號型劃分對加壓供氧面罩氣密性適合率及舒適性的影響

杜艷麗

一、研究目的

加壓供氧面罩是戰(zhàn)斗機飛行員的主要個體防護裝備，在飛行中與人體最接近、使用時間最長。在使用時，面罩位于人體的眼、鼻、口等重要感覺器官和功能器官的周圍，其舒適性的優(yōu)劣，將直接影響使用者的工作效率，其氣密性的好壞，直接影響飛行安全。2001年，空軍航空醫(yī)學研究所對現役使用的YM-6505/YM-9915等氧氣面罩的情況進行了調查與分析。結果表明，目前裝備的氧氣面罩在氣密性和舒適性方面存在較大問題，較嚴重地影響了氧氣面罩防護性能的發(fā)揮。其中最主要的問題是面罩的型號及面罩體的造型不完全符合我軍飛行員的面形特點，面罩體邊緣不易貼緊面部皮膚，導致面罩的氣密性較差，加壓供氧氣密符合率較低，并引起壓鼻梁、夾鼻子等不適感，舒適性較差。為適應未來新機種，研制更高質量的面罩，提高面罩的氣密性舒適率及舒適性急需解決。

二、研究方式

為找出號型劃分方法對氣密性適合率及舒適性的影響以及提高氣密性適合率及舒適性的關鍵因素，將隨機抽取一定數量的鍛煉員，分別佩戴三種不同類型的加壓供氧面罩，佩戴兩種保護頭盔在地面加壓呼吸訓練器上進行氣密性適合率試驗及舒適性調查。

三、試驗樣品

3.1試驗產品

面罩A：以形態(tài)面長（見圖1）作為基準對面罩進行分型分號，共三個型號：

面罩B：長度方向以高頦面長（見圖1）、寬度方向上依據口寬作為基準對面罩進行分型分號，共四個型號：具體分號分型尺寸見表2。

面罩C： 長度方向以高頦面長（見圖1）、寬度方向上依據口寬作為基準對面罩進行分型分號，共四個型號：1#、2#寬、2#窄、3#寬、3#窄、4#寬、4#窄、5#。具體分號分型尺寸見表3。

3.2試驗對象

10名經過加壓呼吸訓練的無心肺疾病的健康男性，面型尺寸及佩戴面罩號型見表4.

四、試驗方法

4.1面罩的選配

用直角尺測量被試者的形態(tài)面長、高頦面長、口寬，根據測量尺寸選配合適型號的面罩。

4.2試驗過程

4.2.1被試者穿戴好面罩、頭盔，并用拇指堵死進氣口并深吸氣，試戴者應感覺吸不進氣；將呼氣活門余壓接嘴與面罩單向活門接嘴接通，并用力呼氣，被試者應感覺無漏氣。

4.2.2打開氧氣加壓呼吸訓練器的氣源開關，被試者穿好代償服裝，戴好保護頭盔和供氧面罩并將補償囊的余壓管接頭與供氧面罩上的接嘴相連。

4.2.3按照《地面加壓試驗操作規(guī)程》對面罩進行加壓，從0～6kPa逐漸升高面罩內余壓，記錄面罩壓在6kPa時的漏氣量值，漏氣量不大于6L/min為合格。

4.2.4按照面罩舒適性評價標準對三種面罩的佩戴舒適性進行調查。

五、試驗結果

氣密性結果見表7、舒適性調查結果見表8。

六、試驗結果分析

6.1從10名試驗員的氣密性試驗結果看，10名試驗員的試驗數據均未超出6L/min，適合率為100%。

6.2從舒適性調查結果看，在合體性方面面罩C稍優(yōu)于面罩B，面罩B稍優(yōu)于面罩A。由于面罩佩戴穩(wěn)定性、面部壓力感除與面罩合體性有關，還與面罩與頭盔的配合有關，因此，在佩戴相同型號的頭盔時，面罩C的佩戴舒適性明顯優(yōu)于面罩A。

6.3面罩B與面罩C同樣通過高頦面長及最寬分號，但10人中有8人在佩戴K保護頭盔時的漏氣量比佩戴T保護頭盔時的漏氣量??；舒適性調查中面罩C在壓力感和面罩佩戴穩(wěn)定性的打分比面罩B高。由此可見，面罩C與頭盔K的配合要比面罩B與頭盔T的配合效果好。

6.4在同樣加壓值下、佩戴保護頭盔K時，10名鍛煉員中有6名佩戴C面罩比佩戴A時的漏氣量小，由此可見，在佩戴相同保護頭盔的狀態(tài)下，采用高頦面長和口寬分型分號的方法比采用形態(tài)面長分號的方法更好。

6.5試驗時發(fā)現漏氣部位集中在鼻翼兩側及下頦部位，由此可見人體的鼻型直接影響供氧面罩的氣密性和舒適性，未來面罩可在分型分號時引用鼻型尺寸，更加細化分型分號的方法。

6.6由于面罩的氣密性好壞，主要看面罩與人臉的貼合程度，面罩與人臉貼合越好，氣密性越高。由此可見，面罩的氣密性保證了，舒適性多少都會有所折扣，因此，在保證面罩氣密性的情況下提高面罩佩戴舒適性仍然有大量的工作要做，目前航宇公司正用定制技術提高面罩的氣密性適合率及舒適性，在未來可針對配掛系統(tǒng)設計和動態(tài)氣密性設計等途徑來實現。

七、結論

本文通過3種面罩的氣密性適合率和舒適性調查結果對比分析，找出了3種分號方法的優(yōu)劣，提出了對未來面罩分型分號的建議和提高舒適性的建議，此次研究可優(yōu)化設計質量，將會大大縮短研制周期，將來可為同類航空救生類產品的研發(fā)提供有力的技術支持。