战斗机飞行员可以脱下呼吸面罩吗?
像是「捍卫战士」这样的空战片,为了让观众能看到演员的面孔,经常呼吸面罩,其实不太正确。(图/派拉蒙)
在「捍卫战士」(Top Gun)或者「ID4星际终结者」(Independence Day)电影中,飞行员经常把面罩取下与其他人聊天,真的可以这样做吗?在得到答案之前,让我们首先看一下面具的用途。
战斗机飞行员的面罩,主要功用当然是供应氧气,现在的战机都能飞到几千公尺的高度,这个环境的氧气是稀薄的,大脑要是缺氧,会失去可靠的判断力。
飞行员在培训时期,会接受缺氧模拟训练,学员会进入一个高空试验室,在那里空气被减少到海平面的三分之一,而学员们会被要求做一些需要动脑的测验,像是玩积木之类的,学员会感受到如此简单的事,竟然会如同变笨一样错误百出。
这个课程的目的,是让学员了解到自己面临缺氧时的症状,以便在飞行当中,遇到紧急情况时,可以认知到自己正处在缺氧状态而必须采取紧急行动。
对于大多数人来说,缺氧的症状一开始时是手指发麻,然后头昏眼花,或是奇特的兴奋感。如果任其发展,会导致判断混乱,最终意识丧失与昏迷,飞机就失去控制,这对单座飞机而言可能是灾难性的,所以在多数时候,飞行员一但进入驾驶舱,就必须把面罩戴好。
美国海军蓝天使飞行特技队,他们在飞行过程不戴飞行面罩,仅有麦克风相互联络,这是因为飞行高度不超过25000呎。(图/美国海军)
除此之外,面罩还有其他一些可帮助飞行员做事的功能,比如通话。大多数的飞行口罩都有内置麦克风,按下通常在节流阀杆上的按钮,飞行员可以启动多个频道的无线电通信。在第一段所说的电影中,飞行员脱下面罩与僚机聊天,其实不太可能,因为飞机座舱内持续会有吵杂的引擎运转声,飞行员如果没有对着麦克风讲话,无线电另一端的受话者是听不清楚的。
有些飞行面罩里还有灯,这在夜间飞行时会用到,虽然夜航时,尽可能会在黑暗中驾驶,但是有些情况,比如要阅读地图或是书写笔记时,飞行员会需要一些照明,而面罩上的小灯可以提供光源,这个灯的开关在面罩里,飞行员用舌头来按下面罩内的按钮。
还有另一种重要设计,可以调整面罩内部的压力,使飞行员在更高的空域有效呼吸。随着海拔的升高,呼吸会变得更加困难,因为人体肺部内部的压力,与人体外部的压力差异正在缩小,这时候,需要引入一种正压,并迫使空气进入飞行员的肺部,才可以顺利呼吸,从而减轻飞行员的疲劳感。正压力也助于飞行员抵抗在机动飞行过程中遇到的G力。
聊完了飞行面罩的作用,下面来谈谈驾驶舱内的气压。不同于民用航空飞机在飞行过程保持固定舱压,战斗机的舱压是不恒定的,从海平面到8,000英尺(2438公尺),战机根本不加压,这个高度也没有呼吸问题。从8,000英尺(2438公尺)到大约25,000英尺(7620公尺),我们会维持大约8,000英尺海拔的舱压,类似于许多滑雪胜地。一旦我们爬升到25,000英尺以上,座舱压力就会缓慢上升,以至我们到达50,000英尺(15240公尺)时,座舱内部的压力大约等于海拔20,000英尺(6096公尺),这已是世界上一些著名高山的高度。做个比较,世界最高峰的珠穆朗玛峰,高度是8848公尺。
也就是说,战机的内部舱压,仅为保持飞行员基本的维生压力。
回到一开始的问题,飞行员在飞行期间,摘下面罩会怎样呢?答案取决于飞行高度。如果飞机在25,000英尺以下高度巡航,此时不戴面罩长期飞行也没有问题;但是,超过25,000的飞行高度,长时间没有戴面罩就会导致缺氧。
飞行员在飞行过程中喝水。(图/youtube)
不过,飞行员确实有机会飞行过程中脱下面罩,主要是进食和喝水。脱水对飞行员的影响,与缺氧同样有害,因此大多数飞行员在较长的飞行过程中,会多次脱下面罩来以喝水,或者在较长的任务中吃些东西。只要时间不要过长,这种影响是可以忽略不计,也就是说,不管吃东西或是喝水,在座舱内都要一切从简。