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2012年07月18日 星期三
中青在线

为飞行安全加装保险

——记中国工程院院士、空军航空医学专家俞梦孙

申进科 田元龙 杨振 李伟 《 中国青年报 》( 2012年07月18日   01 版)

    雪域高原,披挂严整的某新型战机待命出征。

    “起飞!”随着飞行指挥员一声令下,空军航空兵某师副参谋长李卫国等4名飞行员,精神抖擞地驾机升空。

    在这次巡航任务中,该师飞行员良好的身体、心理状态,与上次到高原后整夜失眠、头痛欲裂的情形形成鲜明对比。巡航归来,李卫国感慨地说:“我们自信地守卫西南领空,多亏有俞梦孙院士这个坚强的靠山。”

    曾获得国家科技进步一等奖和全国科学大会重大贡献奖的中国工程院院士、空军某研究所航空医学工程研究中心主任俞梦孙,恪守“紧盯作战需求、服务一线部队”的科研方向,年届八旬还八上雪域高原,开展军事航空医学科研试验,有效破解多项航卫保障世界性难题,为推进中国空军形成新质战斗力作出了重大贡献。

    年近八旬八上雪域高原

    随着中国军队的日益现代化,空军航空兵在高原短期和小分队驻训的方式,逐渐转变为多机种常年驻训。然而,面对低压、低氧、低温的高原自然环境,有关部门缺乏有效的航卫保障手段,在高原驻训的飞行员吃不下、睡不好,基础体能、飞行耐力和抗荷能力难以保持,这直接影响到飞行作战训练任务完成和飞行安全。

    “高原航卫保障是世界性难题,要让战鹰在雪域高原没有后顾之忧地翱翔,就必须攻克它。”作为航空医学专家的俞梦孙“太清楚这个难题有多难了”。2011年,他得知空军某研究所决定组成科研试验队奔赴高原“攻坚克难”,第一个请缨“坚决要求上高原”。几经努力,他终于如愿以偿。

    冬季是雪域高原自然环境最恶劣的季节,高原反应像幽灵一样,看不见、摸不着,却时刻威胁着试验队员的健康和生命。俞院士一边自我调节克服高原反应,一边指导试验队在不同海拔高度展开多项试验。

    通过分析总结大量第一手科研数据,俞梦孙在世界上首次构建了入高原初期人体适应低氧环境动力学模型,并首次提出“人体自组织系统环境适应理论”,指导试验队通过90天的高原试验,在攻关世界性高原航卫保障难题上迈出关键一步——设计的高原航卫保障方案能保证飞行员进入高原后,即使不用药、不吸氧,也不会出现高原反应,实现“急进高原迅速形成战斗力、常驻高原持久保持战斗力”的目标。

    2012年2月,国际高原医学理事会副主席吴天一院士等专家认为俞梦孙院士领衔研究的成果,是对钱学森先生“从定性到定量综合集成方法”的成功实践,是全军高原航空医学科研的里程碑。

    俞梦孙自己也未曾料到,自2006年首次登上高原,短短数年内,他竟然八上高原。

    2011年8月,他身着“可穿戴生理信息检测系统”,再次一步步爬上甘巴拉雷达站,改写了1年前由他自己创造的登上甘巴拉雷达站最年长者的纪录。

    与雷达站官兵告别时,俞梦孙动情地说:“甘巴拉是我古稀之年登上的最高峰,但航空生物医学科研事业永无最高峰。我只要生命不息,就会战斗不止。”

    用自己身体做试验

    低空跳伞成功率,事关飞行员的生命安全。

    那一年,为了解决“零高度弹射”难题,我国正式开始研制I型火箭弹射装置。受领任务后,俞梦孙与战友借来小板车,挑起扁担,带着科研器材来到试验基地。这是一个极富挑战的艰巨任务,涉及多个学科,而成功的关键是获取火箭弹射时人体脊柱过载的精确数据。

    正当火箭弹射试验结果与3个耐限数据发生矛盾、近50人的试验队陷入焦虑时,俞梦孙创造性地提出利用电子模型研究脊柱对加速度增长率的耐受标准,还和战友们一起研制出“人体脊柱力学电子模拟装置”,从理论和数据上解决了3项耐受标准与试验结果的矛盾。

    虽然在模拟试验中取得极大成功,这仍引来一位医学权威的质疑:用电子模拟装置代替人试验,能可靠吗?

    为了说服这位专家,也为了找到模拟理论科学依据,俞梦孙决定在自己身上做小火箭试验。

    非同小可!一旦弹射试验失败,试验者轻则瘫痪,重则丧命。战友们纷纷劝俞梦孙放弃试验,但俞梦孙非常坚持:“涉及飞行员生命安全的事,不允许我们再等下去啦!”

    试验那一天,俞梦孙果断地拉下弹射把手。只听“轰”的一声巨响,俞梦孙在火箭的推动下迅速升到弹射架顶端。

    结果显示,俞梦孙冒着生命危险获取的数据,与“人体脊柱力学电子模拟装置”数据完全一致。

    在这一理论和实验数据的支撑下,我国火箭弹射座椅空中弹射试验成功。今天,“零高度弹射”技术已经广泛应用在多型飞机上,为保护飞行员的生命安全发挥了重要作用。更富有戏剧性的是,曾经质疑俞梦孙的那位专家在8年后的一次出访中,赫然发现美国人正在用俞梦孙当年用过的方法做火箭弹射模拟人体试验。

    长期与俞梦孙共事的人都知道,拿自己做试验,对俞梦孙来说是“家常便饭”。

    一次次躬身实践,俞梦孙收获了一个又一个成果。他将我国第一台航空生理遥测装置送上蓝天,使我国一跃成为世界上第三个掌握航空医学遥测技术的国家;他在国际上率先提出“群浮地生物电测量技术”概念,率先研究“无创伤人体逐拍动脉血压测量技术”;他主持研究的3大类19种医学测量仪器与技术,成为获国家科技进步一等奖的“军事航空医学研究与应用”重要组成部分,时至今日仍在保障飞行安全上发挥着重要作用。

    飞行员睡不好,他就睡不好

    睡眠障碍在我国有着数量惊人的患者,也是我军官兵常见的病症之一,飞行员亦不例外。

    据统计,世界上因睡眠不良引发的飞行事故占10.5%。睡眠不良还会造成认知能力、反应速度、飞行耐力下降,后者导致的飞行事故更多。对飞行员睡眠状况进行科学检测,是世界航空医学界重点关注的课题之一。

    因此,我军将“飞行员飞行前夜睡眠不良”列为对飞行员放飞把关的一项重要指标。但由于缺乏仪器设备,医务人员只能通过“望闻问切”,来判断飞行员的睡眠状况。

    能否更加科学高效地评估飞行员睡眠质量?飞行员睡不好,俞梦孙就睡不好。他开始涉足这个充满挑战的领域,决定设计一款能量化评估睡眠质量的床垫。

    当时,采集人睡眠时生理信号的方法,通常是在受检者头部粘贴多个电极和传感器。作为曾经的医生,俞梦孙知道这样做不仅会影响睡眠,还会造成心理障碍。可是,为了拿到第一手数据,为了找到科学的检测睡眠质量的方法,他“又拿自己试验了”。

    睡觉前,俞梦孙在助手的配合下,把各种电极、传感器贴在自己头上。第一天,由于满脑子都“装”着电极,焦虑、烦躁席卷而来,他怎么都睡不着。

    第二天,想睡却睡不着;第三天,不但睡不好还伴有头晕;第四天,开始吃安眠药。这一吃,俞梦孙就“赖”上了。直到数年后,他才逐渐摆脱对安眠药的依赖。

    无数个不眠之夜,无数次单调枯躁的计算。俞梦孙带领课题组从确定床垫设计方案,到研制信号采集放大盒;从寻求数据传输办法,到开发计算机分析软件;从筛选元器件,到质量监控……

    十载艰辛攻关,俞梦孙和课题组终于收获成功的喜悦——“床垫式自然睡眠检测系统”诞生了,并顺利通过国家评审。

    尘封的档案,记录着当年专家组的评价:该系统达到国际先进水平,为飞行安全加装了保险锁,将大幅提升空军战斗力的保障效能。

    如今,这种神奇的床垫已经发展到第三代,在越来越多的飞行部队推广应用后,有效地提高了航卫保障能力。

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