离心机训练矫治+Gz耐力不良的高性能战斗机飞行员
作者：耿喜臣 王璇 颜桂定 初旭 詹长录
单位：空军航空医学研究所，北京 100036
关键词：加速度耐力；载人离心机；加压呼吸；抗荷训练；抗荷动作
航天医学与医学工程990113 摘要：目的 矫治两名+Gz耐力不良的高性能战斗机飞行员。方法 在离心机上高+Gz负荷下训练抗荷动作(AGSM)和加压呼吸(PBG)动作。结果 AGSM的抗荷效果提高3.0～3.25 G，加压呼吸抗荷服系统的抗荷效果提高2.75～3.0 G，综合耐力比基础耐力高4.25～4.5 G，两人均顺利通过8G 10 s的SACM +Gz曲线，达到训练标准。
中图分类号：R852.21 文献标识码：A 文章编号：1002-0837(1999)01-0056-03
Two High Performance Fighter Pilots with Low +Gz Tolerance Rectified by Centrifuge Training
, http://www.100md.com
GENG Xi-chen
(Institute of Aviation Medicine,The Air Force,Beijing 100036,China)
WANG Xuan YAN Gui-ding CHU Xu ZHAN Chang-lu
Abstract：Objective To demonstrate the effects of training on rectifying two high performance fight aircraft pilots with low +Gz tolerance.Methods Anti-G straining maneuver(AGSM) and pressure breathing for +Gz (PBG) maneuver were trained during centrifuge +Gz stress.Results After training，the +Gz tolerances with AGSM，and with PBG and anti-G suit were enhanced by 3.0～3.25 G and 2.75～3.0 G，respectively.The combined +Gz tolerance was higher than the relaxed +Gz tole-rance by 4.25～4.5 G.Both two pilots had passed the 8 G 10 s SACM +Gz profile and reached the standard of training.
, 百拇医药
Key words：acceleration tolerance;human centrifuge;pressure breathing;anti-G training;anti-G training maneuver
第三代高性能战斗机的高过载(9 G)、高G值增长率(3～6 G/s)和长时间作用(45 s以上)的载荷特点，远远超过人体正常生理耐限，可使飞行员无视觉先兆，突然发生意识丧失。据我国空军两名高性能战斗机飞行员报告，他们在使用抗荷装备和抗荷动作的条件下，通常只能耐受+Gz约6 G左右。并主诉曾多次发生空中黑视，对飞行安全存在隐患。本项工作即是对两名高性能战斗机飞行员进行离心机高G训练，矫治+Gz耐力不良，增强他们抗高过载高增长率的能力，保障飞行安全。
方 法
参训者为我国空军两名+Gz耐力不良的高性能战斗机飞行员。训练所用离心机为空军航空医学研究所的半径5.0 m的载人离心机。训练分训前准备和离心机训练两部分。
, http://www.100md.com
训前准备
离心机体验与离心机G耐力训前基础值测定 以每秒1 G增长率(1 G/s)的G梯形曲线进行离心机体验，消除对离心机的紧张和惧怕心情。并分别测定被试者的基础G耐力、抗荷动作(AGSM)抗荷效果、加压呼吸与抗荷服抗荷效果及综合防护措施的抗荷效果。
加压呼吸与抗荷服系统的加压呼吸加压制度是4 G起动，每增加1 G，压力值增加1.6 kPa，9 G时达8 kPa。抗调器加压制度是1.75 G起动，每增加1 G，充气压力增加10 kPa，10 G时达86.7 kPa。参训者使用的抗荷服为BKK-15K。
加强地面训练 根据初始值测试结果，加强地面体能训练。规范AGSM(L-1)与加压呼吸动作。掌握动作要领并经检测要求达标。即抗荷动作要求缠绕于小腿、大腿、腹部肌群的囊内压力分别达到10.7、13.3、16 kPa，加压呼吸的血压升高值应达加压值的80%以上。
, 百拇医药
离心机高G训练
完成地面训练达标后进入离心机训练。
训练内容 (a)提高基础G耐力的训练；(b)提高AGSM(L-1)抗荷效果的训练；(c)提高加压呼吸抗荷服系统的抗荷效果的训练；(d)提高综合防护措施，抗荷效果的训练；(e)进行抗高G、高增长率心理素质训练。
离心机训练G模式 (a)根据高性能战斗机的性能使用1 G/s和3 G/s 2种G值增长率训练;(b)进行G梯形曲线训练，G峰值持续时间根据需要定为10～15 s;(c)进行两次重复7 G 10 s或两次8 G 10 s的模拟空战动作(SACM) G曲线训练。
训练程序 循序渐进的分别使用两种G值增长率和G梯形曲线，首先进行L-1动作的训练，即要求在G负荷下，学习、掌握准确的AGSM，不断提高抗荷效果，然后再转入加压呼吸抗荷服系统的训练(方法同训前基础值测定)，在G负荷下，学习、掌握正确的加压呼吸操作并与L-1动作兼容。不断提高该系统的抗荷效果。最后在基础G耐力加L-1抗荷动作及加压呼吸抗荷服系统的综合抗荷措施下，以3 G/s通过7 G 10 s和8 G 10 s的SACM +Gz曲线的训练。高G心理素质训练贯穿于整个训练的始终，采取G值脱敏法，学习动作表象法和动机训练。
, 百拇医药
在离心机训练时,当发生视觉障碍(灰视或黑视)、或耳脉搏降低75%以上、或频发室早(5次/min)、或发生晕厥前症状时，作为耐受终点，停止当日的训练。离心机训练达标标准为8 G 10 s无视觉障碍。
两名受训者分别经过26～28次基础耐力训练，44次抗荷防护措施的训练，每人共进行70次或72次G负荷的暴露。
结 果
两名受训飞行员经过离心机训练后，使他们的G耐力有了明显提高(表1)。(1)基础G耐力，A飞行员从训练前的3.5 G提高到4.0 G，B飞行员从训练前的3.75 G提高到4.0 G。(2)抗荷动作的抗荷效果，A、B飞行员分别从训练前的0.75 G、1.0 G，提高到3.25 G、3.0 G以上。(3)加压呼吸抗荷服系统的抗荷效果，A、B飞行员分别从训练前的1.0 G、1.0 G，提高到3.0 G、2.75 G以上。(4)综合防护措施抗荷效果，A、B飞行员分别从训练前的2.0 G、1.75 G，提高到4.25 G、4.5 G以上。
, 百拇医药
表1 离心机+Gz暴露次数
Table 1 Time of centrifuge +Gz exposure 飞行员
pilot
基础耐力训练(G)
(relaxed tolerance training)
抗荷防护措施训练(G)
(training with anti-G measures)
总计
(total)
2.5
, 百拇医药
3.0～
3.5
3.75
4.0
4.0～
4.5～
5.0～
5.5～
6.0～
6.5～
7.0～
7.5～
8.0
, 百拇医药
3.25
4.25
4.75
5.25
5.75
6.25
6.75
7.25
7.75
A
6
8
6
, 百拇医药
3
3
6
5
8
8
5
6
2
2
2
70
B
7
, 百拇医药
7
6
1
7
3
6
9
8
7
6
2
1
2
72
, 百拇医药
讨 论
离心机训练矫治G耐力不良的效果
离心机训练可使参训者加速度耐力明显提高，平均增长1.5～2.0 G[1～4]。
航空医学研究所1995年曾对我军高性能战斗机飞行员开展了离心机训练，经一周30余次的G暴露平均提高G耐力2 G以上(1.9～3.3 G)，综合耐力(基础耐力+L-1动作+抗荷服)，比基础耐力提高4.3～4.7 G。基础耐力为4.0 G者，有88%达8 G 10 s，47%达9 G 10 s。本项工作对两名高性能战斗机飞行员进行离心机训练，矫治加速度耐力不良取得成绩。此结果与外军训练和航空医学研究所1995年离心机训练效果大致相同。从而有效地矫治了G耐力不良。在3个月后的随访，他们飞行耐力良好，保障了飞行安全。
特别应提出的是经过了地面L-1动作训练和加压呼吸训练并且均达到考核标准，表明动作准确有效。但在离心机训练时，初期防护措施的提高值并不高。L-1只提高0.75～1.0G，低于L-1动作应有的2 G防护效果，加压呼吸抗荷服系统只提高1.0 G，亦低于该系统可提高2 G以上的防护效果。在经离心机高G训练后都有明显提高，前者提高3.0～3.25 G，后者提高2.75～3.0 G，综合耐力提高4.25～4.5 G。表明离心机训练有其独特作用，不可被良好的地面训练取代。应在地面训练基础上再经离心机训练才可大幅度提高G耐力。
, 百拇医药
离心机训练能否提高基础耐力，有无累积效应，以前的研究结果尚有不同看法。本项工作两人经26～28次的基础耐力训练和总计70～72次的G暴露后，基础耐力提高0.25～0.5 G以上，似乎表明在足够次数的密集训练后有可能会提高基础耐力。因人数少，尚有待证实。
离心机训练提高G耐力的机理
比较公认的是离心机G负荷下训练AGSM和加压呼吸动作可以更直觉地体验训练效果和纠正错误动作。有利于掌握正确动作的要领。同时反复的强化训练，使机体建立条件反射及“动力定型”。以保证机体在G负荷来临时完成动作及时、准确和有效。这是提高G耐力的主要原因。同时反复G暴露，可以增强机体心血管的代偿能力。随G值增加，心率(HR)适度增加是机体代偿的正常反应。但对相同G值相同的时刻(第10秒)进行训练初期与训练后期比较，发现训练后比训练前的HR，两人都有明显降低约10%～28%，表2即表明HR下降，减少心肌耗氧量，但以机体加强血管外周阻力，与心肌收缩力，可有效的维持心排血量与头部血压，这是G作用时的良好生理代偿及适应反应。是提高G耐力的生理基础。表2 离心机训练初期与训练后期 HR(次/分) 变化
, 百拇医药
Table 2 Change of the heart rate (bpm) at the beginning and the later period during centrifuge training 飞行员
(pilot)
基础耐力训练
(relaxed tolerance training)
AGSM训练
(AGSM training)
PBG+AGS训练
(PBG+AGS training)
综合防护措施训练
, http://www.100md.com
(combined training measures)
初始
(beginning)
训后
(post)
%
初始
(beginning)
训后
(post)
%
初始
, http://www.100md.com
(beginning)
训后
(post)
%
初始
(beginning)
训后
(post)
%
A
120
88
-26.7
, 百拇医药
111
85
-23
89
80
-10.1
138
102
-26.1
(3.5G)
(3.5G)
(4.5G)
(5G)
, 百拇医药
(5G)
(5G)
(7G)
(7.5)
B
115
97
-15.7
150
122
-18.7
117
102
, 百拇医药
-12.8
174
125
-28.2
(3.5G)
(3.5G)
(4.5G)
(5G)
(5G)
(5G)
(7G)
(7.5)
离心机训练中抗高G心理素质的训练
, 百拇医药
两名被训者初期对离心机训练有很明显的紧张和惧怕情绪，对抗高过载，尤其要求耐受8 G达标没有信心。这些都严重影响了训练效果。在训练中，重视心理因素的训练，是训练成败的重要一环。本项工作采用动机训练提高他们不断争取好成绩的拼搏精神。采用表象法加速学习掌握较复杂的L-1动作和加压呼吸操作，采用脱敏法逐步消除他们对G负荷尤其对高G值的恐惧心理，逐渐树立抗高过载的信心。从表2中HR的下降，除生理因素外，也证明是在心理上对高G环境得以适应的结果。消除了影响G耐力的不良心理因素。
[参考文献]
[1] AMP Working Group No.14.High G physiological protection training[R].AD-A235 181/ AGARD-AD-322.1990: 22～74
[2] Sekiguchi C，Iwane M,Oshibuchi M.Anti-G training of fighter pilots in the Japanese Air Safe Defense Force[J].Aviat Space Environ Med,1986，57(10): 1029～1034
[3] Gillingham KK.Centrifuge training of USAF fighter pilots (Abstract)[J].Aviat Space Environ Med,1984，55(5): 467
[4] Gillingham KK,Fosdick JP.High-G training for fighter aircrew[J].Aviat Space Environ Med,1988，59(1):12～15
收稿日期：1998-04-23, 百拇医药
单位：空军航空医学研究所，北京 100036
关键词：加速度耐力；载人离心机；加压呼吸；抗荷训练；抗荷动作
航天医学与医学工程990113 摘要：目的 矫治两名+Gz耐力不良的高性能战斗机飞行员。方法 在离心机上高+Gz负荷下训练抗荷动作(AGSM)和加压呼吸(PBG)动作。结果 AGSM的抗荷效果提高3.0～3.25 G，加压呼吸抗荷服系统的抗荷效果提高2.75～3.0 G，综合耐力比基础耐力高4.25～4.5 G，两人均顺利通过8G 10 s的SACM +Gz曲线，达到训练标准。
中图分类号：R852.21 文献标识码：A 文章编号：1002-0837(1999)01-0056-03
Two High Performance Fighter Pilots with Low +Gz Tolerance Rectified by Centrifuge Training
, http://www.100md.com
GENG Xi-chen
(Institute of Aviation Medicine,The Air Force,Beijing 100036,China)
WANG Xuan YAN Gui-ding CHU Xu ZHAN Chang-lu
Abstract：Objective To demonstrate the effects of training on rectifying two high performance fight aircraft pilots with low +Gz tolerance.Methods Anti-G straining maneuver(AGSM) and pressure breathing for +Gz (PBG) maneuver were trained during centrifuge +Gz stress.Results After training，the +Gz tolerances with AGSM，and with PBG and anti-G suit were enhanced by 3.0～3.25 G and 2.75～3.0 G，respectively.The combined +Gz tolerance was higher than the relaxed +Gz tole-rance by 4.25～4.5 G.Both two pilots had passed the 8 G 10 s SACM +Gz profile and reached the standard of training.
, 百拇医药
Key words：acceleration tolerance;human centrifuge;pressure breathing;anti-G training;anti-G training maneuver
第三代高性能战斗机的高过载(9 G)、高G值增长率(3～6 G/s)和长时间作用(45 s以上)的载荷特点，远远超过人体正常生理耐限，可使飞行员无视觉先兆，突然发生意识丧失。据我国空军两名高性能战斗机飞行员报告，他们在使用抗荷装备和抗荷动作的条件下，通常只能耐受+Gz约6 G左右。并主诉曾多次发生空中黑视，对飞行安全存在隐患。本项工作即是对两名高性能战斗机飞行员进行离心机高G训练，矫治+Gz耐力不良，增强他们抗高过载高增长率的能力，保障飞行安全。
方 法
参训者为我国空军两名+Gz耐力不良的高性能战斗机飞行员。训练所用离心机为空军航空医学研究所的半径5.0 m的载人离心机。训练分训前准备和离心机训练两部分。
, http://www.100md.com
训前准备
离心机体验与离心机G耐力训前基础值测定 以每秒1 G增长率(1 G/s)的G梯形曲线进行离心机体验，消除对离心机的紧张和惧怕心情。并分别测定被试者的基础G耐力、抗荷动作(AGSM)抗荷效果、加压呼吸与抗荷服抗荷效果及综合防护措施的抗荷效果。
加压呼吸与抗荷服系统的加压呼吸加压制度是4 G起动，每增加1 G，压力值增加1.6 kPa，9 G时达8 kPa。抗调器加压制度是1.75 G起动，每增加1 G，充气压力增加10 kPa，10 G时达86.7 kPa。参训者使用的抗荷服为BKK-15K。
加强地面训练 根据初始值测试结果，加强地面体能训练。规范AGSM(L-1)与加压呼吸动作。掌握动作要领并经检测要求达标。即抗荷动作要求缠绕于小腿、大腿、腹部肌群的囊内压力分别达到10.7、13.3、16 kPa，加压呼吸的血压升高值应达加压值的80%以上。
, 百拇医药
离心机高G训练
完成地面训练达标后进入离心机训练。
训练内容 (a)提高基础G耐力的训练；(b)提高AGSM(L-1)抗荷效果的训练；(c)提高加压呼吸抗荷服系统的抗荷效果的训练；(d)提高综合防护措施，抗荷效果的训练；(e)进行抗高G、高增长率心理素质训练。
离心机训练G模式 (a)根据高性能战斗机的性能使用1 G/s和3 G/s 2种G值增长率训练;(b)进行G梯形曲线训练，G峰值持续时间根据需要定为10～15 s;(c)进行两次重复7 G 10 s或两次8 G 10 s的模拟空战动作(SACM) G曲线训练。
训练程序 循序渐进的分别使用两种G值增长率和G梯形曲线，首先进行L-1动作的训练，即要求在G负荷下，学习、掌握准确的AGSM，不断提高抗荷效果，然后再转入加压呼吸抗荷服系统的训练(方法同训前基础值测定)，在G负荷下，学习、掌握正确的加压呼吸操作并与L-1动作兼容。不断提高该系统的抗荷效果。最后在基础G耐力加L-1抗荷动作及加压呼吸抗荷服系统的综合抗荷措施下，以3 G/s通过7 G 10 s和8 G 10 s的SACM +Gz曲线的训练。高G心理素质训练贯穿于整个训练的始终，采取G值脱敏法，学习动作表象法和动机训练。
, 百拇医药
在离心机训练时,当发生视觉障碍(灰视或黑视)、或耳脉搏降低75%以上、或频发室早(5次/min)、或发生晕厥前症状时，作为耐受终点，停止当日的训练。离心机训练达标标准为8 G 10 s无视觉障碍。
两名受训者分别经过26～28次基础耐力训练，44次抗荷防护措施的训练，每人共进行70次或72次G负荷的暴露。
结 果
两名受训飞行员经过离心机训练后，使他们的G耐力有了明显提高(表1)。(1)基础G耐力，A飞行员从训练前的3.5 G提高到4.0 G，B飞行员从训练前的3.75 G提高到4.0 G。(2)抗荷动作的抗荷效果，A、B飞行员分别从训练前的0.75 G、1.0 G，提高到3.25 G、3.0 G以上。(3)加压呼吸抗荷服系统的抗荷效果，A、B飞行员分别从训练前的1.0 G、1.0 G，提高到3.0 G、2.75 G以上。(4)综合防护措施抗荷效果，A、B飞行员分别从训练前的2.0 G、1.75 G，提高到4.25 G、4.5 G以上。
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表1 离心机+Gz暴露次数
Table 1 Time of centrifuge +Gz exposure 飞行员
pilot
基础耐力训练(G)
(relaxed tolerance training)
抗荷防护措施训练(G)
(training with anti-G measures)
总计
(total)
2.5
, 百拇医药
3.0～
3.5
3.75
4.0
4.0～
4.5～
5.0～
5.5～
6.0～
6.5～
7.0～
7.5～
8.0
, 百拇医药
3.25
4.25
4.75
5.25
5.75
6.25
6.75
7.25
7.75
A
6
8
6
, 百拇医药
3
3
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5
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2
2
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70
B
7
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7
6
1
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6
9
8
7
6
2
1
2
72
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讨 论
离心机训练矫治G耐力不良的效果
离心机训练可使参训者加速度耐力明显提高，平均增长1.5～2.0 G[1～4]。
航空医学研究所1995年曾对我军高性能战斗机飞行员开展了离心机训练，经一周30余次的G暴露平均提高G耐力2 G以上(1.9～3.3 G)，综合耐力(基础耐力+L-1动作+抗荷服)，比基础耐力提高4.3～4.7 G。基础耐力为4.0 G者，有88%达8 G 10 s，47%达9 G 10 s。本项工作对两名高性能战斗机飞行员进行离心机训练，矫治加速度耐力不良取得成绩。此结果与外军训练和航空医学研究所1995年离心机训练效果大致相同。从而有效地矫治了G耐力不良。在3个月后的随访，他们飞行耐力良好，保障了飞行安全。
特别应提出的是经过了地面L-1动作训练和加压呼吸训练并且均达到考核标准，表明动作准确有效。但在离心机训练时，初期防护措施的提高值并不高。L-1只提高0.75～1.0G，低于L-1动作应有的2 G防护效果，加压呼吸抗荷服系统只提高1.0 G，亦低于该系统可提高2 G以上的防护效果。在经离心机高G训练后都有明显提高，前者提高3.0～3.25 G，后者提高2.75～3.0 G，综合耐力提高4.25～4.5 G。表明离心机训练有其独特作用，不可被良好的地面训练取代。应在地面训练基础上再经离心机训练才可大幅度提高G耐力。
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离心机训练能否提高基础耐力，有无累积效应，以前的研究结果尚有不同看法。本项工作两人经26～28次的基础耐力训练和总计70～72次的G暴露后，基础耐力提高0.25～0.5 G以上，似乎表明在足够次数的密集训练后有可能会提高基础耐力。因人数少，尚有待证实。
离心机训练提高G耐力的机理
比较公认的是离心机G负荷下训练AGSM和加压呼吸动作可以更直觉地体验训练效果和纠正错误动作。有利于掌握正确动作的要领。同时反复的强化训练，使机体建立条件反射及“动力定型”。以保证机体在G负荷来临时完成动作及时、准确和有效。这是提高G耐力的主要原因。同时反复G暴露，可以增强机体心血管的代偿能力。随G值增加，心率(HR)适度增加是机体代偿的正常反应。但对相同G值相同的时刻(第10秒)进行训练初期与训练后期比较，发现训练后比训练前的HR，两人都有明显降低约10%～28%，表2即表明HR下降，减少心肌耗氧量，但以机体加强血管外周阻力，与心肌收缩力，可有效的维持心排血量与头部血压，这是G作用时的良好生理代偿及适应反应。是提高G耐力的生理基础。表2 离心机训练初期与训练后期 HR(次/分) 变化
, 百拇医药
Table 2 Change of the heart rate (bpm) at the beginning and the later period during centrifuge training 飞行员
(pilot)
基础耐力训练
(relaxed tolerance training)
AGSM训练
(AGSM training)
PBG+AGS训练
(PBG+AGS training)
综合防护措施训练
, http://www.100md.com
(combined training measures)
初始
(beginning)
训后
(post)
%
初始
(beginning)
训后
(post)
%
初始
, http://www.100md.com
(beginning)
训后
(post)
%
初始
(beginning)
训后
(post)
%
A
120
88
-26.7
, 百拇医药
111
85
-23
89
80
-10.1
138
102
-26.1
(3.5G)
(3.5G)
(4.5G)
(5G)
, 百拇医药
(5G)
(5G)
(7G)
(7.5)
B
115
97
-15.7
150
122
-18.7
117
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, 百拇医药
-12.8
174
125
-28.2
(3.5G)
(3.5G)
(4.5G)
(5G)
(5G)
(5G)
(7G)
(7.5)
离心机训练中抗高G心理素质的训练
, 百拇医药
两名被训者初期对离心机训练有很明显的紧张和惧怕情绪，对抗高过载，尤其要求耐受8 G达标没有信心。这些都严重影响了训练效果。在训练中，重视心理因素的训练，是训练成败的重要一环。本项工作采用动机训练提高他们不断争取好成绩的拼搏精神。采用表象法加速学习掌握较复杂的L-1动作和加压呼吸操作，采用脱敏法逐步消除他们对G负荷尤其对高G值的恐惧心理，逐渐树立抗高过载的信心。从表2中HR的下降，除生理因素外，也证明是在心理上对高G环境得以适应的结果。消除了影响G耐力的不良心理因素。
[参考文献]
[1] AMP Working Group No.14.High G physiological protection training[R].AD-A235 181/ AGARD-AD-322.1990: 22～74
[2] Sekiguchi C，Iwane M,Oshibuchi M.Anti-G training of fighter pilots in the Japanese Air Safe Defense Force[J].Aviat Space Environ Med,1986，57(10): 1029～1034
[3] Gillingham KK.Centrifuge training of USAF fighter pilots (Abstract)[J].Aviat Space Environ Med,1984，55(5): 467
[4] Gillingham KK,Fosdick JP.High-G training for fighter aircrew[J].Aviat Space Environ Med,1988，59(1):12～15
收稿日期：1998-04-23, 百拇医药