三．现代客机的供氧秘诀：密封增压座舱

　　如何在飞行中保证人体处在合适的气压下？很多人，尤其是有过乘坐客机经验的人，第一想法就是将座舱封闭起来。事实证明这种手段非常有效，现代客机正是依靠这种措施保证了乘客在飞行过程中的生命安全和乘坐舒适性——相信本文读者中不乏经历过万米高空飞行的旅客，但真正动用过供氧面罩呼吸氧气的人应该是寥寥无几。

　　密封增压座舱存在着一个特殊的概念：座舱高度；这并不是指座舱真的离开地面多高，而是指此时座舱内的气压相当于海拔多高。对于现代的主流客机型号来说，座舱高度都不会大于海拔2400米；超过这个高度会使人进入难以自觉的轻度缺氧状态，随着飞行时间延长——比如4个小时以上，就会引起比较明显的疲劳。最晚从波音747起，波音系列客机的座舱就采用61.18kPa余压（0.6个大气压）设计；这意味着即使是在13500米高度（大气压力15.33kPa）上，马航MH370的座舱内仍然能维持76.51kPa的压力，正好相当于海拔2400米的高度。

　　波音777对座舱增压用的压缩空气来自于两台发动机的压气机，通过连通管汇合在一起；基于安全原则的冗余设计，只要还有一台发动机能工作，环控系统就可以保证整个飞行过程中座舱压力处于安全范围内。从这一点来说，马航MH370班机在满载乘客的情况下，只要座舱增压系统仍然工作正常，无论是在11000米的正常巡航高度飞行，还是竭力爬升到最大高度13000米，座舱内的乘客在呼吸上都不会受到影响。

　　更进一步的说，即使是飞行员主动劫持飞机，要完全破坏座舱增压系统使乘客迅速暴露在海拔11000米以上的高度中，也几乎是不可能的事情。波音777的座舱增压系统在绝大多数情况下都是依靠ASCPC控制系统自动运行的，虽然在驾驶舱会留有手动控制措施，但其权限和调节范围都很有限，绝不可能彻底关闭座舱增压功能。

客机座舱意外减压后弹出的氧气面罩

　　即使劫机者通过某种未知的手段，比如在飞机机身上炸开一个大洞，在13000米高度上彻底破坏了座舱的增压功能；一旦座舱高度达到、超过4267米（1.4万英尺），飞机上为每个乘客预备的氧气面罩就会自动释放下来，并通过相关设备内藏的化学药品反应提供十五分钟的不间断纯氧。

　　只要旅客带上面罩，那么在这十五分钟之内，他们相当于处身在5000米左右的缺氧高度，即所谓的障碍区。这种状态下不排除少数体弱、疾病者迅速失去意识甚至死亡，但大多数人仍然能在头痛、眩晕、视力模糊、思考迟钝、记忆能力减退的情况下保有十五分钟的意识和基本反应能力。

　　无论是哪个角度来说，马航MH370班机试图通过爬升到13000米高度使乘客在短时间内失去意识都是不可能的——这起码需要15000米以上的高度。而为什么会出现这个反常的爬升，笔者基于目前的信息无法做出有价值的推测。

四．战斗机供氧的强度：加压供氧，灌你个肺

苏-27的座舱锁定结构设计存在一定隐患，服役历史中多次出现过意外解锁、甚至抛盖的事故

　　增压座舱同样应用在以战斗机为代表的军用战术飞机设计中，但由于考虑到结构强度、战斗中座舱被破坏导致漏气等因素，战斗机不能让座舱内的压力高于外界大气太多。尤其是因为结构设计的特点，这些飞机座舱的密封性能和可靠性远远无法与客机相比。大多数三代机的座舱可以保证1/3个大气压的余压，这样就算战斗机飞行到25000米的极限高度，座舱高度也不会高于8000米。

　　然而即使不考虑战损，在实际使用中也不可能完全避免战术飞机座舱意外减压的情况；座舱盖破裂，锁定出现问题等情况一直都相当常见。从1969年到1990年，仅美国海军就发生了205次座舱减压事故；其中不乏飞行员失去意识、机毁人亡的例子。在最糟糕的情况下，战斗机座舱会在几秒内就彻底丧失压力差，座舱内的气压下降到和外界相等的地步，这就是所谓的爆炸减压。非常不幸的是，这种最糟糕的情况也是严重减压事故中比例最高的，比如加拿大武装部队统计了20年中47次事故，爆炸减压就占了29次。

苏-35UB为拍摄电影而拆掉了座舱盖，这种情况下不能进行12000米以上的高空飞行

　　对于仅呼吸纯氧的飞行员来说，飞行高度达到15000米时，迅速减压就意味着灭顶之灾，机毁人亡的可能性极高。在这个高度上，纯氧也不能阻止人体的爆发性缺氧：飞行员会在极短时间内，毫无预兆的丧失意识。此时维持意识的有效时间只有20秒左右，而且有10秒左右来自于大脑的氧气储备；这意味着如果不能在10秒以内就遏制住缺氧趋势，飞行员由于缺氧冲击而丧失意识将不可避免。然而在几秒以内就将飞机从15000米下降到12000米以下，这种可能性实在是微乎其微。

　　爆发性缺氧的原因并不复杂，外界压力过低使人体有限的氧气在极短时间内反向弥散大量流失。针对压力这个关键因素，人们提出了加压呼吸的概念：大幅度提高供氧的压力，将氧气直接压入飞行员的肺里，强迫人体按照正常方式运送、弥散氧气。这种供氧方式需要飞行员有明确意识、使用特殊的呼吸动作来配合供氧设备的运行：人体正常呼吸是主动吸气，继而自然放松呼气；而加压供氧下飞行员则是被动吸气，需要主动用力才能完成呼气。

　　在大量氧气被压入咽喉和气管的过程中，飞行员的脖子会出现怒涨的现象；显而易见，这一过程中没有丝毫的舒适性可言。受到上呼吸道被强力挤压扩张的影响，眼睛的结膜也会充血、甚至出血；耳朵出现耳胀，耳鸣，眩晕甚至疼痛难忍的情况。尤其是鼻泪管和泪腺受压迫刺激以后，泪液大量分泌但又不能流入鼻腔；任飞行员之前拍着胸脯说自己七尺男儿铁骨铮铮，带上加压供氧面罩后一旦来了感觉，照样是泪流满面雨打梨花。

脸大脖子粗不止老板和伙夫，还有加压呼吸时的飞行员

　　加压呼吸更大的风险来自于肺部和整个身体。肺泡在高压下过度扩张会引起肺部循环系统的血量减少，肺里氧气虽多但动脉获得的高含氧血液却在减少；另一方外界低压而肺内一直持续正压力，血液也会越发向体表组织——比如皮肤滞留。随着有效循环的血液数量下降，大脑等重要的生命器官最终无法避免供血不足，从而导致昏厥或者虚脱。