填补空白，我国首次“向上弹射人体防护装置生物动力学”试验成功

IT之家 2 月 23 日报道，为提升飞行员的作战技能，确保颈部健康，中航工业近日主导，联合解放军总医院骨科医学中心、国家康复辅具研究中心及天津理工大学，成功开展了“向上弹射人体保护装置的生物动力学实验”。

IT之家了解到，随着现代战斗机向多用途、信息化的方向不断演进，具有光学显示、定位瞄准和夜视成像等功能的综合显示头盔在作战训练中被广泛运用。

尽管综合显示头盔具备先进的显示技术，但也因此增加了物理负担，其重量比一般防护头盔重出一半以上。这无疑增加了飞行员的职业风险——在战斗机进行快速翻转与加速时，飞行员需要频繁变化头部姿势来观察外部情况，导致颈部受力超出耐受范围，可能引发颈部扭伤、拉伤、骨折或脱臼等损伤，特别是在紧急情况下的高速弹射中。数据显示，在超过 1100 千米/小时的弹射事件中，飞行员颈椎损伤的发生率高达 37%。

实验中，我们使用弹射模拟控制器对参与者施加了 1G—4G 的向上弹射过载，模拟飞行员在弹射时佩戴综合显示头盔所导致的甩打效应。通过监测上斜方肌和胸锁乳突肌的肌电信号，比较主动和被动弹射的表现。同时，我们利用三维运动捕捉系统、高速摄像机阵列及分布式传感器网络等手段，实现了毫秒级的冲击动态数据精准捕捉。

此次实验共进行 12 人次、超过 120 次真人弹射模拟，以及 10 次假人弹射模拟，收集了在不同加速度条件下人体颈部肌电信号和力学特征的数据，创新了“真人-假人”协同实验模式，成功建立了向上弹射条件下人体颈椎生物力学特征数据库，解决了单一实验手段在数据获取上存在的不足。这一进展填补了航空医学防护领域的空白，并为新型弹射座椅的研发提供了重要的人体防护工效学支持。

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