孫立華
睡眠對(duì)于調(diào)節(jié)人的精神狀態(tài)、補(bǔ)充體力具有十分重要的作用。如果飛行員在空戰(zhàn)戰(zhàn)場(chǎng)上連續(xù)作戰(zhàn),一旦感到精神疲憊,缺乏睡眠,就會(huì)行動(dòng)遲緩,戰(zhàn)斗力下降。如何找到一種可靠的辦法來(lái)控制飛行員的睡眠,便成了外軍共同研究的問(wèn)題。
二戰(zhàn)時(shí),日本的神風(fēng)特攻隊(duì)飛行員使用安非他命抗擊疲勞,連續(xù)作戰(zhàn),是空戰(zhàn)成功的嘗試。如今,飛行員的疲勞已經(jīng)成為近20年來(lái)國(guó)際空難的一個(gè)重要原因。調(diào)查結(jié)果顯示,45%的飛行員認(rèn)為自己“嚴(yán)重疲勞”,大約20%的人坦言每周不止一次出現(xiàn)飛行能力受損的情況。
民航飛機(jī)如今配備了自動(dòng)駕駛設(shè)備,經(jīng)飛行員操作起飛后,數(shù)分鐘便進(jìn)入自動(dòng)駕駛階段,按照預(yù)先設(shè)定的路線自動(dòng)飛行。飛行員只需在途中監(jiān)控飛行數(shù)據(jù),以便遭遇突發(fā)情況時(shí)能及時(shí)采取措施。在這種狀態(tài)下,飛行員很容易產(chǎn)生疲憊,特別是遇到不良天氣,導(dǎo)致航班不能正常起飛、延誤,更易引起飛行員的精神疲憊。
自1990年以來(lái),美國(guó)至少有10起飛行事故和260人的死亡與飛行員疲勞駕駛有關(guān)。另外,飛行員協(xié)會(huì)以及機(jī)密的聯(lián)邦安全數(shù)據(jù)庫(kù)中,幾年來(lái)記錄著數(shù)百次緊急情況呼叫。如果我們要防止空難發(fā)生,那就一定要保持對(duì)疲勞的警覺(jué),它已成為一個(gè)可怕的“空中殺手”。
歐洲航空安全局曾提出建議,要求對(duì)歐洲國(guó)家飛行員的工作時(shí)間進(jìn)行統(tǒng)一限制,以避免因疲勞飛行而引發(fā)航空災(zāi)難。要求飛行員的飛行時(shí)間和地面等待時(shí)間,白班每天不得超過(guò)14小時(shí),夜班每天不得超過(guò)12小時(shí)。英國(guó)航空安全部門(mén)禁止飛行員每天值班時(shí)間超過(guò)9小時(shí)。但在東歐國(guó)家,飛行員的值班時(shí)間要長(zhǎng)得多。那么,民航飛行員應(yīng)該如何抗疲勞呢?不妨來(lái)借鑒下外軍的“靈丹妙藥”。
服用特效藥
對(duì)于空軍來(lái)說(shuō),疲勞是飛行員的大敵,僅美國(guó)空軍就有近百起因疲勞失事案例,其它軍種不計(jì)其數(shù)。由于美軍部署在全球各地,其長(zhǎng)程飛行是常事。以最先進(jìn)的B-2隱形轟炸機(jī)為例,因?yàn)槠錂C(jī)密、保養(yǎng)條件等因素,只部署在美國(guó)本土,每次到阿富汗、伊拉克執(zhí)行任務(wù)時(shí),一趟來(lái)回需30小時(shí)。 因此,美軍特別重視對(duì)飛行員抗疲勞的研究。早在二戰(zhàn)中,使用藥物刺激是最古老的辦法,安非他命這種藥品就在美英德日士兵中分發(fā),以消除疲勞、增強(qiáng)忍耐力。近年來(lái),美軍飛行員服用禁藥,而且是光明正大地服用“橘色小藥丸”。不同的是,美軍是由長(zhǎng)官指示后,由醫(yī)官開(kāi)處方,同時(shí)追蹤研究。既然安非他命是禁藥,美軍為什么要堂而皇之地服用?原因是:與其因?yàn)槠谥滤?,不如服藥提振精神,就像喝咖啡一樣。所以,美軍飛行員為它取了個(gè)好聽(tīng)的名字,叫“加油丸”。
據(jù)悉,伊拉克戰(zhàn)爭(zhēng)中,為了與疲勞作戰(zhàn),美陸軍每天向士兵們定量發(fā)放咖啡因,美空軍則向飛行員們提供一些能充分刺激大腦中樞神經(jīng)的藥品,這些藥品的基本成份就是安非他命。當(dāng)然,美國(guó)軍方對(duì)它們的使用還是非常謹(jǐn)慎的,只有在執(zhí)行長(zhǎng)期作戰(zhàn)任務(wù)、需要始終保持清醒的情況下才會(huì)使用。所有這些對(duì)付疲勞的措施據(jù)稱只是權(quán)宜之計(jì),因?yàn)槊绹?guó)士兵們服用的這些興奮劑類藥品也許會(huì)給他們的健康帶來(lái)某些副作用。
此外,有報(bào)道稱,美國(guó)研制出一種新藥,可以讓美軍直升機(jī)駕駛員服用一片后,勁頭十足地連續(xù)工作40小時(shí),接下來(lái)睡上8個(gè)小時(shí),再吃一片,還可以連續(xù)工作40小時(shí)。該藥引起國(guó)防高級(jí)研究計(jì)劃局的關(guān)注。該機(jī)構(gòu)一直進(jìn)行“不眠戰(zhàn)士”方面的研究,目標(biāo)是打造能每天24小時(shí)、連續(xù)7天作戰(zhàn)的士兵。
佩戴眼鏡裝置
近年來(lái),美國(guó)國(guó)防部為了給飛行員提神專門(mén)發(fā)明了一種眼鏡裝置,其原理是在一副特制的眼鏡框上裝上光纖。光纖放出的白色強(qiáng)光與日出時(shí)的晨曦光譜一樣,令飛行員提神而又不影響視覺(jué)。這種新發(fā)明的眼鏡在北約空襲南斯拉夫期間投入使用,美國(guó)的轟炸機(jī)飛行員使用此“眼鏡”由密蘇里的轟炸機(jī)基地飛往歐洲,全程36小時(shí)都保持了清醒狀態(tài)。
英國(guó)國(guó)防部研究人員仿效美軍也推出了一種特殊的眼鏡。這種眼鏡采取特殊設(shè)計(jì),在不知不覺(jué)中調(diào)整了飛行員的生理時(shí)鐘,使他們可以持續(xù)作戰(zhàn)達(dá)36小時(shí)而不需睡眠。如果士兵能有幾次機(jī)會(huì)小睡15分鐘,便可保持頭腦清醒達(dá)58小時(shí)。
南非“非洲勇士”系統(tǒng)的研究重點(diǎn)放在改善軍人自身生物條件上,為“非洲勇士”設(shè)計(jì)出一種新型靴子,代替目前南非軍人所穿的皮靴,這種經(jīng)過(guò)特殊工藝加工的新型戰(zhàn)斗靴可以分散腳掌對(duì)地面的壓力,士兵在沼澤地帶的行進(jìn)中不會(huì)感到吃力,并且長(zhǎng)時(shí)間踩水也不會(huì)影響士兵腳部的健康。
使用睡眠軟件
專家認(rèn)為,基于生理周期,人們有一個(gè)必要的睡眠時(shí)間和最佳工作時(shí)間。所有人都有生理周期,人體生物鐘的運(yùn)行時(shí)間大約是24小時(shí)一個(gè)周期。在生物鐘的第18個(gè)小時(shí),人體開(kāi)始感到疲勞,表明人需要睡眠了。也就是說(shuō),當(dāng)生理周期開(kāi)始向下運(yùn)行時(shí),人體會(huì)出現(xiàn)反應(yīng)時(shí)間問(wèn)題,如果你第一天全天工作,工作效率就會(huì)下降20-25%。
人需要每晚睡眠7個(gè)半—8個(gè)半小時(shí)。有許多人經(jīng)常只睡6小時(shí),因?yàn)槿狈λ撸麄兊墓ぷ餍薀o(wú)法最大化。在海外執(zhí)行任務(wù)也會(huì)影響飛行員的工作效率,這是因?yàn)槿梭w生物鐘與飛行任務(wù)地的時(shí)差。例如,如果美軍飛行員的人體生物鐘要與德國(guó)當(dāng)?shù)貢r(shí)間吻合,就需要6天的適應(yīng)時(shí)間(每天調(diào)整1小時(shí))。然而,由于多數(shù)飛行員不可能提前6天得到通知,也因?yàn)檎{(diào)整時(shí)差涉及熄燈問(wèn)題,因此最好的調(diào)整辦法是出國(guó)前盡可能多睡眠。
根據(jù)人的睡眠狀態(tài)規(guī)律,美軍把實(shí)驗(yàn)重點(diǎn)放在任務(wù)開(kāi)始前記錄飛行員的作息時(shí)間表上。在執(zhí)行任務(wù)時(shí),飛行員戴上活動(dòng)變化記錄儀(手表式睡眠監(jiān)視器)以記錄他們的睡眠時(shí)間。飛行員返航時(shí),再將監(jiān)視器中的資料下載至軟件。此外,研究人員每天還要對(duì)飛行員測(cè)視3-4次視覺(jué)反應(yīng)。研究時(shí),每一個(gè)機(jī)組都有一名研究人員隨行,研究人員測(cè)量睡眠模式并且向機(jī)組推薦主要睡眠時(shí)間。研究的最終成果是做成一個(gè)界面友好的軟件,作戰(zhàn)時(shí)飛行部隊(duì)指揮官可用它來(lái)制定任務(wù)時(shí)間表。只要簡(jiǎn)單地敲幾下鍵盤(pán),“避免疲勞計(jì)劃工具”即可生成任務(wù)期間的最佳睡眠時(shí)間表,只要按照時(shí)間表運(yùn)作,就能最大限度地發(fā)揮人體潛能。
20世紀(jì)80年代以來(lái),美軍開(kāi)始研究C-141運(yùn)輸機(jī)乘員的睡眠狀況,計(jì)劃是編制一個(gè)睡眠軟件程序。睡眠軟件的功能是讓指揮官在制定任務(wù)時(shí)間表時(shí)與部隊(duì)的實(shí)際睡眠時(shí)間表進(jìn)行對(duì)比。比如說(shuō),現(xiàn)在要執(zhí)行一項(xiàng)特殊任務(wù),任務(wù)期間就應(yīng)當(dāng)定下一個(gè)特定時(shí)間表,讓飛行員休息好,從而最大限度地提高戰(zhàn)斗力。伊拉克戰(zhàn)爭(zhēng)中,美英聯(lián)軍長(zhǎng)驅(qū)直入巴格達(dá),其推進(jìn)速度是海灣戰(zhàn)爭(zhēng)的3倍,難道美軍是鋼墻鐵臂的機(jī)械人,可以不吃不喝,具有連續(xù)作戰(zhàn)能力嗎?其實(shí)不然。由于最初的地面進(jìn)攻及向巴格達(dá)推進(jìn)的速度太快等原因,不少美英聯(lián)軍士兵幾天之內(nèi)都沒(méi)有睡覺(jué)。因?yàn)樵S多美英士兵一天平均睡覺(jué)不到四個(gè)小時(shí),當(dāng)時(shí)一些人士擔(dān)心他們當(dāng)中的部分人會(huì)因此倒下。為此,美軍除了使用強(qiáng)效興奮劑以抗疲勞外,還使用了可記錄士兵睡眠時(shí)間、系在手腕上的“睡眠監(jiān)視器”。該儀器可對(duì)睡眠不足、昏昏欲睡的士兵及時(shí)發(fā)出警告。
飛行員著“抗荷服”
美國(guó)《讀者文摘》曾報(bào)道:美軍1架F-16戰(zhàn)機(jī)在訓(xùn)練中出現(xiàn)摔機(jī)事故,這是由飛行員的過(guò)載導(dǎo)致意志喪失而引起的。出現(xiàn)這一事故的原因是,當(dāng)戰(zhàn)斗機(jī)突然加速爬升時(shí),由于慣性和離心的作用,飛行員的體內(nèi)血液會(huì)急劇流向下身,造成頭部缺血,從而失去知覺(jué)導(dǎo)致摔機(jī)事故。其實(shí),在此之前,英軍就已經(jīng)找出有關(guān)這方面的原因,并想到了用長(zhǎng)頸鹿制作一種抗荷飛行員服裝。這種世界最高的動(dòng)物,從心臟到大腦相距達(dá)3米左右,供血難度極高。但是,為什么它抬頭吃樹(shù)葉或者低頭喝水都不會(huì)造成頭部缺血呢?英軍軍事醫(yī)學(xué)家們?cè)诮馄书L(zhǎng)頸鹿時(shí)發(fā)現(xiàn):它的頸部動(dòng)脈有幾百條小血管,可以自動(dòng)控制血壓的突然升高或降低,大大提高了抗過(guò)載能力。于是他們便研制出了一種新穎的“抗荷軍服”,從而保障了飛行的安全。
充氣式抗荷服工作時(shí)由氣泵向氣囊充氣,氣囊通過(guò)軟管將壓縮空氣導(dǎo)向身體各處,因而需要一定的反應(yīng)時(shí)間,具有明顯的延遲,有的甚至達(dá)到1秒以上,而現(xiàn)代戰(zhàn)機(jī),如俄羅斯的蘇-30、美國(guó)的F-22等頂尖戰(zhàn)機(jī)在進(jìn)行高機(jī)動(dòng)飛行時(shí),過(guò)載可能在不到1秒內(nèi)就上升至12g,反應(yīng)滯后將對(duì)飛行員的安全產(chǎn)生嚴(yán)重的影響。20世紀(jì)末出現(xiàn)的數(shù)倍于音速的超級(jí)高性能戰(zhàn)斗機(jī),使得這種“抗荷軍服”又難以適應(yīng),傳統(tǒng)的充氣式抗荷服已經(jīng)不能滿足飛行員的安全需要。據(jù)報(bào)道,從1982年到1997年,美國(guó)空軍有12架F-16戰(zhàn)斗機(jī)失事,9名飛行員喪生,都是由于過(guò)載上升過(guò)快,飛行員暫時(shí)喪失視覺(jué)造成的。于是,美國(guó)空軍在充氣式抗荷服的基礎(chǔ)上,又研制出了電子氣動(dòng)抗荷調(diào)壓軍服,進(jìn)一步提高了“抗荷軍服”的抗過(guò)載能力,使像美國(guó)最先進(jìn)的F-22超音速戰(zhàn)斗機(jī)、俄羅斯的蘇-39戰(zhàn)斗機(jī)和法國(guó)的幻影2000改進(jìn)型戰(zhàn)斗機(jī)的飛行得到了可靠的安全保證。
瑞士科學(xué)家還研制出一種全新充液式抗荷飛行服,可以有效地解決傳統(tǒng)的充氣式抗荷服反應(yīng)滯后的問(wèn)題。充液式抗荷服是覆蓋全身的抗荷服,它采用雙層結(jié)構(gòu),夾層中注有液體,看起來(lái)就像貼身的潛水服,整套抗荷服的外層為堅(jiān)固的不可伸縮的材料,內(nèi)層為可伸展的防水隔膜,通向身體各部的管子夾在兩層之間。這些管子中有兩條從頸部直通到腳踝,而后分開(kāi)分別通向腳面和腳跟部,另外一些通向手臂外側(cè)以及肩部和腰部。管子內(nèi)部充有液體,整套服裝注水1.4升。在高過(guò)載情況下,服裝下部管道內(nèi)液體的壓力增大,使液體開(kāi)始膨脹,壓迫抗荷服的內(nèi)層,由此形成附壓作用于飛行員的下體,阻止血液的腳向流動(dòng),保持大腦供血充足,避免不良反應(yīng)。這種抗荷服的自動(dòng)動(dòng)作過(guò)程完全是一個(gè)物理過(guò)程,不需要任何額外的調(diào)節(jié)系統(tǒng),因此反應(yīng)速度很快。