基本介紹
- 中文名：硬質加壓服
- 外文名：hard pressure suit
- 定義：給身體周圍加壓的航空飛行防護服
- 包括：全壓服和分壓服
- 一級學科：航空科技
- 二級學科：航空安全、生命保障系統
簡介,分壓服（高空代償服）,全壓服,
簡介
人體暴露在高空會引起三種主要生理反應：缺氧、減壓病和嚴重的冷效應。為了避免嚴重缺氧，可以向呼吸道輸送純氧氣，同時維持肺內絕對壓力不低於15.33~19.33kPa；為了避免減壓病，要求在過低的氣壓下，暴露時間不超過幾分鐘，或者人體不能暴露在低於35.7kPa的氣壓中；對於高空低溫的效應，如果飛行員穿著常規飛行服短時間暴露，經試驗不會有嚴重危險，但如果暴露時間超過10min，暴露部分將會凍傷。
高空飛行為了避免缺氧、減壓病和嚴重的冷效應，就必須對飛行員周圍形成穩定而舒適的環境。現在飛機都採用環控氣密座艙，它不僅能有效地防護高空飛行時的低氣壓、缺氧、寒冷、高速氣流的影響，還能在艙內創造適當的微氣候以保證飛行員有良好的工作環境。但當氣密座艙工作不正常時，防護服就成為飛行員必備的防護救生裝備之一。
飛行防護硬質加壓服包括全壓服和分壓服。在較高高度上提供長時間保護，只能用維持身體周圍壓力等於或大於35.7kPa的氣壓和維持身體熱平衡要求的服裝才能滿足防護要求，這就是全壓服。如果在飛機增壓座艙失壓後，飛機能快速（2～5min內）下降到安全高度，則低溫、低壓的危害不會明顯降低飛行員的工作效率，這種情況下只要能防止高空缺氧就能對飛行員提供安全保證。因此，僅僅配備加壓呼吸設備和相應的代償呼吸效應的部分加壓服即可，這種服裝稱為分壓服，有時又稱為高空代償服。我們希望以最小的身體覆蓋加壓面積來獲得較完善的生理防護。
分壓服（高空代償服）
如果能快速下降到安全高度，則減壓病和低溫不會明顯降低乘員的工作效率，這時，飛行員可以穿分壓服。分壓服只對身體的部分表面加壓，力求以最小的體表覆蓋來達到較完善的生理保護。分壓服比全壓服容易製造，但對飛行員提供的防護高度和持續時間都是有限的，同時對人體可能留下不良的生理負荷。
當飛行高度超過12km，座艙失去氣密性時，即使呼吸100%的氧氣也不能維持正常的肺泡氣氧分壓值，必須採用加壓呼吸。加壓呼吸時，肺內絕對壓力高於環境壓而產生余壓。但是，人體的余壓呼吸能力是有限的，主要表現在以下方面：
肺內余壓升高時，可引起上呼吸道、胸腔、肺被動擴張，呼吸形式改變，呼氣費力，甚至肺部損傷。大多數健康人只能短時間耐受4kPa的加壓呼吸；若對胸部施加抗壓，可耐受5.3~6kPa的余壓值；若胸、腹部均施加抗壓，使胸壁內外兩側壓力相對平衡，腹部也得到一定的支持，則可耐受余壓值為8.0kPa的加壓呼吸。
胸內壓的升高，還會造成循環系統功能障礙，使靜脈血回流受阻，胸腔內血液大量向外轉移，蓄積於四肢靜脈血管。若對四肢體表施壓，即可克服上述循環障礙，可耐受的余壓值能提高到10kPa。
在使用分壓服時，若面罩內余壓超過10kPa，口腔底部、上呼吸道被動擴張，頭、頸部充血、腫脹，眼、耳不適及脹痛達到不可耐受的程度。這時，可採用加壓頭盔對頭、頸施加均勻對抗壓力，以消除余壓的影響。
分壓服即是對身體的部分體表進行加壓的一種飛行防護服，以確保飛行員的救生及安全飛行。在應急情況下，當氧氣調節器對肺部進行加壓供氧時，代償服拉力管或囊的張緊作用在人體外體表（軀幹及四肢）形成一個機械反壓力（亦稱代償壓力），用以抵消肺內外的壓力差，使人體內外壓力平衡，從而保證加壓供氧得以實現。代償服所施加的壓力還具有以下作用：
(1)對胸廓和腹部呼吸進行代償，使呼氣不致過分用力，保持正常的呼吸節律，保證加壓供氧（主要指囊式代償服）。
(2)對血液循環系統的代償，保證了血液能從四肢和軀幹回流，從而避免在上述部位造成淤血。
(3)可預防高空體液沸騰。
飛行高度不同，代償服與加壓供氧面具的配套使用方式亦不同，如圖1所示。
圖1
優良的代償服應具備下列主要性能：
(1)加於人體整個表面的壓力應均勻並且等於肺內的氣體壓力。
(2)不應妨礙飛行員的活動，並有一定的舒適度，長時間穿著不應引起明顯的疲勞感。
(3)無餘壓呼吸時，不給胸部和腹部的呼吸肌增加負荷；而一旦加壓時，可減輕這些肌肉的負荷。
(4)選用材料應具有較好的透氣性、吸濕性，具有一定的強度、較小的延伸性及摩擦係數。
(5)穿脫方便迅速，儘量做到無需他人幫助。
(6)結構簡單，重量輕。
全壓服
全壓服實際是一個軟式氣密座艙，其基本特點是：用氣體對全身表面均勻加壓，一般用作太空衣。全壓服內所需維持的絕對壓力是根據保護時間的長短來決定的，圖2是地面實驗條件下，暴露高度和時間對於安靜狀態下受試人員減壓病發病率的關係。由此可知，服裝內絕對壓力為37.6kPa，足以防止坐姿飛行人員嚴重的減壓病。經驗表明，全壓服所需的壓力為18.8kPa(用於短時間防護)和37.6kPa（用於數小時防護）之間。
圖2
全壓服由不透氣材料製成，為了防止加壓後過度膨脹，外面還有一層限制層。當全壓服充氣時，服裝膨脹變硬，不易彎曲。必須在全壓服的頸部、肩部和腕部裝氣密旋轉軸承來改善這些部位的活動性。
全壓服的通用要求為：
(1)對飛行人員在飛船內和飛船外的活動限制儘可能小。
(2)高度的工作可靠性。
(3)儘可能小的重量和尺寸。
(4)使用維修簡單方便，具有可修復性。
(5)耐火。
(6)在機械事故中有儘可能高的生存性。
(7)抗振性好，在規定溫度範圍內有良好的熱穩定性。
(8)可人工調節服裝內的壓力、通風空氣的流量和溫度。
(9)具有一定的強度。
(10)按生理衛生學要求來限制吸入氣體的污染物含量。
(11)能在沒有外界幫助下穿、脫服裝。
