戰鬥機飛行員可以脫下呼吸面罩嗎?

像是「捍衛戰士」這樣的空戰片,爲了讓觀衆能看到演員面孔,經常呼吸面罩,其實不太正確。(圖/派拉蒙)

在「捍衛戰士」(Top Gun)或者「ID4星際終結者」(Independence Day)電影中,飛行員經常把面罩取下與其他人聊天,真的可以這樣做嗎?在得到答案之前,讓我們首先看一下面具用途

戰鬥機飛行員的面罩,主要功用當然是供應氧氣,現在的戰機都能飛到幾千公尺的高度,這個環境的氧氣是稀薄的,大腦要是缺氧,會失去可靠的判斷力

飛行員在培訓時期,會接受缺氧模擬訓練學員會進入一個高空試驗室,在那裡空氣被減少到海平面的三分之一,而學員們會被要求做一些需要動腦測驗,像是玩積木之類的,學員會感受到如此簡單的事,竟然會如同變笨一樣錯誤百出。

這個課程目的,是讓學員瞭解到自己面臨缺氧時的症狀,以便在飛行當中,遇到緊急情況時,可以認知到自己正處在缺氧狀態而必須採取緊急行動。

對於大多數人來說,缺氧的症狀一開始時是手指發麻,然後頭昏眼花,或是奇特的興奮感。如果任其發展,會導致判斷混亂,最終意識喪失與昏迷,飛機就失去控制,這對單座飛機而言可能是災難性的,所以在多數時候,飛行員一但進入駕駛艙,就必須把面罩戴好。

美國海軍藍天使飛行特技隊,他們在飛行過程不戴飛行面罩,僅有麥克風相互聯絡,這是因爲飛行高度不超過25000呎。(圖/美國海軍)

除此之外,面罩還有其他一些可幫助飛行員做事的功能,比如通話。大多數的飛行口罩都有內置麥克風,按下通常在節流閥杆上的按鈕,飛行員可以啓動多個頻道的無線電通信。在第一段所說的電影中,飛行員脫下面罩與僚機聊天,其實不太可能,因爲飛機座艙內持續會有吵雜的引擎運轉聲,飛行員如果沒有對着麥克風講話,無線電另一端的受話者是聽不清楚的。

有些飛行面罩裡還有燈,這在夜間飛行時會用到,雖然夜航時,儘可能會在黑暗中駕駛,但是有些情況,比如要閱讀地圖或是書寫筆記時,飛行員會需要一些照明,而面罩上的小燈可以提供光源,這個燈的開關在面罩裡,飛行員用舌頭來按下面罩內的按鈕。

還有另一種重要設計,可以調整面罩內部的壓力,使飛行員在更高的空域有效呼吸。隨着海拔的升高,呼吸會變得更加困難,因爲人體肺部內部的壓力,與人體外部的壓力差異正在縮小,這時候,需要引入一種正壓,並迫使空氣進入飛行員的肺部,纔可以順利呼吸,從而減輕飛行員的疲勞感。正壓力也助於飛行員抵抗機動飛行過程中遇到的G力。

聊完了飛行面罩的作用,下面來談談駕駛艙內氣壓。不同於民用航空飛機在飛行過程保持固定艙壓,戰鬥機的艙壓是不恆定的,從海平面到8,000英尺(2438公尺),戰機根本不加壓,這個高度也沒有呼吸問題。從8,000英尺(2438公尺)到大約25,000英尺(7620公尺),我們會維持大約8,000英尺海拔的艙壓,類似於許多滑雪勝地。一旦我們爬升到25,000英尺以上,座艙壓力就會緩慢上升,以至我們到達50,000英尺(15240公尺)時,座艙內部的壓力大約等於海拔20,000英尺(6096公尺),這已是世界上一些著名高山的高度。做個比較,世界最高峰珠穆朗瑪峰,高度是8848公尺。

也就是說,戰機的內部艙壓,僅爲保持飛行員基本的維生壓力。

回到一開始的問題,飛行員在飛行期間,摘下面罩會怎樣呢?答案取決於飛行高度。如果飛機在25,000英尺以下高度巡航,此時不戴面罩長期飛行也沒有問題;但是,超過25,000的飛行高度,長時間沒有戴面罩就會導致缺氧。

飛行員在飛行過程中喝水。(圖/youtube)

不過,飛行員確實有機會飛行過程中脫下面罩,主要是進食和喝水。脫水對飛行員的影響,與缺氧同樣有害,因此大多數飛行員在較長的飛行過程中,會多次脫下面罩來以喝水,或者在較長的任務中吃些東西。只要時間不要過長,這種影響是可以忽略不計,也就是說,不管吃東西或是喝水,在座艙內都要一切從簡