号型划分对加压供氧面罩气密性适合率及舒适性的影响

杜艳丽

一、研究目的

加压供氧面罩是战斗机飞行员的主要个体防护装备，在飞行中与人体最接近、使用时间最长。在使用时，面罩位于人体的眼、鼻、口等重要感觉器官和功能器官的周围，其舒适性的优劣，将直接影响使用者的工作效率，其气密性的好坏，直接影响飞行安全。2001年，空军航空医学研究所对现役使用的YM-6505/YM-9915等氧气面罩的情况进行了调查与分析。结果表明，目前装备的氧气面罩在气密性和舒适性方面存在较大问题，较严重地影响了氧气面罩防护性能的发挥。其中最主要的问题是面罩的型号及面罩体的造型不完全符合我军飞行员的面形特点，面罩体边缘不易贴紧面部皮肤，导致面罩的气密性较差，加压供氧气密符合率较低，并引起压鼻梁、夹鼻子等不适感，舒适性较差。为适应未来新机种，研制更高质量的面罩，提高面罩的气密性舒适率及舒适性急需解决。

二、研究方式

为找出号型划分方法对气密性适合率及舒适性的影响以及提高气密性适合率及舒适性的关键因素，将随机抽取一定数量的锻炼员，分别佩戴三种不同类型的加压供氧面罩，佩戴两种保护头盔在地面加压呼吸训练器上进行气密性适合率试验及舒适性调查。

三、试验样品

3.1试验产品

面罩A：以形态面长（见图1）作为基准对面罩进行分型分号，共三个型号：

面罩B：长度方向以高颏面长（见图1）、宽度方向上依据口宽作为基准对面罩进行分型分号，共四个型号：具体分号分型尺寸见表2。

面罩C： 长度方向以高颏面长（见图1）、宽度方向上依据口宽作为基准对面罩进行分型分号，共四个型号：1#、2#宽、2#窄、3#宽、3#窄、4#宽、4#窄、5#。具体分号分型尺寸见表3。

3.2试验对象

10名经过加压呼吸训练的无心肺疾病的健康男性，面型尺寸及佩戴面罩号型见表4.

四、试验方法

4.1面罩的选配

用直角尺测量被试者的形态面长、高颏面长、口宽，根据测量尺寸选配合适型号的面罩。

4.2试验过程

4.2.1被试者穿戴好面罩、头盔，并用拇指堵死进气口并深吸气，试戴者应感觉吸不进气；将呼气活门余压接嘴与面罩单向活门接嘴接通，并用力呼气，被试者应感觉无漏气。

4.2.2打开氧气加压呼吸训练器的气源开关，被试者穿好代偿服装，戴好保护头盔和供氧面罩并将补偿囊的余压管接头与供氧面罩上的接嘴相连。

4.2.3按照《地面加压试验操作规程》对面罩进行加压，从0～6kPa逐渐升高面罩内余压，记录面罩压在6kPa时的漏气量值，漏气量不大于6L/min为合格。

4.2.4按照面罩舒适性评价标准对三种面罩的佩戴舒适性进行调查。

五、试验结果

气密性结果见表7、舒适性调查结果见表8。

六、试验结果分析

6.1从10名试验员的气密性试验结果看，10名试验员的试验数据均未超出6L/min，适合率为100%。

6.2从舒适性调查结果看，在合体性方面面罩C稍优于面罩B，面罩B稍优于面罩A。由于面罩佩戴稳定性、面部压力感除与面罩合体性有关，还与面罩与头盔的配合有关，因此，在佩戴相同型号的头盔时，面罩C的佩戴舒适性明显优于面罩A。

6.3面罩B与面罩C同样通过高颏面长及最宽分号，但10人中有8人在佩戴K保护头盔时的漏气量比佩戴T保护头盔时的漏气量小；舒适性调查中面罩C在压力感和面罩佩戴稳定性的打分比面罩B高。由此可见，面罩C与头盔K的配合要比面罩B与头盔T的配合效果好。

6.4在同样加压值下、佩戴保护头盔K时，10名锻炼员中有6名佩戴C面罩比佩戴A时的漏气量小，由此可见，在佩戴相同保护头盔的状态下，采用高颏面长和口宽分型分号的方法比采用形态面长分号的方法更好。

6.5试验时发现漏气部位集中在鼻翼两侧及下颏部位，由此可见人体的鼻型直接影响供氧面罩的气密性和舒适性，未来面罩可在分型分号时引用鼻型尺寸，更加细化分型分号的方法。

6.6由于面罩的气密性好坏，主要看面罩与人脸的贴合程度，面罩与人脸贴合越好，气密性越高。由此可见，面罩的气密性保证了，舒适性多少都会有所折扣，因此，在保证面罩气密性的情况下提高面罩佩戴舒适性仍然有大量的工作要做，目前航宇公司正用定制技术提高面罩的气密性适合率及舒适性，在未来可针对配挂系统设计和动态气密性设计等途径来实现。

七、结论

本文通过3种面罩的气密性适合率和舒适性调查结果对比分析，找出了3种分号方法的优劣，提出了对未来面罩分型分号的建议和提高舒适性的建议，此次研究可优化设计质量，将会大大缩短研制周期，将来可为同类航空救生类产品的研发提供有力的技术支持。