设计师手记_可编辑.docxVIP

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设计师手记

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刘长明

肩负重任主持保护头盔的研制

在北京圆满完成任务后，受到航空局领导的赞扬，得到葛文墉等很多热心同志的鼓励和期望，深感我生逢时，在34岁年华能主持我国飞行员第一代保护头盔的研制工作，十分光荣。在北京调研40余天，1965年7月18日回襄，随即开展保护头盔的研制工作。

首先从分析研究F－105飞机飞行员保护头盔(即P－1B保护头盔)与P型氧气面罩人手。P－1B头盔是我第一次得到完整的美式头盔与氧气面罩，它将成为我们设计国产头盔的重要参考依据。通过研究分析，获得以上两件产品宝贵的设计参数：整顶头盔及其各主要零组件的重量，如滤光镜、滤光镜保护盖、耳罩、下颚带的重量；外壳、软硬衬垫、滤光镜、滤光镜的保护盖等重量占头盔重量的60％，通讯系统占15％，其余零组件占25％；头盔外壳、头盔内衬垫、滤光镜、滤光镜保护盖、头盔外壳油漆的厚度；头盔头型尺寸，如头盔外壳的围长、长宽高的尺寸。所得结果编写出《F－105飞机飞行员保护头盔分析研究报告》与《F－105飞机飞行员氧气面罩分析研究报告》。在当时P－1B头盔是很先进的，比葛文墉戴的P-4A头盔美观、舒适很多，而且是我见到的美式保护头盔中比较新和比较完美的。它的头型结构美观，头盔的重量、外壳的厚度、头盔内的硬衬垫与软衬垫的厚度和头盔强度等参数，对我设计我国飞行保护头盔很有借鉴作用。试验是保证设计成功的重要手段，通过试验能够获得大量的数据，这些数据也是设计的重要依据。当时我国没有头盔冲击试验台，对美式P－1B头盔的冲击性能只能进行简单的试验。我们土法上马，用重3千克锥形尖顶的钢锤从3米高处落下，P－1B头盔完整无损，而戴在木质头型上的皮飞行帽则被刺穿了。

在分析研究的基础上，接下来就要制订保护头盔的设计方案。这是任何研制工作总负责人必须亲自动手的工作，设计方案如同是纲，“纲举目张”，这样才能把握控制好保护头盔的战术技术性能、总体结构、各主要部件结构，以及与头盔配套的氧气面罩相连接的结构等，以便设计员在具体设计时有所依据。保护头盔的设计方案在上报三机部航空局后很快得到批准。

在编写我国飞行员第一代《保护头盔设计方案》时，我是“初生牛犊不怕虎”，在设计指导思想上提出我国的保护头盔在性能上应胜出美式P－1B保护头盔，只用两年时间，即到1967年底研制成功中国的飞行保护头盔，而且头盔的头型应符合中国飞行员的头型。空四所对我国飞行员的头型作了大量的调查测量，为我们提供了我国飞行员头型尺寸数据，而我则按这些数据来设计保护头盔。

保护头盔设计方案对头盔的各种性能指标提出了要求。头盔的重量不大于1.55千克，比P－1B头盔略轻0.3千克。头盔主要构件与P－1B头盔差不多，主要由保护头盔外壳、滤光镜、滤光镜保护盖、容腔耳罩、头盔内硬、软衬垫、面罩挂钩、下颏调节带等组成。头盔配套的氧气面罩是YM6505，故采用挂钩式结构与氧气面罩相连接。挂钩式结构是在头盔外壳上安装有挂钩，而氧气面罩上的环扣直接挂在外壳的挂钩上。P－1B头盔与氧气面罩的连接采用的是插销式结构，也就是氧气面罩的插销与保护头盔外壳上的插销套连接。由此可见，挂钩式结构比插销式结构简单，其重量比P－1B头盔与P型氧气面罩的连接结构轻多了。由于受当时条件的限制，对保护头盔提出的主要技术要求是：具有防冲击与防穿透性，以P－1B头盔的防冲击性能为准。防气流吹袭性能，在表速不大于850千米／小时的条件下弹射跳伞，头盔工作正常，而且能保证通讯和隔音性能。耳机应能与无线电通讯系统匹配。采用当时飞行员佩戴的皮飞行帽的耳机与通话系统，设计上没有遇到什么困难；视界、视力损失、光学畸变与滤光性能，都以P－1B保护头盔为依据，头部不转动，视野为上下50度，左右为90度。滤光镜吸收率在80％以上。

有了设计方案，下一步就要建立临时的保护头盔试制线，用石膏做人头模型，以便成型玻璃钢头盔外壳。除了摸索玻璃钢外壳成型工艺技术之外，主要设计工作是提供头盔外壳的厚度与重量的关系、外壳厚度与冲击性能的关系。头盔外壳的厚度是头盔强度的保证，但厚度加大了，头盔重量就太重了，因此，通过反复试验要求得到头盔外壳的厚度数据，既要保证头盔具有P－1B一定的强度，又不超过P－1B头盔的重量；而且头盔重量不能超过飞行员平均头部重量的40％，因为头盔过重易使飞行员脖子受伤。为掌握头盔外壳成型工艺，派人去北京化工研究院，学习整块玻璃布聚酯树脂袋压成型外壳工艺技术，这一成型工艺方法沿用至今。

和设计其它产品一样，选用何种材料是设计师考虑的重要因素，只有选材合适才能达到产品的设计指标。国产头盔上用的新材料、新元件品种较多，如引线耳机、烟色有机玻璃和发泡软垫等，我将在北京落实的情况，详细告知510厂专门成立的新材料试制室。