什麼原因阻礙美軍飛行員呼吸甜美空氣?
原標題:什麼原因阻礙美軍飛行員呼吸甜美空氣?
我們說到最早遇到氧氣問題是美軍,於是他們先後研究了機上電解水制氧技術 、氟礦物吸附制氧技術和電化學空氣濃縮制氧技術,但因裝置結構複雜 ,系統對空氣 、冷卻劑或電能要求過高等原因,不得不結束研製計劃。
上個世紀60年代,德國人的一種民用技術進入了航空科學家的視線,那就是利用分子篩制氧。德國人用它來凈化空氣。到20世紀70年代末,美國的B- 1戰略轟炸機出世了,迫切需要一種新的機載供氧設備來維持長途飛行。分子篩制氧從此在航空界發展並成熟起來。這種制氧方式和前兩個階段相比是一個飛躍,因為它使飛機實現了「發動機不息,供氧不斷」。分子篩對空氣中的氮氣有很大的吸附力,而對氧分子的吸附力很小。當外界壓力變化時,分子篩材料中的氮分子可以重新分離,利用飛機發動機或空調系統補充進來的空氣產生含氧濃度較高的氣體,供飛行員呼吸。幾塊分子篩不停變換壓力,周而復始地工作,就可源源不斷地供氧了。這就如同魚在水中游,只要魚鰓在動,魚就能獲取氧氣一樣。只要飛機的發動機或空調系統在運轉,飛行員就不必擔心沒有氧氣呼吸。美國在這一領域用功最早,心得也最多。自從上世紀80年代美國海軍把分子篩制氧技術運用得比較成熟後,美軍就開始把這種供氧方式用到了多種新型戰機上。
現在,美軍的頂尖戰鬥機基本上都改裝了分子篩供氧系統。當然了,現在兔子家的先進戰鬥機也都普遍裝備了分子篩供氧系統。可是分子篩供氧系統並不是萬能的,美軍的超級大黃蜂戰鬥機和咆哮者電子戰飛機都用的先進的分子篩供氧系統,相比F22A只是沒有用全身壓力抗荷服罷了,然而卻同樣因為分子篩系統的問題,事故不斷,不過也幸好沒用全身壓力抗荷服,沒有迎來停飛的厄運。
F-18的氧氣罐
儘管美國海軍對 F-18 的供氧系統密切關注了 5 年,但是仍然不清楚供氧故障的原因所在。由於監視裝置沒有放在飛機上,因此沒有找出故障的真正原因究竟是氧氣太少,還是氧氣太多,是一氧化碳過多還是某種有毒物質泄漏到座艙內。美國海軍的文件中說,監控飛行員吸入氣體的質量需要複雜的儀器,目前還沒有既小又輕又結實儀器,開發此類儀器也是現在所進行的相關工作之一。美國海軍目前正在採取 13 項改進措施,包括採用新型一氧化碳清除器、吸取氮氣的「分子篩」和減壓告警指示器,修訂氧氣發生器、環境控制系統和增壓系統的維修規程,開發氧、污染物和人體行為的監視系統以及替代氧源,升級操作規程和提升機群的感知。畢竟制氧系統這種真正攸關性命的東西,直接影響戰鬥力發揮啊。
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