美国F22与F35的供氧系统为何故障频频

以美国F-22战斗机为代表的战斗机供氧系统的确有可靠性不足的问题。但问题并不出在供氧系统本身，而在于战斗机座舱系统的总体设计上。

既然提到了传统供氧方式与现代供氧方式，小火箭不妨把多种供氧方式的历史演变过程说一下。
/ {& a! H( j9 h' W; Y3 X* K
6 H, e. `2 A" a3 Q* }战斗机或者轰炸机要飞在比较高的高空，那里空气稀薄，因此强大的供氧系统是很有必要存在的。

4 Q8 x# U4 q% g  }最早的机上供氧系统在第二次世界大战爆发之前就有工程师开始研制了。当时用的是高压氧气瓶在供氧（跟现在医院里用的气瓶很类似）。打入12MPa的高压后，氧气瓶能够提供3100多升的氧气。
: V5 Z+ Q( M! X3 m
7 T: H+ H# s/ k
0 ~# |8 X% c- Q! u0 K5 N5 A; i& u! ~氧气瓶好用，怎奈钢制的气瓶又重又占地方。于是就有了液氧供气的方式。液氧当然比气态的氧要省地方多了（节省80%的体积和69%的重量）。二战后，这个技术就开始流行了。当时盛行的技术是用42.5升的液氧罐子装液氧，可以持续提供36552升以上的氧气。给力吧！
' |" G% c1 q/ F" W0 e2 l

& N& h" W8 v+ y" M: T3 u早期的F/A-18上面就用了液氧供氧系统。但是，地勤人员不是很乐意啊。每次都得补加液氧，搞得像发射火箭似的。尤其是在航母上，存放液氧本身就很困难。而且80%以上的液氧会浪费在制备运输和补加的过程中，费时费力。

再后来就有了固体氧源。这个小火箭准备专门为此写一篇文章吧。
3 m/ W# y; P& y" K+ S# j( M* F
( y( r* U' O* a; R" d8 o



, w) z9 \$ i7 ?然后，美国出现了一款叫做B-1B的战略轰炸机。这家伙航程接近1.2万公里。机上指挥官、副驾驶、攻击系统操作员和防御系统操作员共4个人。B-1B升限1.8万米，说什么也没法子敞开驾驶舱透透气。但是要给4个人供氧那么长时间，再大的氧气瓶和液氧罐子都压力山大。
4 A6 N: T' \$ a3 c. {
" G& a/ U, m" ]  C8 z: y% h; w于是，就有了分子筛供氧系统。这个系统就是用分子筛把空气中的氮气滤掉，然后把氧气富集起来供给飞行员来呼吸。这下子解决了大问题了。B-1B连续飞4个小时，机组4个人的供氧一直可以没有任何问题。毕竟分子筛是从大气中来吸取氧气的。高空大气虽然稀薄，但是依然可以保证源源不断地供给。
4 A9 v# {9 r4 C' C- V9 v$ u

2 r, @% T  g# O- p

9 h& m) b9 x& \, P/ n% u% WF-22、F-35当然也是用分子筛技术了。作为美国航空航天学会的会员，小火箭认为F-22的设计违反了美军标的规定。正常情况下，战斗机和轰炸机中除了分子筛之外，一定要有备用氧气来源的，要么是个小号的气瓶，要么就是固态氧源。但是，F-22为了减重，满足它的机动性需求，取消了氧气瓶备用氧源。这就要了命了。就算分子筛的可靠性再高，也有出现故障的概率。而在高空，一旦供氧系统出现问题，留给飞行员的选择就不多了。而如果伴随失压的话，留给飞行员反应的时间只有10秒左右。
7 ]; D4 a* {& p# E9 E
; W& c0 V) Y& R4 u6 S. D9 r所以，分子筛是个好东西，但是小火箭对F-22当年为了减重而把传统的氧气瓶扔掉的做法实在不敢认同。对于F-22和F-35而言，还是老老实实把备用供氧系统放回去吧，而且要努力提高备用供氧系统的可靠性才行。毕竟分子筛再可靠也难以做到100%的可靠性。而且，氧化锆分压传感器的可靠性也值得探讨。此后，F-22虽然把备用氧气系统装到了飞机上，但是又因为出现状况后只能手动切换为备用氧气系统，从而带来新的隐患。最后，F-22终于在加装备用氧气系统、更换供氧阀门和改变应急供氧时序等多种举措下，暂时解决了氧气供应的问题。
! m: [8 q! W& G
  |+ y) O. T0 W% P$ j但是，从目前F-35开始接过F-22的接力棒，又开始频繁出现供氧系统故障的情况来看，这个问题依然没有得到彻底地解决。

  z1 @% ]; U% r; c$ @8 s$ }# z目前其他国家的主流战斗机，依然使用高压氧气瓶作为应急备用氧气来源。主氧源失效后，能够在1秒钟之内切换到备用氧源，飞行员除了看到报警灯亮之外，不会有任何不适感。这个做法还是比较靠谱的

8 l$ P, ~! |' Z$ O2 m+ g8 S" B( u3 k$ J

多多益善！