氧气罩下的原理：战机供气系统

美国海军教练机T-45有供氧的问题，不少飞行员感到不适。(图/美国海军)

美国海军航空队最近诸事不顺，T-45苍鹰教练机(Goshawk)不断的被投诉供气设备出了问题，以致飞行员集体罢飞，但是海军却又查不出明显的机械原因。更糟的是，现役战机F/A-18大黄蜂(Hornet)也传出类似问题，真的使美国海军困扰不已。

防卫即时报(Breaking Defense)报导，一开始是1组飞行员(1名教官与1名学员)投诉，当他们驾驶T-45教练机在高空飞行时，会有「轻微头痛」类似高山症的情况， 不过在那一场的训练过程中，92名飞行员只有1组出现这个问题，因此海军医生认为，头痛仅只是因演习训练造成的心理压力。但是在当消息传出来以后，愈来愈多的T-45飞行员也提出了类似的情况，他们先前是自己隐忍没有呈报而已。同时，F/A-18的战斗机飞行员也出面投诉，显然已不能简单的视为个案与压力因素了，因此美国海军决定谨慎应对，限制训练飞行的高度与G力，飞行高度限制在3千公尺以下，G力最高不得超过4G。

当然这只是权宜之计而不是治本方法，找出供气设备的问题才是上策，因此美国海军举行特别会议，以了解飞行员的各种意见。

现代战机都会飞到极高的空域，因此呼吸面罩要能提供足够的新鲜氧气。(图/美国空军)

在1950年代，战斗机刚刚进入喷射时代时，当时战斗机会使用瓶装液态氧(LOX)为飞行员供气，包括F-86、F-104战机都是如此。但是瓶装液态氧体积很大，存量也有限，会限制飞行员的巡逻时间，而且要是在作战中，液态氧瓶被击中也有爆炸的危险，因此后来就发明机载制氧系统(On-Board Oxygen Generation System,OBOGS)，这系统是在由飞机的引擎进气口导气，经过压缩与过滤，供应给飞行员呼吸，因此只要飞机持续飞行，座舱里都会有足够的氧气。这种供氧方式也应用在直升机、运输机和长程客机当中，这个技术已相当地成熟。

机上制氧设备的意示图，空气从引擎进气口而来，经过压缩和过滤提供给飞行员，并带起飞行员吐出的二氧化碳。(图/F-16.NET)

因此，飞行员要是觉得呼吸困难，其中一种原因就是在过滤空气的环节中出了问题，可能是空气遭到污染，以致引擎产生的废气(特别是一氧化碳)混进了供氧系统当中。但是最近T-45教练机飞行员的证词是，当飞机降低到3000公尺以下的空域时，情况就会好转，因此这不像是空气遭到污染所造成的。

T-45、F/A-18的供氧问题似乎还不太相同，先前说到供氧系统从瓶装液态氧换成机载制氧，但是为防万一，仍然保留了瓶装液态氧做为制氧设备故障时的备用。在F/A-18的供氧问题上，飞行员在改成瓶装液态氧就会好转，但是T-45教练机即使换成瓶装液态氧仍然没用，头痛依然持续。

飞机老旧可能是问题核心， T-45机队的平均年龄是17岁。早期的T-45A制造于20世纪80年代末和90年代初，其中69架仍然在使用，虽然多数已升级至T-45C水准的电子设备。但是供氧设备不属于性能提升的部分。而且T-45交付时间差距很大，这意味着T-45的年龄差异很大，从8年到20年不等，目前还没有人提到机龄与供氧问题的相关性。

供氧设备之所以这么难调查，因为缺乏客观的量测机制，目前的证据都来自飞行员的感受，但是人的感受各不相同，有些人浑然不觉，有些人就特别难受。难受的原因究竟是压力、疲倦，或者真的是氧气问题也不容易判断。

因此美国海军医疗单位建议，似乎有必要设计供氧设备的空气品质检测器，至少氧含量与有毒气体比例能够实际呈现，取得可信的线索，才能找出原因。