舰载战斗机飞行员专项力量素质训练研究
2021-04-16夏吉祥翟海亭
夏吉祥,翟海亭
习主席指出:“海军是战略性军种,在国家安全和发展全局中具有十分重要的地位,航母编队是远海防卫作战的战略力量。要抓好编队训练和舰载机训练,尽快形成体系作战能力。”航母战斗群是未来我军海上作战的核心力量,舰载战斗机作为航母的主要武器,在作战中将发挥至关重要的作用,而舰载机飞行员是发挥飞机性能,提高战斗力的关键。随着第二艘航母“山东舰”的下水,舰载战斗机飞行员的标准化培养和科学化训练也在同步进行。目前,在舰载机飞行员的训练过程中出现了许多因身体能力问题尤其是力量不足导致的事故征候和训练伤病,要想使得舰载机飞行员在进行训练过程中的体能得到最科学化的训练并提升其身体的健康水平,使得他们在进行任务执行的过程中能够完全适应,是提升战斗力水平的重中之重。
1 研究对象与方法
1.1 研究对象
舰载战斗机飞行员。
1.2 研究方法
1.2.1 专家访谈法
通过访谈舰载机飞行员、航空医学专家、体能训练专家获得相关资料并对存在的问题进行梳理研究,总结相关经验。
1.2.2 文献资料法
通过查阅中国知网,军事期刊网等综合类网站,结合军事学术期刊等相关文献为本文提供理论支撑。
1.2.3 问卷调查法
本问卷设计好后由航空医学、飞行训练专家、运动训练学相关专家教授进行效度评价,专家对有效性的评价结果见表1。在进行问卷设计时总共设计问卷数量为24份,最后回收24份,经总结发现专家问卷的回收程度高达百分之百。
调查结果显示,专家对问卷的有效性表示肯定,其中91.7%的人认为问卷设计的非常合适或者合适。所以在整体内容的布局上调查问卷是有效的,对于被调查的对象能够进行最真实的反映;在问卷发放的一个月之后针对于专家进行问卷的再次检测调查。最后将所有的检测结果进行对比分析,使用的分析软件是SPSS,经过细致的分析发现整体的相关系数r=0.874,显著性水平p<0.01,整体的相关程度还是比较高。
表1 舰载机飞行员专项力量素质训练问卷的效度检验
2 结果与分析
2.1 舰载机飞行员力量训练的生理学基础
在进行力量训练的过程中,最主要的就是对于飞行员的抗荷能力进行培训,其主要的原理就是:在进行最初的力量训练时,神经肌肉的互调作用在不断地提升,同时对于周围的神经也起到了训练的效果,对于神经的分布进行了改善、附加高阈运动单位(快抽搐运动单位)反射亢进和所有的相关单位进行同步的工作。在之后的坚持训练中,可以使得整体的蛋白合成速度得到质的提升,使得整个肌肉力量得以提升。肌肉力量得到提升之后,可以使得囤积在部分部位的血液得以循环,其中包括对于四肢、臀部、腹部等,在心脏的血液搏出至头部之前能够以最快的速度再次返回至自己的胸部,这样能够使得中心的血液得以充足的循环。长时间的高强度训练能够使得交感肾上腺素导性驱动力不断地增强,有利于血压在高强度训练时能够迅速提升,以适应抗荷生理。
2.2 舰载战斗机飞行员力量需求分析
舰载机在升降时,由于其操作方式困难度高,技术繁杂,导致其整体的危险系数极高,在目前的舰载战斗机飞行训练中,飞行员频繁暴露于载荷环境中,身体心理超负荷运转,要求飞行员具备强健的体魄,然而,飞行员的标准之一就是力量素质要达到一定的标准,因为这对于整体的飞行训练来说是具有非常大的影响因素。舰载战斗机飞行员对专项力量素质的需求至少表现在以下三个方面:第一、对抗起飞、着舰与特技飞行动作中出现的大载荷,确保飞行安全;第二、不断提升自身抗疲劳能力,不断提升体能恢复速率;第三、预防或减少在飞行训练过程中出现的身体损伤,延长飞行寿命。
2.2.1 对抗大载荷,确保飞行安全
在航空医学领域,通常将加速度引起的惯性力称为过载或载荷,用符号“G”表示。舰载机在飞行过程中会产生三个轴六个方向的载荷,以惯性力的形式作用于飞行员,六种载荷分别为正载荷(+Gz)、负载荷(-Gz)、胸背载荷(+Gx)、背胸载荷(-Gx)、右载荷(+Gy)和左载荷(-Gy),其中对舰载机飞行员影响最大的是正载荷(+Gz)和前后载荷(±Gx)。在一般的飞行训练过程中,通常都会存在正载荷,惯性力的方向是由足指向头,血液从上半身向下半身惯性转移和重新分布,人体容易出现视力丧失和意识丧失(G-LOC),尤其飞行员在推拉效应(PPE)时更容易出现。由于航母着舰降落不同于机场降落,相比机场1000米以上的跑道长度,航母舰载机的降落跑道只有120-150米,宽度为26米-30米,在着舰过程中,舰载机的速度从220-240公里/小时在2-3秒内减速至静止状态,此时作用于飞行员身体的背胸载荷(- Gx)大于5个G。在起飞过程中,舰载机通过滑跃或弹射将舰载机在100多米的距离内“抛”出去,使飞机速度从静止瞬间加速到200-300公里/小时,此时飞行员所受胸背载荷超过5个G。在起飞和着舰的过程中舰载机飞行员反复暴露在载荷之中,再加上在飞行过程中出现的持续性过载可能会导致一系列飞行安全症候和事故。由实例可以看出,为了使得飞行员的抗载荷能力能够得以提升可以使用具备科学因素的抗阻力量训练方式,如1982年Eppeson报到,模拟空战动作(SACM)的耐受时间增加53%。1983年Tesch报到通过11周中等强度力量训练,抗荷耐受时间增加64%。1988年Murdoch提出,可以使用一些具备一定特殊性的训练方案来对战斗机的飞行员进行训练来提升飞行员的抗荷能力,这个训练方案中包括每周非连续性3天的力量和阻力训练。因此,通过力量训练改善舰载机飞行员的身体力量水平,提高飞行员在飞行过程中的抗载荷能力,是确保飞行安全的前提。
2.2.2 提高身体抗疲劳能力,提高恢复效率
海军舰载机飞行员在飞行过程中反复地经受高过载和迅速的压力变化,长时间地暴露于缺氧、噪声、振动和狭小的座舱和海上颠簸环境中;当然,在现目前的一些战争中可以发现飞行员在进行作战时飞行时间持续太长,晚间飞行次数太多,在短时间内升降次数多,不断地跨地区飞行,没有规律的睡眠时间和质量,整体工作负荷量过大。持续的体力负荷和精神压力易于产生躯体疲劳和精神神经疲劳,导致抗荷耐力和抗缺氧耐力下降,反应力降低,自身的警觉状态不佳,严重减少了飞行的时间。Gensler(1980)指出,进行举重训练的飞行员比进行非举重训练的飞行员具有较好的+Gz耐力,疲劳较轻,很少或没有主诉颈痛。综上所述,通过专项力量训练可以提高海军舰载机飞行员身体的抗疲劳能力,延长飞行员的工作和飞行时间,减少身体机能恢复的时间。
2.2.3 预防因飞行导致的身体损伤,延长飞行寿命
如果不对飞行员的特殊部位加强力量训练和稳定性训练,许多飞行员会出现颈部和腰部关节紊乱错位和肌肉损伤,久而久之导致慢性损伤及过用性损伤,对飞行员生理的主要影响包括高载荷、持续性过载、飞行疲劳和脊柱损伤等一系列问题。舰载机起降方式特殊,飞行员起飞和降落时均需瞬间承受4~5倍水平方向加速度,尤其是在进行战舰降落时需要进行一系列的操作,整体的头部没有办法近固定,能够产生高达61kg的负荷力。其实在飞行员进行起飞和降落的过程中,一般来说这种频繁的操作会使得飞行员的颈部、腰椎部位等受到严重的损伤。美国军队就此进行了相关的研究,经研究调查结果表明,太平洋舰队航母舰载机飞行员颈部疼痛症状高达74%,腰背疾病发病率是陆基飞行员的1.5倍。通过力量训练加固飞行员身体的薄弱环节,提高重点肌群如颈部肌群、核心区肌群的力量和稳定性,这对于飞行员的伤病会有所缓和。
2.3 舰载战斗机飞行员力量训练方法
正常情况下,对于舰载机飞行员的体能各项素质方面都有着非常高的要求,其中主要包括抗荷能力、抗疲劳能力、空间定向能力、特殊环境适应能力和恢复与康复能力。舰载机飞行员力量训练的主要目的就是为了提高飞行员频繁暴露于载荷的能力和高强度持续工作能力,专项力量训练内容主要包括力量稳定性训练、抗荷力量训练和抗疲劳能力训练。
2.3.1 力量稳定性训练
由于舰载机飞行员飞行动作的特殊性,需要在起飞着舰和特技飞行时保持重点部位深层肌肉的稳定性,通过专项训练可以稳定身体,更好地操控飞机发挥技战术,同时减少损伤。因此,在进行力量方面的综合训练时,需要从整个肌群的稳定性开始出发训练,主要的训练方法如下所述:1.颈部肌群训练方法:①颈部前群肌肉静力靠墙30秒4组;②颈部后群肌肉静力靠墙30秒4组;③颈桥练习30秒4组。每组间歇30秒;2.腰椎稳定性训练方法:①俯桥(平板支撑)60秒4组;②背桥60秒4组③侧桥40秒4组。训练时间与休息时间1:1配置。详见表2。
2.3.2 抗荷力量训练
抗荷力量训练包括核心训练和下肢训练。主要包括:①小卷腹25次4组;②俄罗斯旋转50次4组;③仰卧屈膝举腿25次4组;④侧卷腹25次4组;⑤40kg硬拉8次4组;⑥40kg杠铃前蹲8次4组6个练习。详见表3。
表2 舰载机飞行员力量稳定性训练方法
表3 舰载机飞行员抗荷力量训练方法
2.3.3 抗疲劳能力训练
通过循环力量练习提高肌肉代谢能力,促进肌肉生理生化及内环境的改变,改善神经支配肌肉能力,加快机体恢复速度。例如使用Tabata训练方法完成跳绳、杠铃卧推、哑铃上举、引体向上、仰卧举腿、俯卧超人、弓箭步深蹲、波比跳箱8个动作,每个动作训练20秒,休息10秒。依据飞行训练情况可安排2-4组Tabata训练,每组间歇2分钟。详见表4。
表4 舰载机飞行员抗疲劳能力训练方法
2.4 舰载机飞行员力量训练原则
1.一般情况下,飞行员的年度工作和生活周期可分为飞行间歇期、飞行期、飞行准备期、休假期和疗养期五个时期。舰载机飞行员的力量训练必须结合飞行特点,围绕飞行员训练与生活状态进行周期化设计与安排。力量训练通常安排在飞行间歇期和飞行准备期,以抗荷力量训练为主,抗疲劳能力训练为辅。疗养期和休假期没有飞行训练任务,可进行大强度抗荷力量训练。
2.飞行员的专项力量训练应该循序渐进,按照基础动作、核心稳定、功能训练、专项抗荷的顺序进行训练,训练负荷不易过大。
3.飞行员的相对力量应该优先发展,不要过分强调飞行员的绝对力量水平,相比于肌肉的“量”应该更加重视“质”,重点发展飞行员机体的整体协同工作能力。
4.飞行员的力量训练应该优先发展快肌纤维,在训练中应该以训练快速力量为主,以改善神经肌肉功能,提高神经募集肌肉能力,提高肌肉中酶、能量物质的代谢能力为前提。
3 结论与建议
1.舰载机飞行员在进行力量训练时需要对力量稳定性进行训练、抗荷力量训练和抗疲劳能力训练。
2.舰载机飞行员的力量训练在非飞行日每周可进行2-3次训练,飞行前48小时不建议进行中大强度的力量训练。
3.舰载机飞行员的力量训练要紧密围绕飞行训练特点科学化统筹设计,建议根据飞行计划制定舰载机飞行员的年度力量训练计划,使得飞行员在进行训练时能够拥有系统化的训练体系。
4.建议在舰载机飞行员年度体能考核中增加飞行专项力量考核课目,并制定相关标准。