美军直升机飞行员防护装备现状及发展趋势探析

    【关键词】直升机；飞行员；防护装备；发展趋势

    1 前言

    直升机有其鲜明的飞行特点，可不受地形、地物限制进行垂直起降、定点悬停、定点回转、倾转倒飞、低空贴地飞行等，可敏捷的改变航线、飞行高度、速度和姿态，具有固定翼飞机无可替代的优势。现代军用直升机可广泛应用于各种军事行动。执行各种战术任务，包括军用物资/兵员运输、战场搜索与救援、战斗指挥/控制、侦察、目标指引、反舰/反潜、布雷/扫雷、护航、对地火力支援/攻击、战斗损伤评估等，可以说几乎包括了军事应用的各个方面。

    直升机飞行员防护系统为飞行员在正常飞行以及各种不利或有害环境下飞行提供有效的防护。保证其工作效能和生命安全。其防护内容较为广泛，主要包括：坠撞防护、温度负荷防护、噪声防护、视觉防护、缺氧防护、电磁防护、生化武器防护、装甲防护等随着直升机性能的不断提高和任务环境的变化，飞行员遇到的环境会越来越恶劣，因此对防护装备的依赖程度也越来越高，对防护功能的需求也越来越多，对功能的综合化要求也越来越迫切。美国作为直升机大国，在这方面的经验最为丰富他们很早就意识到上述问题，并力求采用系统考虑、综合防护的方法来解决^[1]。

    2 美军直升机飞行员防护装备系统

    为将直升机飞行员的多项防护救生装备综合化，以减轻其负担，提高作战效能。美国启动了“空中勇士”防护系统项目^[2]。该项目的主要目的有三个：一是提高操作作战能力，包括扩大活动范围，减少热负荷、增大视野及在NBC条件下能充分发挥效能等；二是提供可增减的模块化功能，以满足不同的任务需求，如须适多种直升机平台(包括阿帕奇、黑鹰系列等)及白昼、夜间、冷、热、核生化、激光、水域、高空和弹片等不利环境，执行突防、攻击、运输及长航时等任务的穿戴与解脱。三是提高成员在机上和地面的生存能力。“空中勇十”系统，如图1所示，包括的主要模块有：

图1 美军“空中勇士”系统

    (1)综合头盔系统，“空中勇士”头盔系统由头盔、头盔显示器/夜视镜、无线电局域网天线、麦克风和面部防护装置等组成，如图2所示。该系统以HGU一56/P头盔为基础平台，根据任务模式加装各种功能模块，可以保护空勤人员免受灰尘的干扰，还可以改善舱门射击手和飞机后部机组成员之间的谈话环境，以及为在寒冷环境中执行任务的机组人员提供防护。头盔通过标准挂架可以安装AN/AVS一7lf夜视系统，提供飞行信息便于夜间飞行操作。

图2 HGU一56/P头盔系统

    (2)个人生存装备系统，个人生存装备系统，如图3所示，集成生存、急救用个人生存背心、救生物品包、自动定位以及通讯装备、M9手枪及枪套、生存刀以及防弹板等。

    个人生存背心是“空中勇士”系统的重要组成部分，可直接作为机组人员的综合防护救生装甲背心或空中救援装置。在它的左衣袋中配有所需的医药设备和PRC90型、PRCI12型或CSEL型电台，信号装置，包括闪光灯、照明弹、镜子和透镜磁罗盅放在右手边的口袋里。弹药袋可装载3个M9弹仓和2个M4弹仓。

图3 个人生存装备系统

    (3)水上救生系统，水上救生系统分为两种．一种是自动抛放救生船系统，即在直升机外部安装能在l0s内自动展开，用于人员漂浮/营救为目的的救生船抛放系统。当救生船贮藏舱的水传感器被水浸没，且旋转速不到1％时，救生船便自动展开充气。乘员也可按驭舱的启动按钮来展开救生船。另一种是漂浮稳定系统，能保持飞机着水后的稳定，延迟或防止机下沉。该系统有2个或4个浮囊，能自动或手动启动进行充气，充气时间小于10s。另外，乘员均配有救生衣和抗浸防寒服。

    如图4所示，救生衣，从救生背心发展到腋下、脖式结构，气囊从单囊发展到双囊，功能由只具有漂浮的单一功能逐渐向多功能方向发展，如防弹救生衣，将防掸背心与救生衣融合存一起；抗浸防寒服，包括抗浸服和防寒服，可调节领口，平时放松，保持舒适性，海上飞行拉动收紧带，保持领口贴合颈部，避免落水后进水。

图4 救生衣和抗浸防寒服

    “空中勇士”的单人救生筏，如图5所示，固定在机组人员的救生物品包内，只要拔出系在机组人员身上的一个手柄就可以展开救生筏。该救生筏为真空包装，免保养和维护，单浮简设计，采用悬坠式船底，有较好的稳定性。

图5 单人救生筏

    (4)便携式供氧系统，美军为直升机装配了供氧系统来提升飞行员作战效能。由于直升机平时飞行高度不高，大部分时间不需要给飞行员供氧，只有在3，O00m及以上及夜航1，500m以上高度时才需要供氧，因此直升机专用的供氧设备一般为便携式供氧系统，如图6所示。该类系统主要由瓶/阀组件、管路组件、橡胶鼻夹/氧气面罩、绕性管组件、卷盘式柔性管路组件、氧气调节器等组成。美军的氧气调节器都采用了电子技术，具有自动或手动两种模式，供氧开启高度10，000ft，关闭供氧高度8．500ft．最高达18．000ft。

    (5)水下应急呼吸系统，水下应急呼吸系统，如图7所示，平时由机组人员随身携带，水上迫降时使用，该系统实际上是一种小型化的自供式水下呼吸器，与救生背心或小型救生船配套使用，放在救生背心的信号枪口袋内。飞行前，按逆时针方向转动开关旋钮，接通呼吸装置，应急时空气通过调节器供人呼吸。

图6 便携式供氧系统

图7 水下应急呼吸系统

    (6)微环境降温系统，直升机座舱内温度超过29．5℃情况下，飞行员热负荷迅速增加，导致飞行员工作效能明显下降。徽环境降温系统，如图8所示，在热环境和NBC全套装备下使用，飞行时间由原来的1.6h延长到5.7h。该系统可以降低飞行疲劳、延长持续作战时问、提高飞行员的操作灵活性和安全性。

图8 微环境降温系统

    3 美军直升机飞行员防护装备特点及发展趋势

    美军“空中勇士”防护系统的各个模块可以根据任务模式的不同进行快速配装，实现多种任务模式的使用配套。“空中勇士”防护系统经过不断的发展更新，已由最初的简单功能发展到目前的功能综合，系统具备以下典型特点：

    (1)系统综合化设计，“空中勇士”防护系统各个子系统相互集成和关联，构成了完备的直升机飞行员防护装备体系。系统采用综合化设计，统筹设计优化子系统配套关系、装备接口，使各子系统组合后性能达到最优，减轻了装备重量。

    (2)模块化使用，系统采用模块化组合使用方式，满足直升机存白昼、夜间、冷、热、生化、激光、水域、高空和弹片等不同任务环境下的防护需求和使用需求。

    (3)多机通用，“空中勇士”防护系统采用标准的接口，可以配套黑鹰、阿帕奇、支奴干、基奥瓦、科曼奇等美军现役直升机，实现了多机通用。

    目前，“空中勇士”系统正不断改进和完善，通过对其发展历程和特点进行研究可以看出直升机飞行员防护系统的发展趋势如下：

    ①注重直升机的多任务、多模式的综合化防护。满足直升机白昼、夜问、冷、热、水域、高空、不同战、核生化、激光、等不同任务环境的防护需求；

    ②大力发展以应急漂浮系统为主的水上防护。直升机执行海上任务的频次越来越高，美军直升机均配备了先进的应急漂浮系统，为直升机水面迫降或故障提供救援时间；

    ③开发与武器火控系统交联的综合显示头盔系统。通过与武器火控系统的交联．头盔上集成显示部件、跟踪瞄准定位部件、夜视镜等盔装装置，将一些飞行信息和武器状态信息呈现在飞行员眼前，瞄准+线随头部随动，控制导弹、航炮、火箭弹等武器实施对敌精确攻击，提高战场感知能力和先敌发现的打击能力；

    ④以装备人机工效学提升作战效能。未来的直升机飞行员防护装备不仅满足应急救生时的生命安全．更要关注正常使用时的舒适性和操纵的可达性，通过装备良好的人机工效效果提升飞行员的作战效能。