姚　萍, 　李云義, 　姜麗萍, 　劉志洋
摘要: 　目的　建立新型動物離心機模擬加速度飛行環(huán)境。方法　應用變頻器的控制技術控制新型動物離心機的動力系統(tǒng)。結果　能夠模擬高G值、不同G值增長率、單相和多相峰值加速度組合。結論　新型動物離心機結構簡單,操作性強,功能完善。
關鍵詞: 　加速度; 　離心機; 　動物
　　隨著現(xiàn)代戰(zhàn)斗機的機動性能的增加,高G 值可引起飛行人員的意識喪失（ G- LOC） ,從而威脅飛行安全,因此,加速度對人體的影響更加受到重視,已成為航空醫(yī)學研究的重點之一。同時也是航醫(yī)本科班學生必須掌握的教學內容,為此我們依據(jù)航空動力學原理,研制一臺新型動物離心機,以模擬高G 值、不同G 值增長率、單相和多相峰值加速度組合的飛行環(huán)境,探討飛行人員對加速度耐力不足、加速度引起意識喪失等問題,并且應用到生理實驗教學當中。現(xiàn)報道研究如下。
1 　新型動物離心機的初建
1. 1 　動物離心機的支撐結構　由槽鋼焊接固定框架,用大理石板做外觀裝飾、穩(wěn)定配重和降低噪音。
1. 2 　動物離心機的動力裝置　電動機:4 級交流電動機,轉速1 400 r/ min ,電壓380 V ,頻率50 Hz/ s ,功率1.5 kW?？刂苾x:應用SanKen - 高功能*式變頻器（日本） 。
1.3 　動物的固定裝置　主軸: 由直徑為6.0 cm ,高度為75.0 cm 的中空鋼軸構成。動物固定:動物固定有三種方法:四肢固定法、玻璃罩法、臺式翻轉法（可產生不同的翻轉動作） 。旋轉臂:旋轉臂厚為1.0 mm ,直徑為7.0 cm ,長為5.0 m 的白鋼管制成（以動物心水平半徑為2.28 m） 。負重平衡架:用來配重,使離心機兩側保持平衡。
1. 4 　動物離心機的記錄系統(tǒng)　八道生理記錄儀（鄭州儀器廠） 、心電圖機（日本） 。
導電方法:采用懸線法。
動物連接記錄電極（或換能器） →懸線環(huán)→八道生理記錄儀和心電圖機（見圖1） 。

1. 5 　新型動物離心機的實驗原理　依據(jù)航空動力學規(guī)定,當動物頭朝向軸心時,受到持續(xù)性+ Gz 值加速度的作用;當動物尾朝向軸心時受到持續(xù)性- Gz 值加速度的作用。根據(jù)公式:
a = V 2/ R = （2πnR） 2/ R = 4π2 n2 R , G = a/ go
（ n :代表離心機的每秒轉數(shù)）
通過變頻器控制儀的調控,就可獲得不同G 值的加速度,也可控制G 值增長率。
2 　新型動物離心機的調控
　　動物離心機的調控主要由日本SanKen ———高功能*式變頻器來完成?？僧a生不同G 值增長率, G 值范圍為0～20Gz ,電動機與離心機主軸的轉數(shù)比為20∶1 。
　　SanKen - 高功能*式變頻器操作面板的顯示模式分為狀態(tài)顯示模式和功能顯示模式兩種類型,通常選擇功能顯示模式進行離心機的調控, [ PROG]鍵為功能顯示模式鍵,按輸入[ ENTER]鍵設定,開始運轉鍵[ FWD] ,運轉結束鍵[ STOP] 。具體如下。
2 . 1 　單相峰值的設定　首先打開功能顯示模式[ PROG]鍵,設定cd099 將變頻器初始化。
按[ ENTER]鍵輸入:
設cd101 運轉模式選擇運轉圖形為“1”,然后設定所需的加速時間cd019、運轉時間cd103、減速時間cd023。
其他運轉模式設成“0”。
設cd102 圖形運轉的重復次數(shù)設為“1”。
zui后確定開始運轉[ FWD]鍵,按[ STOP]鍵停機。
2. 2 　雙相和多相峰值組合的設定　打開功能顯示模式[ PROG]鍵。
按[ ENTER]鍵輸入:
設cd101 運轉模式選擇運轉圖形為“1”,然后設定三種或多種運轉速度: 　1 速:加速時間cd019 ,運轉時間cd103 ,減速時間cd023。2 速:加速時間cd020 ,運轉時間cd104 ,減速時間cd024。3 速:加速時間cd021 ,運轉時間cd105 ,減速時間cd025。
其他運轉模式設成“0”,設cd113 正轉為“21”。
zui后確定開始運轉按[ FWD]鍵,按[ STOP]鍵停機。
3 　啟用新型動物離心機的要求
　　實驗者認真負責,分工有序,專人專項,準備好一切實驗物品。開機前,電源安全接地,檢查所有實驗設備是否運轉正常,零部件及動物均牢固無松動。動物離心機的旋轉臂兩端重量應保持平衡,以達到穩(wěn)定旋轉。
　　動物離心機旋轉時,如有故障立即停止旋轉,迅速斷電,以免造成危害。
　　實驗者必須在隔離操作室控制動物離心機的啟動。無關人員不得擅自啟動動物離心機。