2015年氧氣面罩行業發展趨勢分析

　　氧氣面罩發展趨勢如何呢？近20年來，航空技術迅速發展，現代軍用飛機戰術性能不斷提高，進一步促進了航空氧氣面罩的改進與發展。國外空軍飛行員的氧氣面罩幾經改型，多次更新換代，以使其適應高技術性能飛機配套使用要求。更多詳情，下面是小編整理的2015年氧氣面罩行業發展趨勢分析。

       發展趨勢分析：

　　1.提高氧氣面罩氣密性符合率：氧氣面罩的氣密性是其供氧性能的關鍵性技術指標，氣密性的好壞直接影響飛行安全。Raymam報導，美國空軍在89例空中意識喪失的事故中，有19例是由於缺氧引起，占 21.3%。Talbot分析了620起一等事故，認為有30.3%是由於面罩氣密性不良所致。英國空軍報導10年間飛行中缺氧事故400例，其中氧氣面罩漏氣占22%，氧氣面罩與氧調器未連接占11%。中國空軍飛行部隊也曾出現多起因面罩性能不良的飛行事故。由此可見，氧氣面罩的氣密性是保證飛行員供氧安全的關鍵。提高其氣密性符合率，在工程設計上主要通過面罩主體面型設計、周邊密封設計、配掛系統設計和動態氣密性設計來實現。

　　（1）改進面罩主體面型設計　面型設計的合理性是氧氣面罩氣密性的關鍵所在。因為飛行員群體面部特徵的個體變異很大，統一的面罩型號難以滿足群體的配戴要求。國外裝備的舒適性來自科學的設計，用人體測量的高新技術（雷射掃描技術），在17 s內採集了飛行員頭面部的13.1萬個數據點，經先進的三維數位技術和高性能的圖像處理軟體處理，形成立體圖像，再將其放入要設計的頭盔圖像里或氧氣面罩里，並直接輸入計算機輔助設計系統（computer-aided design system， CAD）修正頭盔和氧氣面罩的原型設計。這樣，使頭盔和氧氣面罩的符合率大大提高。氧氣面罩最容易出現漏氣的部位是鼻樑兩側，其次是下頜和嘴角一帶，由於人的體型形態變異較大，英國的P型面罩採用了卷邊設計，從而使其在掛帶拉力作用下壓緊臉皮，同時在面罩內有餘壓（ΔP）情況下，余壓值越大，與面部皮膚貼合越緊。密封周邊設計的泄漏對吸入氣氧分壓的影響極大。如發生在應急加壓供氧時，將難以維持面罩內的供氧壓力，嚴重危及飛行安全。面罩泄漏的另一個原因是使用問題，如面罩型號選配不當，配戴不仔細，也會導致泄漏。面罩附件老化，鹿皮脫落，海綿墊缺損，也是影響供氧安全的重要因素。這應引起航空個體裝備管理者和使用者的重視。

　　（2）加強面罩鉤掛裝置　氧氣面罩與飛行保護頭盔的配掛部分是其關鍵連接點。至於何種連接形式好，使用方便，各國空軍所採用的方式各不相同。美國空軍MBU-20/P和BA/LP氧氣面罩採用偏置插刀式插銷，固定在飛行頭盔上。該插銷可以靈活調節其鬆緊度，滿足加壓供氧的要求，深受使用者的歡迎。英國P型面罩採用快速手動張緊的肘節柄-鏈帶系統。這種結構平時可以戴鬆些，加壓供氧時，再用手壓下手柄，收緊面罩，使其緊貼面部。但是在座艙出現應急減壓時，如飛行員來不及用手扳動肘節柄拉緊鏈帶，就有造成嚴重缺氧的危險。原蘇式氧氣面罩多採用掛帶式，與我軍面罩的形式差不多。平時戴好，掛在頭盔掛鉤上；加壓供氧時，藉助位於頭後的拉力補償囊的作用，使氧氣面罩相應地收緊。近幾年他們借鑑西方設計方式也使用插銷，在蘇-27 飛機上應用。

　　（3）研製動態加壓呼吸氧氣面罩　為適應下一代先進機動飛機生命保障系統的發展，滿足高過載加壓呼吸、高空加壓供氧的需要，英國Camlock公司發明了一種G敏感氧調器提供加壓呼吸，可以使氧氣面罩自動密封。在平常該材料柔軟舒適，當有外力作用時便產生應力變形，使其緊貼人體皮膚，達到氣密作用。其自動密封的強度與面罩腔壓力是相應的。取消了用於加壓呼吸的機械和氣動面罩拉緊裝置，減輕了重量。然而這種自動的動態密封裝置的結構和原理還不清楚，尚未見詳細報導。

　　2.改善氧氣面罩的配戴舒適性：近幾年來，航空技術的迅速發展，空中加油機、機載產氧技術的應用，飛機續航能力增加，飛行員配戴氧氣面罩的時間也加長，這就對氧氣面罩提出了更高的要求。據報導，有5名飛行人員因氧氣面罩的舒適性差，夾鼻樑而不願戴面罩，結果在高空座艙爆破減壓後，5人都出現了不同程度的高空缺氧和減壓病症狀。這些事例說明，氧氣面罩的舒適性極為重要。英、美、法、瑞典、加拿大、俄羅斯空軍現行的航空氧氣面罩都注重改善其配戴的舒適性。其舒適性對於保證長時間（6～8 h）飛行不產生厭煩情緒很重要。因此，當前改善氧氣面罩配戴的舒適性，主要從以下幾個方面著手：

　　（1）通過降低呼吸氣阻力，增加瞬間流量　除氧氣面罩本身容腔對人體的影響外，其外加阻力的作用對人體生理心理也有影響。張立藩等認為，阻力對呼吸肌機械負荷增大的物理刺激和彈性阻力的複合機械有影響。因此，降低呼吸氣阻力，是生理心理上舒適性的需要。在MBU-5/P氧氣面罩的基礎上，P/Q氧氣面罩的吸氣阻力有所減少。據美國空軍航空航天醫學研究所的報導，6名受試者對P/Q氧氣面罩的主觀感覺上優於MBU-5/P，且其吸氣阻力低。根據TLSS計劃，美國又設計了一種高空-低剖面正壓呼吸（HN/LP-PPB）氧氣面罩。其吸氣流阻也明顯低於MBU-5/P和MBU-12/P氧氣面罩。人體生理上要求飛機氧氣呼吸系統應保證人體呼吸瞬間流量。有人認為，氧氣系統至少需要達到300 L/min的瞬間供氧能力，否則在飛行過載或講話時，容易出現憋氣現象，影響抗荷效果。然而，氧氣系統流量是通過面罩提供的，通過增大活門流通面積，可以保證飛行員在高過載飛行時的供氣。此外，法國EROS公司在氧氣面罩的組合呼吸氣活門上，美國海軍在面罩殼體上都備有防窒息活門，當飛行員落水後，當吸氣阻力增加到一定閾值（2 kPa）時，防窒息活門便開啟，呼吸外界空氣，防止溺水淹亡。

　　（2）改善密封卷邊設計和選用新型材料　氧氣面罩卷邊與飛行員面部皮膚直接接觸，應當舒適、無過敏反應和特殊氣味。從英、美、法等國家現役的和正在研製的氧氣面罩看來，都採用不易老化、抗氧化和臭氧、無異常氣味的柔軟矽橡膠材料，並有足夠的彈性和一定的剛性，以保持罩體形狀。

　　（3）減輕面罩體重量，改善其重心前移狀況　氧氣面罩的重量及其與飛行頭盔配套後重心的前移，都會導致頸部肌肉的疲勞。尤其是在飛行過載作用下，其視重倍增，面罩移位，影響飛行供氧。因此，改進設計，減少重量也是衡量面罩設計指標的重點要求之一。美國空軍主張，應設計一種「低剖面」氧氣面罩，以減少面罩凸出臉部的高度，使其與頭盔結合在一起的重心後移。這不僅能改善其舒適性，還能減少氧氣面罩對視野的影響，增加過載飛行時的穩定性。

　　（4）增加耳部防護，減少鼓膜損傷　法國EROS公司在氧氣面罩設計上的指導思想是：既要考慮到輕便靈活，使用方便，又要確保加壓氣密時的舒適性能。與氧氣面罩連通的加壓耳罩和壓力補償囊（在加壓呼吸時使面罩緊扣面部和給耳部加壓）可以減輕飛行員在加壓呼吸時耳部的不適。此外，在面罩外面硬殼體的前上方兩側還各留有一個圓洞，以備飛行人員快速飛行下降時作捏鼻鼓氣動作，防止耳氣壓傷。

　　3.加強鉤掛性能，滿足其抗過載使用要求：氧氣面罩的掛鉤性能與抗過載作用有直接關係。據報導，在大過載作用時，氧氣面罩下移，供不上氧，飛行員不得不用手扶住面罩，分散注意力，影響操縱。美國空軍採用偏置插刀式結構，其特點是，插銷鬆緊可以調節，平時可以戴松一點，高空飛行、過載作用時戴緊一些。這種裝置對其插刀的卡齒材料要求很高。法國EROS公司考慮到高過載的防護，採取了以下幾點措施：①設有面罩下頜帶及合力向上的四個附著點面罩掛帶插刀，以調整面罩與頭盔重心。②降低頭盔和面罩的重量，減輕頭頸部的重量負荷。③面罩供氧軟管固定在左肩上，再通過背心的T型接頭與氧氣呼吸調節器連接。這既有利頭部活動，又能改善視野，還能避免過載時面罩下移。而其他國家的面罩供氧軟管是從面罩的正前方自然下垂，在加速度作用下，易往下脫落。④讓呼吸組合活門與機身垂直，即與人體縱軸平行，這樣可防止飛行過載時活門視重增加，影響呼吸。原蘇聯和我軍都是採用掛帶式與頭盔連接，從幾十年使用情況來看，這種結構使用不便，抗過載作用差，應當改進。

　　4.提高抗吹襲能力：隨著飛機性能的不斷提高，低空大速度下的彈射離機率增加，使飛行人員在彈射離機瞬間，面部承受強大的迎面氣流的衝擊，造成頭盔面罩脫落飛掉，以致於面部損傷。因此，高速氣流吹襲問題愈來愈受到重視。目前對高速氣流吹襲的防護已成為當前航空救生研究的重點和難點之一。但如今能夠滿足1 200 km/h吹襲防護的裝備還不多見，只有原蘇聯空軍曾有報導。其他國家僅有滿足1 000 km/h的試驗結果。如美軍TLSS戰術救生系統最終試驗報告，氧氣面罩通過了空速為650～？1 090 km/h 16次吹風試驗。

      面罩外形設計，主要是有良好的氣動外形，以減少彈射離機時氣流吹襲作用。此外，氧氣面罩活門位置也應儘量避免迎風氣流的作用。否則，將破壞活門影響救生。頭盔的鉤掛方式前面已經提及，要滿足其抗吹襲作用的需要，既要鉤掛方便，易調節，又要保證鉤掛牢靠，強度大。另外，面罩與護目鏡的匹配問題，也是整個面罩外形設計應當考慮的問題，兩者的外形應當結合緊湊。我軍現役氧氣面罩的配掛方式抗吹襲能力差，使用不便，其抗吹襲能力小於900 km/h。因此在改型研製中應當重視面罩外型、與頭盔的配掛方式以及與護目鏡匹配情況的設計。

     更多氧氣面罩行業信息請查閱中國報告大廳發布的《2015-2020年中國氧氣面罩行業市場供需前景預測深度研究報告》。

更多氧氣面罩行業研究分析，詳見中國報告大廳《氧氣面罩行業報告匯總》。這裡匯聚海量專業資料，深度剖析各行業發展態勢與趨勢，為您的決策提供堅實依據。

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