航空业中,缺氧是飞行员安全最容易被低估的威胁之一。它不会发出噪音,不会触发警报,而且在大多数情况下,在它夺走你的思考、观察或行动能力之前,不会给你任何警告。
At 巡航高度,氧气含量明显低于海平面。随着飞行高度的升高,即使你当时可能感觉“还好”,你的大脑和肌肉在没有补充氧气的情况下也会开始缺氧。这就是缺氧如此危险的原因:等到出现症状时,你可能已经严重受损,无法挽救航班了。
从视力模糊、思维混乱到完全失去意识,缺氧会在几秒钟内让一名完全有能力的飞行员丧失行动能力,尤其是在18,000英尺以上的高空。而且与机械故障不同,一旦大脑不再正常运作,没有任何检查清单可以提供帮助。
本指南涵盖了您需要了解的有关航空缺氧的所有信息——其背后的科学原理、您需要发现的症状、不同类型的缺氧、飞行中应采取的措施以及作为一名专业或有抱负的飞行员如何保护自己。
因为在航空领域,意识不是可有可无的,而是关乎生存的。
航空中的缺氧是什么?低氧 在航空领域,缺氧是指飞行员在高海拔地区身体缺氧的一种情况。虽然空气中可能仍然有氧气,但氧气分压会随着海拔升高而降低,这意味着即使呼吸正常,肺部也无法吸收足够的氧气进入血液。
简单来说,你的身体在呼吸,但你的大脑却在窒息。
在海平面,血氧饱和度接近98%到100%。但在10,000英尺以上,空气变得“稀薄”,氧分子过于分散,无法维持正常的大脑和身体功能。结果,飞行员开始出现精神状态下降、判断力受损、运动技能下降和反应迟钝等症状——而这些正是驾驶舱中至关重要的能力。
飞得越高,这些影响就越快显现。这就是为什么高空飞行(尤其是 12,500 英尺以上)需要补充氧气并仔细监测机舱压力、飞行时间和设备。
在航空领域,缺氧并非一种假设情况。无论是在非增压飞机上,还是在大型喷气式飞机增压失效的情况下,缺氧都是真实存在的风险。及早发现并迅速采取行动,可能意味着飞机能够控制下降,而不是彻底损毁。
为什么飞行员必须了解缺氧飞行员接受的训练包括管理复杂系统、应对紧急情况,以及在几秒钟内做出生死攸关的决定。但如果缺氧在高空悄无声息地损害你的大脑,那么这些都毫无意义。
不比 飞机发动机故障 缺氧,或者说系统故障,不会发出任何警示信号。它会慢慢潜伏,影响你的视力、记忆力、协调性和判断力,而你往往浑然不知。正因如此,它才如此危险:你的大脑是第一个出现故障的系统,而且它悄无声息地出现故障。
美国联邦航空管理局和军航部门的研究表明,即使是经验丰富的飞行员也常常会忽略缺氧的早期迹象。在高空作业中,正常功能和完全丧失能力之间的差距可能只有 20到30秒—尤其是在非加压驾驶舱内或在巡航高度机舱失压时。
后果很严重:
下降过程中决策失误延迟响应 ATC 或乐器在采取纠正措施之前失去意识了解航空中的缺氧不仅仅是通过理论考试,而是要具备心理素质,能够发现并应对飞行员所面临的最无声、最致命的威胁之一。
航空缺氧——症状、影响和飞行员安全的终极指南航空飞行员可能经历的缺氧类型航空飞行中缺氧主要有四种类型,每种类型对身体的影响各不相同。识别缺氧原因至关重要——不仅是为了生存,也是为了在高空采取正确的应急措施。
以下是每位飞行员必须了解的四种航空缺氧类型:
1. 缺氧 缺氧 (与海拔高度有关)这是航空业中最常见的一种病症。当大气中氧气不足时,通常会在高海拔地区发生。当你爬升到10,000英尺以上时,气压会下降,你的肺部无法吸收足够的氧气进入血液——即使你呼吸正常。
最有可能发生在 非增压飞机 或者在 12,500 英尺以上高度发生机舱增压故障时。
2. 高血压缺氧 (氧气运输问题)在这种情况下,肺部获得了足够的氧气,但血液无法有效地输送氧气。最常见的原因是一氧化碳中毒——一氧化碳可能通过活塞发动机飞机的排气泄漏或通风不良进入驾驶舱。
这种类型极其危险,因为症状可能在没有任何海拔变化的情况下出现,并且氧气面罩可能无法完全逆转其影响。
3. 停滞性缺氧 (血液循环不良)此时,血液中存在氧气,但由于血流受限,氧气无法有效输送到组织。原因包括长时间不动、寒冷引起的血管收缩,或 过大的重力 在急转弯时。
在特技飞行、高速转弯、甚至长时间无运动巡航阶段中很常见。
4. 组织毒性缺氧 (蜂窝干扰)在这种状态下,氧气到达细胞,但细胞无法利用。这通常是由酒精、药物或某些干扰细胞呼吸的毒素等物质引起的。
即使有 100% 的氧气供应,受到组织毒性缺氧影响的飞行员仍然会受到影响。
了解航空中的这四种缺氧类型有助于飞行员快速找到问题的根源,并在为时已晚之前选择正确的纠正措施。
航空缺氧症状航空领域缺氧最危险的地方在于,它常常悄无声息地悄然发生。飞行员可能感觉自己精神抖擞,功能正常,但其实他们的大脑已经丧失了关键功能。因此,早期症状识别至关重要。
缺氧症状会因海拔高度、暴露时间和个人生理状况而异。每个飞行员经历缺氧的方式都不一样,因此自我意识和训练至关重要。
常见的早期症状:头晕目眩欣快感或无敌感手指或脚趾刺痛管状视野或视力模糊难以集中气短协调不力言语不清紫绀(嘴唇或指甲发青)这些症状通常在 10,000 英尺以上开始出现,尤其是在没有补充氧气的非加压飞机上。
有用意识时间(TUC)TUC 指的是飞行员在缺氧后仍能有效思考和行动的时间窗口。海拔越高,时间窗口越短。
以下是快速参考图表:
海拔(英尺)有用意识的时间18,00020-30分钟25,0003-5分钟30,0001-2分钟35,00030–60秒40,000+15–20秒在 35,000 英尺的高空,您可能只有不到一分钟的时间来识别航空中的缺氧情况并采取行动 - 然后您就完全无法做出反应了。
每位飞行员都必须了解自己的身体如何应对缺氧。正因如此,一些飞行学校和军事项目才会包含高空舱训练,以帮助飞行员识别自身“缺氧指纹”。
缺氧训练与识别技术由于航空飞行中缺氧症状因人而异,飞行员必须超越课本知识,在安全可控的环境中实际体验这种状况。缺氧训练正是为此而生。
这种训练旨在帮助飞行员在空中遇到缺氧症状之前识别自己独特的缺氧症状。
高原舱训练最有效的缺氧意识训练方式之一是高原舱训练。飞行员被安置在一个密封的低压环境中,模拟不供氧的高空飞行。
训练期间,氧气面罩会被短暂摘除,以诱发轻度缺氧。当飞行员出现兴奋、意识混乱、反应迟钝等症状时,会受到密切监控,并在之后立即进行补氧。
这会给飞行员留下航空中缺氧的感觉的持久记忆,使飞行员能够在实际飞行情况下更快地识别它。
遮蔽演示对于无法使用全高空舱的民航飞行员,一些训练中心会使用便携式缺氧模拟器进行摘除面罩的演示。虽然强度不大,但这些演示仍然会让飞行员出现一些基本症状,例如视觉扭曲、思维迟缓和呼吸浅等。
心理调节与自我剖析缺氧意识不仅仅是生理层面的,更是认知层面的。飞行员需要接受训练,以便在缺氧时进行自我监控、追踪反应时间,并执行一些简单的任务(例如数学题或书写)。这些训练有助于飞行员捕捉早期预警信号,以便在丧失行动能力之前采取行动。
在许多军事和商业飞行学院,缺氧识别训练如今已成为标配。随着航空缺氧问题在民航中日益成为公认的安全问题,这项训练正迅速成为一项必备训练——即使对于飞行高度超过10,000英尺的通用航空飞行员来说也是如此。
飞行中缺氧的紧急措施在飞行中识别缺氧只是成功的一半。一旦出现症状,立即采取行动至关重要——因为在不到一分钟的时间里,你的认知功能就会下降到危险的水平,甚至完全丧失行动能力。
以下是飞行员所接受的具体训练:
1. 立即吸氧第一步也是最重要的一步是恢复氧气供应。如果您还没有佩戴面罩,请立即佩戴。大多数飞机氧气系统都配有按需供氧或恒流供氧面罩——任何可用的面罩都应使用。在高海拔喷气式飞机上,这一步是必须的。
重要提示: 先别浪费时间解决问题。先通氧,再诊断。
2. 启动紧急下降如果您在非增压飞机上飞行高度超过12,500英尺(约3800米),或者增压系统发生故障,请尽快安全地下降至可呼吸的高度。目标高度通常在10,000英尺(约3000米)以下。
如果可以的话,请使用减速板或紧急下降剖面。时间有限,尤其是在25,000英尺以上。
3. 宣布紧急状态一旦恢复供氧并开始下降,请立即通知空中交通管制。使用标准无线电呼叫:
“求救,求救,求救——疑似缺氧,下降至10,000英尺。”
这会向附近的控制员和飞机发出警报,以便进行空域分离和紧急协调。
4. 交叉检查仪器和系统将飞行器稳定在安全高度后,确认:
客舱压力(如适用)氧气系统状态乘客状况(在多机组人员或航空公司环境中)缺氧事件可能演变成复杂的系统紧急情况,因此恢复后检查清单至关重要。
记得:航空事故中发生缺氧时,反应延迟可能导致完全丧失行动能力。必须优先考虑氧气——在检查清单、通讯或诊断之前。
飞行员的预防和缓解措施在航空中生存的最好方法就是永远不要让它发生。预防不仅更明智,而且更安全、更快捷,也是区分训练有素的专业人员和毫无准备的专业人员的关键之一。
以下是聪明的飞行员在症状出现之前降低风险的方法:
根据氧气使用情况规划海拔高度在非加压飞机中,航空缺氧的风险最低为 10,000英尺——尤其是在长途飞行中。如果你计划在12,500英尺以上飞行超过30分钟,或者 任何时候都达到或超过 14,000 英尺,根据 DGCA 和 FAA 规定,必须使用氧气。
提示:不要依赖“30分钟缓冲期”。主动吸氧——尤其是在夜间飞行时,因为症状出现得更早。
每次飞行前检查你的氧气系统面罩故障、阀门漏气或气瓶耗尽是造成飞行途中缺氧的常见原因。务必确认:
气缸压力软管连接调节功能面罩密封和贴合在出发前测试系统——而不是在紧急情况下。
避免使用减少氧气消耗的物质酒精、镇静剂,甚至抗组胺药等非处方药都会增加身体对缺氧的敏感性。吸烟也是如此——一氧化碳会与血红蛋白结合,阻碍氧气运输,导致高血氧性缺氧。
经验法则:保持清洁、水分充足和敏锐——尤其是在高海拔或长途飞行之前。
保持健康与血液循环良好的心血管健康有助于提高您耐受低氧水平的能力。在飞行途中保持活跃(在安全的情况下),避免长时间系紧安全带,并保持血液流通,有助于降低停滞性缺氧的风险。
在驾驶舱里,预防总是胜于应对。地面准备得越充分,在关键时刻遭遇航空缺氧的可能性就越小。
监管标准和建议世界各地的航空当局都高度重视航空缺氧问题。从执照要求到高空氧气使用,这些规定旨在保护飞行员在最需要的时候不至于失去意识。
印度民航局法规(DGCA)印度民航局 (DGCA) 规定,长途飞行时,客舱高度超过 10,000 英尺时必须使用辅助供氧。所有超过 14,000 英尺的飞行,飞行员必须持续供氧。超过 15,000 英尺的飞行,还必须为乘客提供氧气。
DGCA 批准的培训计划必须包括识别和管理航空缺氧的指导,商业运营商必须在每次飞行前保持氧气系统处于可用状态。
美国联邦航空管理局指南(美国)美国联邦航空管理局概述了以下情况的氧气要求 14CFR§91.211,阈值类似。飞行员在12,500英尺(约3840米)以上飞行超过30分钟时必须使用氧气,在14,000英尺(约4240米)以上飞行时则必须始终使用氧气。在15,000英尺(约5440米)以上飞行时,还必须为每位乘员提供氧气。
美国联邦航空局鼓励所有高空飞行员接受高空舱或模拟器训练,以识别早期症状并了解他们的个人耐受极限。
ICAO 和 EASA 标准在全球范围内,国际民航组织(ICAO)和欧洲航空安全局(EASA)均支持这些安全措施。在大多数国家,缺氧意识是商用飞行员培训的必修内容,高性能飞机的氧气系统定期检查也是强制性要求。
简而言之,所有主要航空当局的监管框架都将缺氧视为可预防的威胁,并要求飞行员和操作员负责预防缺氧。
现实世界中与缺氧有关的事件航空业缺氧并非理论上的风险——它已导致多起商业和私人航空事故的致命事故。这些案例揭示了缺氧会如何迅速升级为完全丧失行动能力,而且通常情况下,连一次求救信号都没有。
太阳神航空522号航班(2005年)这是最悲惨、最受研究的案例之一, 赫利俄斯航空 522 号班机 一架从塞浦路斯起飞的客机,由于增压系统设置不当,在爬升过程中机组人员在不知情的情况下出现缺氧症状。他们失去了意识,飞机继续自动驾驶了两个多小时,最终在希腊坠毁,机上121人全部遇难。
这一事件导致航空公司在压力检查和缺氧识别方面的培训发生了重大变化。
佩恩·斯图尔特·里尔喷气机坠毁 (1999)在这起备受瞩目的美国案件中, 里尔喷气式飞机在高空失去机舱压力飞行员和乘客因未察觉的缺氧而失去意识,飞机在自动驾驶模式下飞行了超过1,500公里,最终坠毁在南达科他州。空中交通管制员尝试联系飞机超过一个小时,但无人回应。
调查人员得出结论,航空缺氧导致机上所有人在几分钟内丧失行动能力。
通用航空:非增压飞机的无声风险数十起通用航空事故都与未发现的缺氧有关,尤其是在12,500英尺(约3700米)或以上高度飞行的小型非增压飞机上。在大多数情况下,飞行员要么延迟下降,要么等到为时已晚才意识到缺氧症状。
共同点是:不使用氧气、无需机舱增压、无需早期干预。
这些悲剧凸显了一个简单的事实:意识和行动至关重要。无论驾驶的是喷气式飞机还是轻型飞机,了解航空缺氧的迹象并立即做出反应,就能避免灾难的发生。
结论——了解风险,更安全飞行航空业中,缺氧是少数几种能够在一分钟内完全丧失飞行员能力的威胁之一——无需任何声音、警示灯或机械故障。与发动机故障或电气故障不同,缺氧直接影响飞行员最需要的能力:清晰的思考和快速的行动。
但好消息是,这是完全可以预防的。
通过适当的训练、氧气系统检查和高度规划,飞行员即使在高海拔地区也能安全飞行。识别早期症状、了解自身极限并遵循监管指导,是确保安全飞行员避免出现可避免的统计数据的关键。
无论您是驾驶塞斯纳飞机在 12,500 英尺的高空单独飞行,还是驾驶高性能喷气式飞机进行增压,了解航空中的缺氧情况不仅是明智之举,而且至关重要。
保持警惕。保持训练。始终尊重你呼吸的空气。
请立即联系佛罗里达飞人飞行学院团队: 91(0)1171 816622 了解有关私人飞行员地面学校课程的更多信息。
航空缺氧——症状、影响和飞行员安全的终极指南 航空缺氧——症状、影响和飞行员安全的终极指南航空缺氧——症状、影响和飞行员安全的终极指南目录航空中的缺氧是什么?为什么飞行员必须了解缺氧航空飞行员可能经历的缺氧类型1. 缺氧(与海拔有关)2. 血氧过高(氧气运输问题)3. 停滞性缺氧(血液循环不良)4.组织毒性缺氧(细胞干扰)航空缺氧症状常见的早期症状:有用意识时间(TUC)缺氧训练与识别技术高原舱训练遮蔽演示心理调节与自我剖析飞行中缺氧的紧急措施1. 立即吸氧2. 启动紧急下降3. 宣布紧急状态4. 交叉检查仪器和系统飞行员的预防和缓解措施根据氧气使用情况规划海拔高度每次飞行前检查你的氧气系统避免使用减少氧气消耗的物质保持健康与血液循环监管标准和建议印度民航局法规(DGCA)美国联邦航空管理局指南(美国)ICAO 和 EASA 标准现实世界中与缺氧有关的事件太阳神航空522号航班(2005年)佩恩·斯图尔特·里尔喷气机坠毁 (1999)通用航空:非增压飞机的无声风险结论——了解风险,更安全飞行