民用客機運送傷病員安置器材的研制與應用

崔振宇，汪 欣，楊雪峰

（陸軍軍事交通學院軍事交通運輸研究所，天津 300161）

0 引言

利用飛機運送傷病員具有速度快、機動性強、運輸效率高等特點，是爭取搶救時機、減少傷死率與傷殘率較為快捷、有效的后送途徑之一，有時甚至是唯一可行的途徑，有著其他運輸方式不可比擬的優勢[1]。戰時和緊急情況下動員和征用大量的民航運力后送傷病員已成為西方發達國家軍隊普遍的做法[2]。在我國，利用民用客機空運后送傷病員雖已有成功的經驗，但在加裝器材的使用和操作上還停留在簡易、就便、臨時的層面[3]，存在功能單一、運輸效率低等問題[4]。同時，目前民航機上使用的傷病員擔架均為國外進口，使用成本高、配備數量少、保障效率低，無法滿足批量傷病員后送、轉運的任務需求。本文研制一種加裝于民用客機客艙內的傷病員安置器材，主要解決不同類型傷病員機上安置、基本醫療護理、器材轉接固定等問題。該器材使用通用化程度高，適用于國內保有量較大的民用客機，且按照適航要求設計試制，安全可靠性強。另外，安裝使用操作便捷，能夠實現應急部署，快速形成保障能力。該器材的研制和應用對于提升戰時和緊急情況下傷病員空運后送保障能力具有一定的現實意義。

1 民用客機運送傷病員安置器材的功能需求

民用客機改裝而成的傷病員運送飛機不同于衛生飛機，其主要任務是將傷病員從戰役后方醫院批量后送至戰略后方醫院，后送的傷病員是經過戰役后方醫院初步救治，生命體征穩定且經過了后送分類的傷病員[5]。利用民用飛機后送傷病員主要在以下2 種情況下使用：一是產生大批量傷病員，經過初步救治并分類后，必須通過后送使傷病員得到有效的?？浦委?，身心盡快得到康復；二是在多波次傷病員產生情況下，需要盡快騰空前方醫院床位，緩解前方一線醫療資源緊張狀況，提高前方有限資源的利用率。因此，民用客機傷病員安置器材最基本的勤務功能是應能滿足傷病員航空運輸需要，同時要結合民用客機艙內的實際情況，兼顧機上常規護理和應急處置的需求，確保傷病員在轉運的過程中不出現二次傷害，安全到達后方救治機構。

2 民用客機運送傷病員安置器材設計

2.1 設計思路

2.1.1 以運送傷病員為主，兼顧機上護理和應急處置

空運后送運送過程時間相對較短，民用客機完成的主要任務就是大批量傷病員轉運任務。在利用民用客機完成抗震救災傷病員轉運等實踐中，機上醫護人員主要開展必要的途中護理，以床邊護理為主，緊急救治較少。根據功能需求定位，運送的傷病員也是經過初步救治、生命體征穩定的傷病員，在運送途中通常只需進行簡單的護理與治療。因此，應以批量運送傷病員為主、以機上護理和應急處置為輔的思路開展設計。

2.1.2 滿足不同類型傷病員護理和保障要求

器材設計要根據不同臥姿傷病員情況進行綜合考慮，對于一般臥姿人員，器材可選擇普通臥鋪形式，對于重傷員、肢體姿態另有要求的傷病員和遠程輸送傷病員，器材應側重護理方便性和舒適性，并且傷病員鋪架應設計為分段角度可調節的，可根據傷員和護理的需要適當調整。另外，從擔架配備使用角度分析看，國內擔架規格較多，標準化相對滯后，也難以與國內各類運輸工具有效結合[6]，雖然原則上可以按照“交換擔架制”執行，但是實際情況有時并非如此，通常是既有擔架傷病員直接安置的，也有擔架傷病員上機后撤走擔架的，因此，在器材的設計過程中應同時考慮擔架傷病員和非擔架傷病員的保障要求。

2.1.3 便于民用客機的加改裝及恢復

民用客機日常主要用于普通旅客的運輸，僅在戰時和特殊情況下臨時改裝為傷病員運送飛機，后期還要繼續投入商業運營。因此，在滿足需求的情況下，改裝量要適度，加裝器材的安裝應不改變機艙內的原有結構件，不破壞結構，利用機艙內原有的連接構件，不使用特殊工具，方便快捷完成加裝。在完成任務后，加裝器材應能迅速拆除，使飛機快速恢復到原來的狀態[7]。

2.1.4 符合適航性相關法規要求

飛機屬技術密集型運載工具，有嚴格的法規要求。任何超飛機原設計狀態的改變，都稱為設計更改。雖然運送傷員飛機立足于作為國家航空器使用，可以不經過各種審批，但為了保證飛行的安全，飛機加改裝器材必須符合飛機適航性的相關法規要求。

2.2 基本結構

傷病員安置器材主要包括雙層型和單元護理型2 種。該器材通過民用客機客艙內用于安裝旅客座椅的地面導軌與飛機實現連接固定，使用前，無需破壞飛機結構和艙內設施，只需拆除客艙原有的部分座椅即可安裝。雙層型傷病員安置器材主要適用于一般臥姿傷員，結構相對簡單，用于批量后送傷病員；單元護理型傷病員安置器材舒適性好，功能全面，結構相對較為復雜，主要適用于重傷員、肢體姿態另有要求的傷病員、遠程輸送傷病員和運送傷病員數量較少且不要求對飛機進行改裝的情況。這2種類型器材既可以單獨布置，也可以在機上配合使用，涵蓋不同任務范圍、不同后送規模及不同類別傷病員的后送需要。

2.2.1 雙層型傷病員安置器材

雙層型傷病員安置器材主要由鋪架總成、支撐架總成、導軌鎖總成等組成，主體材料為航空鋁材，如圖1 所示。根據傷病員空運后送的衛勤要求，為便于對每個傷病員進行護理，綜合考慮機艙內的高度空間，將層間距離設計為不小于500 mm，且上鋪架總成高度可根據機艙空間和傷病員護理需要進行調整。該型器材適用于軍用通用擔架和普通醫用擔架的支撐和系固，也適用于非擔架傷病員的安置，如圖2 所示。該型器材采用通用化設計，能夠滿足在國內保有量較大的機型上的使用要求[8]。該型器材配有輸液掛鉤、醫療器械托盤、呼叫裝置等，并為氧氣袋（罐）、醫療污物桶、輔助照明燈等醫療器材，以及心電監護儀、電動吸引器、急救呼吸機等醫療設備提供安置空間。

圖1 雙層型傷病員安置器材組裝圖

圖2 雙層型傷病員安置器材擔架安裝圖

（1）鋪架總成。鋪架總成主要由鋪架框架、鋪架支撐板、鋪墊、擔架系固裝置與傷病員安全帶總成等組成（如圖3 所示）。由于軍用通用擔架和普通醫用擔架的鋪面多為柔性，通過設置鋪架支撐板、鋪墊，形成相對較硬的鋪面，保證傷病員體姿相對穩定，既可避免在轉運過程中出現二次傷害，也適用于非擔架傷病員。目前衛生部門所使用的擔架型號多、類型雜，結構形式多樣，為適應不同寬度擔架的固定需要，鋪架框架上設置寬度可調的擔架系固裝置，可滿足軍用擔架、普通醫用擔架等不同寬度擔架的系固要求。鋪架支撐板設計為可沿鋪架框架軌道移動，使鋪墊與鋪架框架間保持間隙，從而適應帶支腿和橫向支撐的各型擔架的安裝需要。傷病員安全帶總成采用兩段式布置，由四點式安全帶和腿部安全帶組成，通過鋪架框架上設置的環扣連接，實現對傷病員肩部、腰部、腿部的系固，其長度可根據不同體型的傷病員進行調節。此外，鋪架總成設計為獨立單元，緊急情況下，可直接作為擔架使用，提高傷病員倒運換乘效率。為便于日常儲運，鋪架框架設計為可折疊式，如圖4 所示，使存儲要求大幅降低。

圖3 鋪架總成示意圖

圖4 鋪架總成折疊狀態示意圖

（2）支撐架總成。支撐架總成采用懸臂式結構，主要由立柱、支撐臂、底梁、水平連桿和斜連桿等組成，如圖5 所示。立柱上設置水平連桿和斜連桿連接機構、滑槽、銷孔，通過水平連桿和斜連桿連接固定；支撐臂上設置框架鎖止機構和立柱鎖止機構，主要用于承載及固定鋪架總成；底梁上設置滑軌，實現與導軌鎖總成的安裝與固定。上述組件均通過快卸銷進行連接，無需使用工具，手動即可完成安裝拆卸，有效提升了操作的便捷性和加改裝效率。

圖5 支撐架總成示意圖

（3）導軌鎖總成。導軌鎖總成用于整個器材與飛機客艙地軌間的連接固定，主要由航空標準椅腿鎖組件、鎖止件、導軌鎖結構件及導軌鎖銷等組成，如圖6 所示。導軌鎖總成下部通過航空標準椅腿鎖組件和鎖止件與飛機客艙地軌連接固定，上部通過導軌鎖銷與轉接軌半月形銷孔與器材實現固定，如圖7 所示。加裝時，導軌鎖銷對準飛機客艙地軌凹槽，可快速在客艙地軌上定位、安裝；無需使用特殊工具，通過扳動鎖止件即可實現椅腿鎖組件與飛機客艙地軌的壓緊固定，操作較為便捷快速。

圖6 導軌鎖總成示意圖

圖7 椅腿鎖組件與飛機客艙地軌連接固定示意圖

2.2.2 單元護理型傷病員安置器材

單元護理型傷病員安置器材主要由鋪架總成、支撐架總成、導軌鎖總成等組成。為了提高通用性，單元護理型傷病員安置器材導軌鎖總成與雙層型傷病員安置器材采用一致的設計方式。該型器材采用單層布置，主體材料為航空鋁材，如圖8 所示。該型器材鋪面高度設計為可調節的2 種狀態：高擋位時主要用于不拆座椅的情況下，可直接安裝于飛機客艙，改裝更為快速高效，適于任務更為緊急、運量小的空運后送任務；低擋位時主要用于拆卸座椅情況下，適于大批量轉運后送情況下使用?？紤]到該型器材主要用于情況較為危重的傷病員，為更好地適用于不同肢體姿態傷病員的安置，鋪架總成設計為姿態可變，通過折疊架可實現背部姿態和腿部姿態調整。同時，該型器材設有隔簾支架，加裝布隔簾后可形成相對獨立的治療和休息環境，從而進一步提高乘行體驗。該型器材的導軌鎖總成設計方案與雙層型一致，可在國內保有量較大的民用客機上安裝使用。另外，該型器材的配置也與雙層型一致。

圖8 單元護理型傷病員安置器材示意圖

（1）鋪架總成。鋪架總成主要由擔架鋪總成、鋪墊、安全帶系統等組成，如圖9 所示。擔架鋪總成設計為四周邊框式結構，通過鎖銷式鎖止機構實現與下方支架之間的連接固定，手動即可完成安裝拆卸，拆卸后擔架鋪總成亦可直接作為擔架使用；擔架鋪總成中部設置可折疊機構，運輸存儲過程中為折疊狀態，如圖10 所示。鋪墊采用航空坐墊材料，外包采用阻燃帆布，四周套于框架上，采用拉鏈連接。安全帶系統由四點式安全帶和腿部安全帶組成，在擔架鋪框架上纏繞后通過螺釘固定，可實現對傷病員肩部、腰部、腿部的可靠系固。

圖9 鋪架總成示意圖

（2）支撐架總成。支撐架總成主要由水平梁、斜支撐桿、垂直支撐架總成等組成，如圖11 所示。垂直支撐架總成由方管和立柱組成，采用套筒式結構，實現該型器材高度可調，高度設計為2 擋，在相應的擋位上利用鎖止銷手動即可固定。水平梁和斜支撐桿主要用于各垂直支撐架的連接，并確保整個結構穩定可靠。

圖11 支撐架總成示意圖

3 客艙內的安裝布局

傷病員安置器材在客艙內的安裝布置方案根據不同的任務需求主要分2 種[5]：一是戰時和應急情況下需要批量運送傷病員，傷病員是經過初步診治過的，生命體征穩定，是以安全運送為主、治療為輔，因此，機上配備使用的主要為雙層型傷病員安置器材，同時每個機型配有1~2 個單元護理型傷病員安置器材，用于應急救治和安置姿態另有要求的傷病員。二是小型突發事件遠程轉運時，由于距離遠，機上時間長，應強調傷病員機上的舒適性，機上配備使用的主要為單元護理型傷病員安置器材。同時，其改裝和恢復要求更加快速，不影響飛機的正常運營，盡量不拆卸座椅，直接安裝傷病員安置器材可以運送傷病員，因此該種情況下全部使用單元護理型器材。以下以目前民航窄體型客機及寬體型客機為例進行布局。

3.1 窄體型客機布局方案

飛機完成整備、加改裝準備工作就緒后，拆除客艙內部分座椅，保留客艙應急出口附近的第12、13、14 排座椅，用于醫護工作站的開設及緊急逃生。安裝16 個雙層型傷病員安置器材、2 個單元護理型傷病員安置器材。窄體型客機按此種加改裝布局方案，單架次飛行可運送臥姿傷員34 人、坐姿傷員16 人、醫護人員6 人，共56 人。經配載平衡計算，符合要求[9]。單元護理型、雙層型傷病員安置器材在窄體型客機艙內安裝示意如圖12、13 所示。

圖12 單元護理型傷病員安置器材在窄體型客機艙內安裝示意圖

圖13 雙層型傷病員安置器材在窄體型客機艙內安裝示意圖

3.2 寬體型客機布局方案

飛機完成整備、加改裝準備工作就緒后，拆除客艙內部分座椅，保留客艙中段應急出口附近6 個兩聯座椅，用于醫護工作站的開設及緊急逃生。保留客艙后端42 個經濟艙旅客座椅，用于坐姿傷病員安置和醫護人員休息。安裝31 個雙層型傷病員安置器材、4個單元護理型傷病員安置器材。寬體型客機按此種加改裝布局方案，單架次飛行可運送臥姿傷員66人、坐姿傷員36 人、醫護人員18 人，共120 人。經配載平衡計算，符合要求[9]。單元護理型、雙層型傷病員安置器材在寬體型客機艙內安裝示意如圖14、15所示。

圖14 單元護理型傷病員安置器材在寬體型客機艙內安裝示意圖

圖15 雙層型傷病員安置器材在寬體型客機艙內安裝示意圖

4 性能驗證

空運無小事，確?？者\安全是傷病員安置器材研制的重要前提，必須按照適航相關標準進行試驗。同時，為驗證器材的使用適應性，還需要進行實裝實飛驗證。

4.1 力學試驗

4.1.1 抗沖擊試驗

室溫條件下，將傷病員安置器材展開安裝固定于標準飛機客艙地軌上，放置滿足CCAR-25-R4 要求的人體模型（77.1 kg），通過加載鋼繩將人體模型與液壓作動筒（型號：MTS243.20T）及載荷控制系統（型號：MTSFlex TestGT）相連接，加載點位于人體模型重心位置，測試結果見表1。

表1 抗沖擊試驗實際載荷情況

按照CCAR-25-R4 相關規定，傷病員安置裝置的靜強度應滿足CCAR-25.561 應急著陸向前9.0g、向下6.0g、向上3.0g 和側向4.0g[10]的極限慣性載荷要求，實際應用中還要結合具體機型的裝機標準要求進行試驗驗證。該器材主要適用機型向前、側向、向上和向下各方向的載荷要求分別為9.0g、4.0g、5.4g 和8.6g，按照實際工況換算得出各方向實際加載的限制載荷和極限載荷（見表1），并依次進行加載。完成試驗后，向前、側向、向上、向下4 種試驗狀態均能承受極限載荷3 s 而未發生結構分離、斷裂現象，無有害的永久形變，表明傷病員安置器材滿足適航標準要求。

4.1.2 抗振動試驗

室溫條件下，將傷病員安置器材固定于電動振動試驗系統（型號：DC-40000-400/ST-2525），按照RTCA-DO-160G—2010《機載設備的環境條件和測試程序》第8 節對安裝于渦扇發動機客機客艙內部設備抗振動試驗的頻率和量值要求（頻率10 Hz/量值0.012g2/Hz、頻率40 Hz/量值0.012g2/Hz、頻率51.7 Hz/量值0.020g2/Hz、頻率500 Hz/量值0.020g2/Hz、頻率2 000 Hz/量值0.0012 6g2/Hz），X、Y、Z 向各加載1 h。

抗振動試驗主要考核傷病員安置器材在作業狀態下的結構穩定性及連接可靠性。試驗后試驗件均保持完整，能夠保持良好約束，無松散和部件松動，滿足在渦扇發動機的民航客機客艙內部使用要求。

4.2 阻燃性試驗

在溫度20～21 ℃、相對濕度45%～51%環境下，依據CCAR-25-R4 的要求，利用燃燒箱（型號：HVFAA）對傷病員安置器材的鋪墊面料和鋪墊內聚氨酯泡沫分別進行12 s 垂直燃燒試驗，試驗結果見表2。試驗結果表明，鋪墊面料和鋪墊內聚氨酯泡沫均符合適航性要求。

表2 垂直燃燒試驗結果

4.3 實裝實飛驗證

在傷病員安置器材完成環境適應性、勤務適應性、可靠性、安全性、維修性等試驗后，運用某型大型寬體客機進行了艙內實裝驗證，利用飛機中部座椅的導軌進行安裝，經檢驗，完全符合民用客機的安裝要求。另外運用某型客機進行加改裝，并完成傷病員接運任務，單次作業航程20 000 余千米，經歷了20余小時的長航時飛行考驗，可滿足飛行及傷病員接運途中醫療護理的各項要求。

5 結語

民用客機傷病員安置器材為自主研發的技術產品，能夠為戰時和應急情況下利用民用航空運力實施傷病員批量運送提供技術手段。在通用化方面，該型器材通用性較強，通過轉接結構設計，能滿足目前國內保有量較大的民用客機的安裝固定要求；在操作使用便捷性方面，該器材通過快卸銷進行連接，操作便捷快速，無須使用其他工具，手動即可完成組裝，單個器材機上展開撤收時間平均不超過10 min；在適航性方面，器材全部按照適航要求設計、生產、試驗，并經過實飛驗證，保障效果得到了一致認可。但在實際使用過程中，該器材也暴露出一些不足，如安全帶的舒適性有待提高、醫療設備器材安置位置需擴展等問題。未來計劃進一步結合使用需求，有針對性地進行器材結構優化，并集成安裝部分滿足適航要求的心電監護儀、急救呼吸機等醫療設備，解決普通醫療設備不適航的問題。同時，結合國產大型客機C919 投入運營的現狀，進一步開展我國自主生產機型傷病員安置器材的相關研究。