● 摘要
航空加压和高温环境会对飞行员的生理系统产生不同程度的影响，严重时会影响到飞行员的身心健康。传统的试验研究如地面模拟试验流程繁琐、周期长、易受受试者主观影响、耗资巨大且均存在一定缺陷，故而利用计算机仿真技术研究加压和高温条件下飞行员的血液动力学变化情况，对飞行员的安全防护和防护装备改进与选用等，具有很大应用价值。
本文主要开展工作如下：（1）建立了人体血液动力学模型，包括代偿服加压模型和高温模型。以Heldt立位应激模型为基础，通过分析代偿加压机制以及血液动力学变化机制，建立了针对代偿加压条件下的血液动力学模型。然后又针对高温环境对人体温度场以及循环系统的影响，用模型分析了高温下的人体血液动力学变化情况。（2）进行了地面加压供氧试验和高温环境试验，得到了不同代偿服以及不同压力水平下的人体生理参数变化，以及40℃和45℃两种高温环境中的人体温度指标和生理参数变化，以及利用人体热调节系统模型计算了相同环境下的人体四肢节段血流量的变化，并分别与模型仿真结果进行了对比。结果均表明试验值和计算值的变化趋势基本一致，验证了所建立模型在两种特殊环境中应用的可行性。（3）对不同覆盖面积的新型囊式代偿服人体生理参数进行了计算，预测代偿服覆盖面积对生理代偿效果的影响，结果表明代偿服的覆盖面积与其代偿防护效果正相关，覆盖面积越大，代偿效果越佳。另外，对飞机座舱环境35℃到45℃以及穿戴通风服时的血流量进行了计算，以期对航天高温个体调温服装的研究提供参考。
本文建立的血液动力学模型可为飞行员个体防护装备生理鉴定提供数据参考防护装备的设计和选用提供理论支持。同时，本课题的研究工作也将为今后综合衡量各种航空飞行环境中的人体血液动力学仿真软件奠定了基础。