gz:PPE防护方法训练中服装压45 kPa时,Gz向+Gz转换飞行员未做HP呼吸动作,经提醒,飞行员恢复HP呼吸动作,最终完成训练. 结论 该飞行员空中PPM致G-LOC并非+Gz耐力不良导致,而是PPE防护方法不当引起.建议加强飞行员PPM和PPE发生机制和防护措施宣讲,将PPE防护方法训练纳入到载人离心机常规训练中.

目的 分析和讨论飞行员载人离心机训练情况,了解飞行员抗荷耐力水平,为训练方案的改进提供参考依据. 方法 采用横断面研究方法,采集1 199名飞行员的载人离心机训练数据,并按训练任务类型分为航空医学鉴定训练飞行员和准备参加竞争性考核飞行员两类,对飞行员的训练成绩进行分析和探讨,比较不同类型飞行员的训练合格率. 结果 877名进行航空医学鉴定训练的飞行员中有594人完成了8G10s训练,106人完成了9G10s训练,训练合格率为79.1％.180名准备参加竞争性考核的高性能战斗机飞行员中,有141名飞行员通过了9G10s训练,训练合格率为78.3％.142名准备参加竞争性考核的二代机飞行员中,有140名飞行员通过了7G10s训练,训练合格率为98.6％,显著高于航空医学鉴定训练飞行员和准备参加竞争性考核的高性能战斗机飞行员(x2=31.141、29.318,P＜0.01),但后两组飞行员的训练合格率差异无统计学意义(x2=0.058,P＞0.05).G-LOC的发生率为5.0％,A-LOC生率为2.7％.参加竞争性考核的飞行员的G-LOC和A-LOC发生率均显著大于航空医学鉴定训练飞行员(x2=4.983、7.528,P＜0.05).1 199名飞行员仅有2例(0.17％)发生较严重的急性腰扭伤. 结论 我军飞行员载人离心机训练所采用的抗荷措施先进,训练时意识丧失和脊柱损伤发生率低,但训练方案仍需要继续丰富和改进,训练成绩也有待进一步提高.

飞行员持续性加速度耐力问题始终受到航空医学界的关注.飞机机动产生的正过载,使供给大脑的血液向下流动,从而引起大脑缺氧,出现视觉障碍,甚至是意识丧失.航空医学将因持续性加速度作用导致的空中意识丧失,称为加速度致意识丧失(G-induced loss of consciousness,G-LOC).在航空医学中G-LOC的定义为“因正加速度增加而导致大脑供血不足,从而使感知发生改变的一种状态,使人失去了对现实世界的感知”[1].G-LOC可导致严重飞行事故,因而是航空医学重点解决的问题之一[2].根据美国空军1982-2002年的事故统计,G-LOC的发生率为每百万飞行架次25.2次[3].