中航工業(yè)近日攜手解放軍總醫(yī)院骨科醫(yī)學(xué)中心、國家康復(fù)輔具研究中心及天津理工大學(xué)，成功完成了一項(xiàng)開創(chuàng)性的生物動(dòng)力學(xué)試驗(yàn)——“向上彈射人體防護(hù)裝置”測(cè)試。這一合作旨在提升飛行員的作戰(zhàn)效能，并特別關(guān)注其頸部健康與安全。
隨著現(xiàn)代戰(zhàn)斗機(jī)的多功能化與信息化發(fā)展，綜合顯示頭盔已成為飛行員作戰(zhàn)與訓(xùn)練中的標(biāo)配。這些頭盔集成了光學(xué)顯示、定位瞄準(zhǔn)、夜視成像等先進(jìn)技術(shù)，極大地增強(qiáng)了飛行員的戰(zhàn)場(chǎng)感知能力。然而，高科技也帶來了額外的負(fù)擔(dān)——頭盔的重量較傳統(tǒng)保護(hù)頭盔增加了一半以上，對(duì)飛行員的頸部造成了前所未有的挑戰(zhàn)。
在高速飛行和復(fù)雜機(jī)動(dòng)中，飛行員需要頻繁轉(zhuǎn)動(dòng)頭部以觀察外部環(huán)境，這導(dǎo)致頸部承受了巨大的拉伸與扭轉(zhuǎn)負(fù)荷。特別是在緊急彈射情況下，飛行員頸椎損傷的風(fēng)險(xiǎn)顯著增加。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在超過1100千米/時(shí)的彈射案例中，頸椎損傷率高達(dá)37%，嚴(yán)重威脅著飛行員的生命安全。
為了應(yīng)對(duì)這一挑戰(zhàn)，中航工業(yè)航宇牽頭組織了此次試驗(yàn)。試驗(yàn)過程中，研究團(tuán)隊(duì)利用彈射模擬控制器對(duì)乘員施加了1G至4G的向上彈射過載，以模擬飛行員佩戴綜合顯示頭盔時(shí)的甩打效應(yīng)。通過監(jiān)測(cè)乘員上斜方肌和胸鎖乳突肌的肌電信號(hào)，研究團(tuán)隊(duì)對(duì)比分析了主動(dòng)彈射與被動(dòng)彈射的差異。
同時(shí)，試驗(yàn)還采用了三維運(yùn)動(dòng)捕捉系統(tǒng)、高速攝像陣列和分布式傳感器網(wǎng)絡(luò)等先進(jìn)測(cè)試手段，實(shí)現(xiàn)了毫秒級(jí)沖擊動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)捕捉。這一創(chuàng)新性的測(cè)試方法不僅提高了數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和全面性，還為后續(xù)的研究和分析提供了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
經(jīng)過多次真人彈射模擬和假人彈射模擬，研究團(tuán)隊(duì)成功獲取了不同加速度彈射工況下人體頸部的肌電信號(hào)和力學(xué)特征參數(shù)等數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)不僅填補(bǔ)了航空醫(yī)學(xué)防護(hù)領(lǐng)域的技術(shù)空白，還為新型彈射座椅的研發(fā)提供了關(guān)鍵性的人體防護(hù)工效學(xué)支撐。
試驗(yàn)還開拓了“真人—假人”協(xié)同試驗(yàn)驗(yàn)證模式，為未來的航空醫(yī)學(xué)研究提供了新的思路和方法。這一模式的建立不僅提高了試驗(yàn)的效率和準(zhǔn)確性，還為航空醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的創(chuàng)新和發(fā)展注入了新的活力。
此次試驗(yàn)的成功標(biāo)志著中航工業(yè)在航空醫(yī)學(xué)防護(hù)領(lǐng)域取得了重大突破，為飛行員的健康與安全提供了更加堅(jiān)實(shí)的保障。未來，中航工業(yè)將繼續(xù)致力于航空醫(yī)學(xué)防護(hù)技術(shù)的研發(fā)和創(chuàng)新，為飛行員提供更加全面、高效的防護(hù)解決方案。
