填补空白！首次“向上弹射人体防护装置生物动力学”试验成功完成

航空工业 · 公众号 · 民航 · 2025-02-21 17:39

正文

为提高飞行员作战能力，保障飞行员颈部健康。近日，中航工业航宇牵头，联合解放军总医院骨科医学中心、国家康复辅具研究中心和天津理工大学，首次开展了“向上弹射人体防护装置生物动力学试验”，试验取得圆满成功。

试验背景

随着现代战机向多用途、信息化等方向发展，具备光学显示、定位瞄准、夜视成像等功能的综合显示头盔已广泛应用于作战训练。综合显示头盔在具备高科技显示功能的同时，也带来了显性的物理特征，即综合显示头盔比普通保护头盔重量增加一半以上，这增加了飞行员的职业风险——飞行员在操作战斗机连续翻滚和加速时，需要不停地转换头部姿态观察外部情况，导致飞行员颈部拉伸和扭转负荷超出耐受阈值，易造成颈部扭伤/拉伤、骨折/脱臼等损伤，尤其是在紧急情况下的高速弹射。据统计，在超过1100千米/时的弹射案例中，飞行员颈椎损伤率高达37%。

试验过程

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试验时，在弹射模拟控制器上对乘员施加1G—4G的向上弹射过载，模拟飞行员弹射时头部佩戴综合显示头盔时产生的甩打效应，通过监测人体上斜方肌和胸锁乳突肌肉上的肌电信号，将主动弹射和被动弹射进行对比，同时利用三维运动捕捉系统、高速摄像阵列和分布式传感器网络等测试手段，实现毫秒级冲击动态数据的精准捕捉。

试验意义

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本次试验完成了12人次共120余发次真人弹射模拟，以及10余发次假人弹射模拟，获取了不同加速度弹射工况下人体颈部肌电信号和力学特征参数等数据，开拓了“ 真人—假人 ”协同试验验证模式，成功建立了向上弹射工况下人体颈椎生物力学特征数据库，解决了单一试验手段中数据获取不全等问题，这一突破填补了航空医学防护领域技术的空白，也为新型弹射座椅研发提供了关键性的人体防护工效学支撑。