氧氣面罩提供了一個可以把呼吸需要的氧氣從儲罐中轉入到人體肺部的方法。主要有醫用氧氣面罩、航空氧氣面罩以及航空乘客使用的氧氣面罩等種類，對於治療疾病、保護乘客及飛行員安全起到了重要的作用。主要由塑膠，有機矽，或橡膠製成。
基本介紹
概述,構造,套用,醫用氧氣面罩,軍用航空氧氣面罩,民用航空氧氣面罩,
概述
構造
氧氣面罩主要由塑膠，有機矽，或橡膠製成。
套用
醫用氧氣面罩
主要性能及結構
貯氧系統是由面罩、貯氧袋、T型三通、輸氧導管以及固定構件組成。
用途
供呼吸困難、缺氧病人輸氧用。
使用方法
氧氣直接注入貯氧袋內，將面罩置於患者面部，密閉口鼻。使用固定構件將面罩固定於患者頭部，進行吸氧。
軍用航空氧氣面罩
簡介
現代化的戰機，都擁有自動增壓座倉，使戰機在高空飛行時機倉內外壓力相同。同時，飛機在6000公尺以上飛行時，由於外間空氣開始稀薄，飛行員就須要配帶氧氣面罩.呼吸氧氣.。
這些氧氣都是存在機體內的氧氣瓶，飛機在起飛前，地勤人員除了替飛機加油掛彈外，同時也會將混合氧注入氧氣瓶內。
座倉是密封的，否則在高空高速飛行時，輕微的座倉壓力變化都會危害到飛行員，同時戰機在高速飛行時(尤其是在作戰時)，飛行員所承受的壓力和G力都很巨大，此時，除了壓力飛行服自動加壓保護飛行員外，供氧泵亦會自動加壓增加氧氣供應，因為此時飛行員的肺部受壓，呼吸會比較困難，這種自動系統可保障飛行員不會缺氧昏迷.。
由於座倉是根據飛行高度自動調整壓力，因此戰機飛到低空時，飛行員就可以選擇打開空氣交換裝置，讓機外空氣進入座倉，或者是繼續使用氧氣面罩.。
所以，現代超音速戰機的飛行員，氧氣面罩和壓力飛行服都是不能缺少的.。
戰機起飛時，飛行員都會首先使用氧氣面罩，不會選擇呼吸機外空氣，因為戰機在跑道上等候起飛時，都會噴出大量有毒廢氣，為免廢氣進入座倉引致中毒，所以飛行員都會關上空氣交換裝置，使用氧氣面罩呼吸。
航空氧氣面罩
航空氧氣面罩作用
航空氧氣面罩是飛行員的主要個體防護裝具，是人機界面的關鍵交接點。它在實際飛行中使用頻率最高、靠近人體最近，其防護性能的好壞對保證飛行員高空飛行供氧救生具有極為重要的作用。航空氧氣面罩為避免高空缺氧的威脅，保證飛行安全，起到了難以估量的作用！
裝備現狀
近20年來，航空技術迅速發展，現代軍用飛機戰術性能不斷提高，進一步促進了航空氧氣面罩的改進與發展。國外空軍飛行員的氧氣面罩幾經改型，多次更新換代，以使其適應高技術性能飛機配套使用要求。如美軍由服役20多年的MBU-5/P和MBU-12/P氧氣面罩發展到MBU-20/P和MBU-22/P氧氣面罩；原蘇聯已由KM-18發展到KM-36型氧氣面罩；英國和法國空軍也研製了高性能的Q/P和MP90型氧氣面罩。這些新型氧氣面罩的共同特點是：總體重量輕、呼吸氣阻力小、瞬間流量大、配掛機構合理、抗過載能力高、配戴舒適方便。並具有防核、防化、防生物戰侵襲和抗高速氣流吹襲綜合防護性能，以及正加壓抗過載和與通訊裝置兼容等特點。
中國空軍現有的殲擊機、強擊機、轟炸機使用的氧氣面罩仍沿用60年代初仿蘇產品。現役氧氣面罩面型不符合我國飛行員的面型特點，工藝落後、性能不穩定，配戴舒適性差。現役面罩本身存在的問題，加上我軍飛機性能的不斷改進，如空中加油機的套用，續航時間延長，電子火控裝備的改進，使得對飛行員個體防護裝備的舒適性、安全性的要求更高。亟需加以改進。
發展趨勢
從國外航空氧氣面罩的工程設計和生理學要求上看，提高飛行員氧氣面罩供氧防護性能主要在以下幾個方面：
1.提高氧氣面罩氣密性符合率：氧氣面罩的氣密性是其供氧性能的關鍵性技術指標，氣密性的好壞直接影響飛行安全。Raymam報導，美國空軍在89例空中意識喪失的事故中，有19例是由於缺氧引起，占21.3%。Talbot分析了620起一等事故，認為有30.3%是由於面罩氣密性不良所致。英國空軍報導10年間飛行中缺氧事故400例，其中氧氣面罩漏氣占22%，氧氣面罩與氧調器未連線占11%。中國空軍飛行部隊也曾出現多起因面罩性能不良的飛行事故。由此可見，氧氣面罩的氣密性是保證飛行員供氧安全的關鍵。提高其氣密性符合率，在工程設計上主要通過面罩主體面型設計、周邊密封設計、配掛系統設計和動態氣密性設計來實現。
(1)改進面罩主體面型設計 面型設計的合理性是氧氣面罩氣密性的關鍵所在。因為飛行員群體面部特徵的個體變異很大，統一的面罩型號難以滿足群體的配戴要求。國外裝備的舒適性來自科學的設計，用人體測量的高新技術（雷射掃描技術），在17 s內採集了飛行員頭面部的13.1萬個數據點，經先進的三維數位技術和高性能的圖像處理軟體處理，形成立體圖像，再將其放入要設計的頭盔圖像里或氧氣面罩里，並直接輸入計算機輔助設計系統(computer-aided design system, CAD)修正頭盔和氧氣面罩的原型設計。這樣，使頭盔和氧氣面罩的符合率大大提高。氧氣面罩最容易出現漏氣的部位是鼻樑兩側，其次是下頜和嘴角一帶，由於人的體型形態變異較大，英國的P型面罩採用了卷邊設計，從而使其在掛帶拉力作用下壓緊臉皮，同時在面罩內有餘壓(ΔP)情況下，余壓值越大，與面部皮膚貼合越緊。密封周邊設計的泄漏對吸入氣氧分壓的影響極大。如發生在應急加壓供氧時，將難以維持面罩內的供氧壓力，嚴重危及飛行安全。面罩泄漏的另一個原因是使用問題，如面罩型號選配不當，配戴不仔細，也會導致泄漏。面罩附屬檔案老化，鹿皮脫落，海綿墊缺損，也是影響供氧安全的重要因素。這應引起航空個體裝備管理者和使用者的重視。
(2)加強面罩鉤掛裝置 氧氣面罩與飛行保護頭盔的配掛部分是其關鍵連線點。至於何種連線形式好，使用方便，各國空軍所採用的方式各不相同。美國空軍MBU-20/P和BA/LP氧氣面罩採用偏置插刀式插銷，固定在飛行頭盔上。該插銷可以靈活調節其鬆緊度，滿足加壓供氧的要求，深受使用者的歡迎。英國P型面罩採用快速手動張緊的肘節柄-鏈帶系統。這種結構平時可以戴鬆些，加壓供氧時，再用手壓下手柄，收緊面罩，使其緊貼面部。但是在座艙出現應急減壓時，如飛行員來不及用手扳動肘節柄拉緊鏈帶，就有造成嚴重缺氧的危險。原蘇式氧氣面罩多採用掛帶式，與我軍面罩的形式差不多。平時戴好，掛在頭盔掛鈎上；加壓供氧時，藉助位於頭後的拉力補償囊的作用，使氧氣面罩相應地收緊。近幾年他們借鑑西方設計方式也使用插銷，在蘇-27飛機上套用。
(3)研製動態加壓呼吸氧氣面罩 為適應下一代先進機動飛機生命保障系統的發展，滿足高過載加壓呼吸、高空加壓供氧的需要，英國Camlock公司發明了一種G敏感氧調器提供加壓呼吸，可以使氧氣面罩自動密封。在平常該材料柔軟舒適，當有外力作用時便產生應力變形，使其緊貼人體皮膚，達到氣密作用。其自動密封的強度與面罩腔壓力是相應的。取消了用於加壓呼吸的機械和氣動面罩拉緊裝置，減輕了重量。然而這種自動的動態密封裝置的結構和原理還不清楚，尚未見詳細報導。
2.改善氧氣面罩的配戴舒適性：近幾年來，航空技術的迅速發展，空中加油機、機載產氧技術的套用，飛機續航能力增加，飛行員配戴氧氣面罩的時間也加長，這就對氧氣面罩提出了更高的要求。據報導，有5名飛行人員因氧氣面罩的舒適性差，夾鼻樑而不願戴面罩，結果在高空座艙爆破減壓後，5人都出現了不同程度的高空缺氧和減壓病症狀。這些事例說明，氧氣面罩的舒適性極為重要。英、美、法、瑞典、加拿大、俄羅斯空軍現行的航空氧氣面罩都注重改善其配戴的舒適性。其舒適性對於保證長時間(6～8 h)飛行不產生厭煩情緒很重要。因此，當前改善氧氣面罩配戴的舒適性，主要從以下幾個方面著手：
(1)通過降低呼吸氣阻力，增加瞬間流量 除氧氣面罩本身容腔對人體的影響外，其外加阻力的作用對人體生理心理也有影響。張立藩等認為，阻力對呼吸肌機械負荷增大的物理刺激和彈性阻力的複合機械有影響。因此，降低呼吸氣阻力，是生理心理上舒適性的需要。在MBU-5/P氧氣面罩的基礎上，P/Q氧氣面罩的吸氣阻力有所減少。據美國空軍航空航天醫學研究所的報導，6名受試者對P/Q氧氣面罩的主觀感覺上優於MBU-5/P，且其吸氣阻力低。根據TLSS計畫，美國又設計了一種高空-低剖面正壓呼吸(HN/LP-PPB)氧氣面罩。其吸氣流阻也明顯低於MBU-5/P和MBU-12/P氧氣面罩。人體生理上要求飛機氧氣呼吸系統應保證人體呼吸瞬間流量。有人認為，氧氣系統至少需要達到300 L/min的瞬間供氧能力，否則在飛行過載或講話時，容易出現憋氣現象，影響抗荷效果。然而，氧氣系統流量是通過面罩提供的，通過增大活門流通面積，可以保證飛行員在高過載飛行時的供氣。此外，法國EROS公司在氧氣面罩的組合呼吸氣活門上，美國海軍在面罩殼體上都備有防窒息活門，當飛行員落水後，當吸氣阻力增加到一定閾值(2 kPa)時，防窒息活門便開啟，呼吸外界空氣，防止溺水淹亡。
(2)改善密封卷邊設計和選用新型材料 氧氣面罩卷邊與飛行員面部皮膚直接接觸，應當舒適、無過敏反應和特殊氣味。從英、美、法等國家現役的和正在研製的氧氣面罩看來，都採用不易老化、抗氧化和臭氧、無異常氣味的柔軟矽橡膠材料，並有足夠的彈性和一定的剛性，以保持罩體形狀。
(3)減輕面罩體重量，改善其重心前移狀況 氧氣面罩的重量及其與飛行頭盔配套後重心的前移，都會導致頸部肌肉的疲勞。尤其是在飛行過載作用下，其視重倍增，面罩移位，影響飛行供氧。因此，改進設計，減少重量也是衡量面罩設計指標的重點要求之一。美國空軍主張，應設計一種“低剖面”氧氣面罩，以減少面罩凸出臉部的高度，使其與頭盔結合在一起的重心後移。這不僅能改善其舒適性，還能減少氧氣面罩對視野的影響，增加過載飛行時的穩定性。
(4)增加耳部防護，減少鼓膜損傷 法國EROS公司在氧氣面罩設計上的指導思想是：既要考慮到輕便靈活，使用方便，又要確保加壓氣密時的舒適性能。與氧氣面罩連通的加壓耳罩和壓力補償囊(在加壓呼吸時使面罩緊扣面部和給耳部加壓)可以減輕飛行員在加壓呼吸時耳部的不適。此外，在面罩外面硬殼體的前上方兩側還各留有一個圓洞，以備飛行人員快速飛行下降時作捏鼻鼓氣動作，防止耳氣壓傷。
3.加強鉤掛性能，滿足其抗過載使用要求：氧氣面罩的掛鈎性能與抗過載作用有直接關係。據報導，在大過載作用時，氧氣面罩下移，供不上氧，飛行員不得不用手扶住面罩，分散注意力，影響操縱。美國空軍採用偏置插刀式結構，其特點是，插銷鬆緊可以調節，平時可以戴松一點，高空飛行、過載作用時戴緊一些。這種裝置對其插刀的卡齒材料要求很高。法國EROS公司考慮到高過載的防護，採取了以下幾點措施：①設有面罩下頜帶及合力向上的四個附著點面罩掛帶插刀，以調整面罩與頭盔重心。②降低頭盔和面罩的重量，減輕頭頸部的重量負荷。③面罩供氧軟管固定在左肩上，再通過背心的T型接頭與氧氣呼吸調節器連線。這既有利頭部活動，又能改善視野，還能避免過載時面罩下移。而其他國家的面罩供氧軟管是從面罩的正前方自然下垂，在加速度作用下，易往下脫落。④讓呼吸組合活門與機身垂直，即與人體縱軸平行，這樣可防止飛行過載時活門視重增加，影響呼吸。原蘇聯和我軍都是採用掛帶式與頭盔連線，從幾十年使用情況來看，這種結構使用不便，抗過載作用差，應當改進。
4.提高抗吹襲能力：隨著飛機性能的不斷提高，低空大速度下的彈射離機率增加，使飛行人員在彈射離機瞬間，面部承受強大的迎面氣流的衝擊，造成頭盔面罩脫落飛掉，以致於面部損傷。因此，高速氣流吹襲問題愈來愈受到重視。目前對高速氣流吹襲的防護已成為當前航空救生研究的重點和難點之一。但如今能夠滿足1 200 km/h吹襲防護的裝備還不多見，只有原蘇聯空軍曾有報導。其他國家僅有滿足1 000 km/h的試驗結果。如美軍TLSS戰術救生系統最終試驗報告，氧氣面罩通過了空速為650～?1 090 km/h 16次吹風試驗。面罩外形設計，主要是有良好的氣動外形，以減少彈射離機時氣流吹襲作用。此外，氧氣面罩活門位置也應儘量避免迎風氣流的作用。否則，將破壞活門影響救生。頭盔的鉤掛方式前面已經提及，要滿足其抗吹襲作用的需要，既要鉤掛方便，易調節，又要保證鉤掛牢靠，強度大。另外，面罩與護目鏡的匹配問題，也是整個面罩外形設計應當考慮的問題，兩者的外形應當結合緊湊。我軍現役氧氣面罩的配掛方式抗吹襲能力差，使用不便，其抗吹襲能力小於900 km/h。因此在改型研製中應當重視面罩外型、與頭盔的配掛方式以及與護目鏡匹配情況的設計。
民用航空氧氣面罩
簡介
在客機上，氧氣面罩是為旅客提供氧氣的應急救生裝置。如果客艙突然失去氣密或遇到其他缺氧情況，旅客隨時可以拿到氧氣面罩補充氧氣。飛機飛到一定高度後，要對客艙增壓。如果飛機客艙失壓，就會造成缺氧，乘客在缺氧情況下會頭暈、失去知覺，以至危及生命。在不同的高度上發生座艙失壓的情況下，人所能承受的缺氧時間是不同的。飛行高度越高，承受時間越少。在民用航空客機上，每個人座位上都裝有應急時使用的個人氧氣面罩，所以不必爭搶，以免將氧氣面罩拉壞而耽誤使用。
氧氣面罩的使用方法
氧氣面罩的使用方法構造原理
氧氣面罩是通過一根細長的橡膠供氧管和卡口接頭連到自動聯接器上。氧氣連續流到面罩的儲氣袋裡。儲氣袋先儲氣，然後漲大時，可容納一定量的氧氣。當旅客深吸氣把儲氣袋吸空時，則面罩上的進氣活門可以使氧氣進入。
使用方法
在飛機座艙發生減壓的情況下，氧氣罩會自動從艙頂拋下來。在旅客座椅上方，有氧氣面罩應急手動釋放字樣，有“推”的標記。推開後，氧氣面罩自動下放到旅客面前。在釋放板上，有怎樣使用的圖形和文字說明。旅客應按照說明正確操作。
