我国航空供氧防护装备产业升级中的标准化研究

李蓝天

（航宇救生装备有限公司，中国航空救生研究所，襄阳 441003）

1 引言

我国航空工业标准化体系的建设，最早以前苏联标准为蓝本。20世纪中叶，针对我国航空工业标准化体系建设落后的情况，航空航天相关部门参考前苏联航空工业标准，并得到政府部门的支持，从前苏联引进了飞机总体设计、航空供氧防护装备和工艺装备规格等标准资料。20世纪80年代，随着中美政治关系的缓和，我国航空工业标准化建设的参考体系逐渐转向西方。1980年10月，中国航空综合技术研究所在两国政府支持下，通过美国标准化协会顺利引进超过43000多项飞机设计领域的全套美国军用标准。作为全球航空工业标准化建设最先进和最完善的国家，美军标的引进真正拉开了我国航空军品研制生产标准化的序幕。我国航空供氧防护装备的标准化建设也正是在这一阶段取得了瞩目的成果，期间共引进美国航空供氧防护军用标准超过30项，涵盖氧源标准、氧气传输系统、呼吸设备、试验等多个专业。直至今天，我国航空供氧防护装备标准超过一半以上或参考、或部分采用、或直接翻译自美国军用标准。

航空供氧防护装备是保证飞行员在飞机高空高速飞行过程中安全和正常工作，最大限度发挥人机功效的高科技产品，技术密集是供氧防护装备的最大特点。2011年以来，随着歼–20先进国产四代机的出现，新一代战机对供氧防护装备的技术要求也不断提高。实际上，美军F22飞机大面积停飞的原因就是其氧气系统故障，后经相关部门研究，认为此次故障是由航空供氧防护装备的部分产品研制标准缺失，以及原有标准落后于最新技术发展所导致的。原有标准已经难以适应最新供氧防护装备的技术发展，若继续采用原有标准将可能对战机的性能及飞行员的生命安全造成严重威胁。针对该问题，本文将对航空供氧防护装备产业升级的趋势进行分析，同时针对中美俄三国在该领域的标准化建设进行对比研究，总结他们的差距和不足，并对我国航空供氧防护装备产业的标准化建设提出相关建议。

2 航空供氧防护装备产业升级的大趋势

随着先进四代机的出现，战斗机的性能不断提高，高空、高速、高过载的特点使得飞机对供氧防护装备的技术要求也越来越高。高空低总压、加压抗过载已经成为供氧防护装备产业新的技术发展趋势。氧气调节系统和氧源系统是航空供氧防护领域的核心设备，本文将通过分析这两类核心系统的最新技术进展，说明我国供氧防护装备产业升级的最新趋势。

2.1 氧气调节系统

氧气调节器是氧气系统的核心设备。据调查，我国现役飞机所使用的氧气调节器均为机械式结构，其缺点是氧调器吸气阻力大、调节精度低、体积大、质量大、维护不便。另外受结构限制，机械式氧气调节器和抗荷调压器无法实现供氧、代偿、抗荷等功能的完全联动。随着自动控制技术、高精度传感器技术和微型控制电机技术的发展状况，电子式氧气调节器已经成为氧气调节系统的研发热点。按照现有技术发展状况，在2025年前，我国电子式氧调器将完全取代传统机械式氧调器，成为氧气调节系统升级的大趋势。在此趋势下，原有的航空航天工业标准HB 6504—1991《氧气调节器通用规范》，以及其他相关标准已经难以适应电子式氧调器的技术要求，急需提出新的标准。

2.2 氧源系统

分子筛制氧是对氧源系统升级的最新趋势，目前该技术已经配套多个先进型号战机的氧气系统，并能够实现在飞机座舱高度8km以下不受时间限制地向飞行员供给混合氧。针对高度在8km以上，国内之前常用14.8MPa的气态氧源，但随着四代机的出现，飞机的机动能力大幅度提高，国际先进氧气系统和国内研制的系列飞机氧气系统采用20.6MPa的高压气态氧源，使可用氧气贮量成倍增加。由于高压氧气开关是机载氧气系统控制氧气接通与断开的重要配套成件，随着其配套各种机型的氧气系统，对高压氧气开关提出更高更新的要求。因此，原有的航空航天工业标准HB 7588—1998《氧气开关通用规范》和国军标GJB 308—1987 《12000～18000米高空加压供氧防护装备》等标准已经不适用于新型氧源系统，急需改进。

智能化、综合化、模块化、小型化是航空供氧防护装备产业升级的大趋势，原有的国军标、航空航天工业标准和强制性国标等已经严重不适应技术的最新进展，甚至对航空供氧防护装备的技术进步还有抑制作用。因此，在中国航空供氧防护装备产业升级的大趋势下，积极更新原有标准，加快制定适应最新供氧防护技术要求的新标准极为迫切。

3 中美俄航空供氧防护装备产业标准化体系建设情况

3.1 美俄两国航空供氧防护装备产业标准化体系建设

美国航空航天工业协会是美国航空航天标准化建设的牵头部门，目前拥有112个常规成员单位和174个联络成员单位，涵盖了所有的商业、军用和公务飞机、直升机、空间飞机制造等领域。美国AIA董事会于2003年成立了航空航天标准化未来工作组，全面审视航空航天标准化体系。在美国航空航天领域，航空供氧防护装备标准化建设的重要性仅次于飞机总体和结构设计。

美国航空供氧防护装备的标准主要由洛马公司和波音公司牵头制定。目前美国航空供氧防护装备产业的军用标准高达59项，包含氧源、呼吸设备、管路、试验等专业，是航空供氧防护装备产业全球最完善的行业标准，世界上绝大多数航空航天强国的供氧防护装备行业标准均或多或少参考过美国军用标准。美国在该领域之所以能够取得如此先进的成果，很大程度归功于其完善的行业标准，以及高效的标准化建设组织。

俄罗斯航空供氧防护装备产业的标准建设资料较少，目前仅查到其在该领域的标准总共25项，其中大部分继承于前苏联标准。

3.2 我国供氧防护装备产业标准化体系建设

从时间上看，我国供氧防护装备产业标准化体系建设在建国初期以前苏联标准为蓝本。到20世纪80年代，随着中美政治关系的缓和，我国航空供氧防护装备产业标准化建设逐渐转向西方，这期间我国引进美国航空供氧防护军用标准共超过30项。

从标准制定机构上看，我国航空供氧防护装备制造商数量众多，且涉及各个不同的利益相关方，因此我国并没有统一的航空供氧防护装备产业标准综合协调和战略管理机构。由于历史遗留问题，各制造商包括相关军工单位在内的利益相关方各自为政，他们都曾制定过自己的企业标准，使得这一领域标准数目繁多，层次参差不齐，同时存在严重的重复问题，这对我国航空供氧防护装备的产业升级起到了严重的负面作用。

4 中美俄航空供氧防护装备标准及对比分析

由于国内外航空供氧防护装备产业标准数目众多，本节对具有代表性的中美俄三国供氧防护准备领域的数量、专业分布和标准特点进行分析，如表1所示。

5 中国航空供氧防护装备产业标准化建设存在的问题

标准是航空供氧防护装备设计、制造、维护和使用的唯一且最大的单一技术来源，寻找国内外标准化建设的差距与不足，对我国航空供氧防护装备产业升级具有重要意义。通过本文分析，可以发现我国的标准化建设存在以下三个方面问题：

一是缺乏统一的标准化建设领导和管理机构。空军、航空工业部门、民航部门及制造商曾制定过多个标准，导致这一领域标准层次参差不齐，重复严重，使标准的使用效率严重降低。

二是落后于最新技术发展水平及国外同行。由于我国一半以上的标准均参考或等效于美军标，随着技术发展，在美国对应的标准已经更新和废止的情况下，多项国内标准仍未修订。

三是我国航空供氧防护装备产业的标准制定曾长期存在为了制定而制定的情况。在当时的历史条件下，由于国内缺乏相关技术条件，所以导致某些标准直接翻译并参考国外标准，产生虽然制定了标准，但因为技术条件限制却难以实施的尴尬局面。

表1 中美俄航空供氧防护装备标准对比

6 意见和建议

通过分析中美俄航空供氧防护装备领域相关技术标准，可以发现，我国在该领域的标准化建设较为落后，而且更新缓慢。这些问题严重制约了我国航空供氧防护装备的产业升级。针对这些问题，提出以下三个方面的建议，供标准编制机构进行参考：

一是针对我国航空供氧防护装备标准层次参差不齐、重复严重的现状，整个航空供氧防护装备制造商应该成立一个统一的产业战略管理机构。其主要作用是协调军队、民航、军工企事业单位，从全局的角度综合修订标准及调整标准编制基础机构，负责确立行业标准的优先顺序和侧重点，制定适用于全行业的解决方案。

二是结合国情及各制造商的技术条件，紧跟我国航空供氧防护装备产品型号的最新技术进展，积极开展标准修订工作。在标准编制工作过程中，应符合国内技术条件，杜绝盲目引进国外技术标准，努力编制出真正符合我国国情及技术条件的标准。

三是在国企改革的大趋势下，我国航空供氧防护装备产业越来越市场化、国际化。为了提高我国供氧防护装备产业的竞争力，应按照商业化思维审视标准的编制工作，将往常的关注焦点从颁布标准所花费的成本转移到标准化对整个航空供氧防护装备产业升级应发挥的最大效益上来。

四是在制定标准的过程中，应尽可能地吸引更多的利益相关方，包括主机厂所、军贸部门、民机制造商和空军等多方参与，这样可以使得标准更易于被广泛理解，也可以更易于被相关利益方所接受。

7 结束语

航空供氧防护装备直接关系到飞行员战时及训练中的生命安全，也关系到飞机战斗力的提升，是飞机作战的必备装备。本文基于我国供氧防护装备的最新科技发展，分析了中美俄三国在该领域的标准化体系建设情况，指出了我国标准化建设中的不足，并针对标准化建设提出相关建议。在我国航空供氧防护装备产业升级的趋势下，我国航空供氧防护装备产业应设置一个能够引领全行业的战略管理机构，督促全行业重视标准建设工作，积极维护这一行业中最重要的技术载体。这对加快我国供氧防护装备产业升级，提高国际竞争力，缩小与美俄等国的差距都具有重要意义。