航空機の整備作業は、国内および国全体に広く分散しており、軍と民間の両方の整備士によって行われています。 整備士は、空港、整備基地、私有地、軍事施設、空母で働いています。 整備士は、旅客および貨物運送業者、整備請負業者、私有地の運営者、農業経営者、および公共および民間の車両所有者によって雇用されています。 小規模な空港では数人の整備士が雇用される場合がありますが、主要なハブ空港や整備基地では数千人が雇用される場合があります。 メンテナンス作業は、継続的な日常の運用を維持するために必要な作業 (ライン メンテナンス) と、航空機を定期的にチェック、メンテナンス、および改修する手順 (ベース メンテナンス) に分けられます。 ラインメンテナンスには、途中（着陸と離陸の間）と夜間のメンテナンスがあります。 飛行中のメンテナンスは、飛行中に発見された不一致に対処するための動作チェックと飛行に不可欠な修理で構成されます。 これらの修理は通常、警告灯、タイヤ、アビオニクス コンポーネントの交換などの軽微なものですが、エンジンの交換と同じくらい広範囲になる場合があります。 オーバーナイト メンテナンスはより大規模で、日中のフライト中に延期された修理を行うことも含まれます。

航空機のメンテナンスのタイミング、配布、および性質は、各航空会社によって管理され、メンテナンス マニュアルに文書化されています。ほとんどの管轄区域では、適切な航空当局に承認を得るために提出する必要があります。 整備は、整備マニュアルに定められた定期点検（A～D点検）で行います。 これらの定期的なメンテナンス活動により、航空機全体が適切な間隔で検査、メンテナンス、および改装されていることが保証されます。 低レベルの保守チェックはライン保守作業に組み込まれる場合がありますが、より広範な作業は保守基地で実行されます。 航空機の損傷およびコンポーネントの故障は、必要に応じて修理されます。

ライン保守作業と危険

飛行中のメンテナンスは、通常、アクティブで混雑したフライト ラインで大きな時間制約の下で実行されます。 整備士は、騒音、天候、車両や航空機の往来などの一般的な状況にさらされており、それぞれが保守作業に固有の危険を増幅する可能性があります。 気候条件には、極端な寒さと暑さ、強風、雨、雪、氷が含まれる場合があります。 地域によっては、雷が重大な危険をもたらします。

現行世代の民間航空機エンジンは以前のモデルよりも大幅に静かですが、特に航空機がゲート位置から出るためにエンジン出力を使用する必要がある場合は、規制当局によって設定されたレベルをはるかに超える騒音レベルを生成できます。 古いジェット エンジンやターボプロップ エンジンは、115 dBA を超える騒音レベルにさらされる可能性があります。 航空機の補助動力装置 (APU)、地上の電力および空調設備、タグボート、燃料トラック、荷役設備がバックグラウンド ノイズに加わります。 ランプまたは航空機の駐機エリアの騒音レベルが 80 dBA を下回ることはめったにないため、聴覚保護具を慎重に選択し、日常的に使用する必要があります。 適度に快適で重要な通信を許可しながら、優れたノイズ減衰を提供するプロテクターを選択する必要があります。 デュアル システム (イヤープラグとイヤー マフ) により保護が強化され、騒音レベルの高低に対応できます。

航空機に加えて、モバイル機器には、手荷物カート、人員バス、ケータリング車両、地上支援機器、およびジェットウェイが含まれる場合があります。 出発スケジュールを維持し、顧客満足度を維持するために、この機器は、悪条件の環境下であっても、頻繁に混雑するランプ エリア内を迅速に移動する必要があります。 航空機エンジンは、ランプの人員がジェット エンジンに飲み込まれたり、プロペラや排気ガスにぶつかったりする危険性があります。 夜間や悪天候時の視認性の低下は、メカニックや他のランプ要員がモバイル機器にぶつかるリスクを高めます。 作業服の反射素材は視認性を向上させるのに役立ちますが、ランプのすべての職員が厳密に施行されなければならないランプの交通規則について十分に訓練されていることが不可欠です。 メカニックが重傷を負う最も多い原因である転倒については、本書の別の場所で説明しています。 百科事典.

ランプ エリアでの化学物質への暴露には、除氷液 (通常はエチレンまたはプロピレン グリコールを含む)、オイル、および潤滑剤が含まれます。 灯油は、標準的な商用ジェット燃料 (Jet A) です。 トリブチルホスフェートを含む作動油は、重度の一時的な眼刺激を引き起こします。 燃料タンクへの立ち入りは、ランプでは比較的まれですが、包括的な閉鎖空間立ち入りプログラムに含める必要があります。 貨物倉の羽目板などの複合エリアのパッチに使用される樹脂システムへの暴露も発生する可能性があります。

オーバーナイト メンテナンスは通常、ライン サービス ハンガーまたは非アクティブなフライト ラインのいずれかで、より制御された環境下で実行されます。 照明、作業台、牽引力はフライト ラインよりもはるかに優れていますが、整備基地で見られるものより劣る可能性があります。 複数のメカニックが航空機で同時に作業している場合があり、慎重な計画と調整を行って、要員の移動、航空機コンポーネントの起動 (ドライブ、飛行制御面など)、および化学物質の使用を制御する必要があります。 エアライン、部品、ツールが散らかるのを防ぎ、こぼれや滴りをきれいにするためには、適切なハウスキーピングが不可欠です。 これらの要件は、基地のメンテナンス中にさらに重要になります。

基地整備作業と危険

整備格納庫は、多数の航空機を収容できる非常に大きな構造物です。 最大の格納庫は、ボーイング 747 などの複数のワイドボディ航空機を同時に収容できます。メンテナンス中の各航空機には、別々の作業エリア (ベイ) が割り当てられます。 コンポーネントの修理と再取り付けのための専門店が格納庫に関連付けられています。 ショップ エリアには、通常、板金、インテリア、油圧、プラスチック、ホイールとブレーキ、電気と航空電子工学、非常用機器が含まれます。 個別の溶接エリア、塗装工場、および非破壊検査エリアを設置することができます。 部品の洗浄作業は、施設全体で見られる可能性があります。

塗装や塗装剥離を行う場合は、作業場の空気汚染物質の管理と環境汚染防止のため、高い換気率を備えた塗装格納庫を利用できるようにする必要があります。 塗料剥離剤には、塩化メチレンとフッ化水素酸などの腐食剤が含まれていることがよくあります。 航空機のプライマーには通常、腐食防止のためのクロム酸塩成分が含まれています。 トップコートはエポキシまたはポリウレタンベースです。 トルエン ジイソシアネート (TDI) は、4,4-ジフェニルメタン ジイソシアネート (MDI) などの高分子量イソシアネートまたはプレポリマーに置き換えられたため、これらの塗料ではほとんど使用されなくなりました。 吸入すると、これらは依然として喘息のリスクを示します。

エンジンのメンテナンスは、専門のエンジン オーバーホール施設で、または下請け業者によって、メンテナンス ベース内で実行される場合があります。 エンジンのオーバーホールには、研削、ブラスト、化学洗浄、メッキ、プラズマ スプレーなどの金属加工技術が必要です。 ほとんどの場合、パーツ クリーナーでは、シリカは危険性の低い物質に置き換えられていますが、ベース マテリアルやコーティングは、ブラストや研磨の際に有毒な粉塵を発生させる可能性があります。 金属の洗浄とメッキには、労働者の健康と環境に配慮した多くの材料が使用されています。 これらには、腐食剤、有機溶剤、重金属が含まれます。 シアン化物は一般的に、差し迫った最大の懸念事項であり、緊急時の準備計画に特に重点を置く必要があります。 プラズマ溶射操作も特に注意が必要です。 細かく分割された金属は、高電圧電源を使用して生成されたプラズマ ストリームに供給され、非常に高いノイズ レベルと光エネルギーを同時に生成しながら部品にメッキされます。 物理的な危険には、高所での作業、持ち上げ、不快な姿勢での作業が含まれます。 予防措置には、局所排気換気、PPE、落下防止、適切な持ち上げのトレーニング、可能な場合は機械化された持ち上げ装置の使用、および人間工学に基づいた再設計が含まれます。 たとえば、ワイヤーを結ぶなどの作業に伴う反復動作は、専用のツールを使用することで減らすことができます。

軍事および農業用途

軍用機の運用は、特有の危険をもたらす可能性があります。 ジェット A よりも揮発性の高いジェット燃料である JP4 が汚染されている可能性があります。 n-ヘキサン。 一部のプロペラ駆動航空機で使用される航空ガソリンは、非常に可燃性です。 輸送機のエンジンを含む軍用機のエンジンは、商用航空機のエンジンよりも騒音低減を少なくし、アフターバーナーによって増強することができます。 空母では、多くの危険が大幅に増加します。 エンジンの騒音は蒸気カタパルトとアフターバーナーによって増幅され、飛行甲板のスペースは非常に限られており、甲板自体が動いています。 戦闘需要のため、アスベスト断熱材が一部のコックピットと高温領域の周囲に存在します。

レーダーの視認性を低下させる（ステルス）必要性から、胴体、翼、および飛行制御構造に複合材料の使用が増加しています。 これらの地域は、戦闘や極端な気候にさらされることで損傷を受ける可能性があり、大規模な修理が必要になります。 現場で修理を行うと、樹脂や複合粉塵に大量にさらされる可能性があります。 ベリリウムは軍事用途でも一般的です。 ヒドラジドは補助動力装置の一部として存在する可能性があり、対戦車兵器には放射性劣化ウラン弾が含まれる場合があります。 予防措置には、呼吸保護を含む適切な PPE が含まれます。 可能であれば、ポータブル排気システムを使用する必要があります。

農業用航空機 (農薬散布機) のメンテナンス作業は、単一の製品として、または単一または複数の航空機を汚染する製品の混合物として農薬にさらされる可能性があります。 一部の農薬の分解生成物は、親生成物よりも危険です。 暴露の皮膚経路は重要である可能性があり、発汗によって増強される可能性があります。 農業用航空機および外部部品は、修理の前に徹底的に洗浄する必要があります。また、皮膚および呼吸保護具を含む PPE を使用する必要があります。

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H. Gartmann 著、百科事典第 3 版の記事「航空 - 飛行要員」からの転載。

この記事では、民間航空機の乗務員の労働安全と健康について取り上げます。 詳細については、記事「空港および飛行管制業務」、「航空機整備業務」、および「ヘリコプター」も参照してください。

テクニカルクルーメンバー

技術要員、または乗務員は、航空機の操作に責任があります。 航空機のタイプに応じて、技術クルーには機長 (PIC)、副操縦士 (または 一等航海士）、およびフライトエンジニアまたは 二等航海士 （パイロット）。

PIC（または キャプテン） 航空機、乗客、その他の乗務員の安全に責任を負います。 機長は、航空運送業者の法定代理人であり、航空運送業者および国の航空当局によって、この任務を遂行するために必要なすべての行動を実行する権限を与えられています。 機長は、フライトデッキでのすべての任務を指揮し、航空機全体を指揮しています。

副操縦士は機長から直接命令を受け、機長の代理として機長の代理として行動します。 副操縦士は、客室乗務員の PIC の主なアシスタントです。 新しい世代の XNUMX 人乗りのフライト デッキ操作や、古い XNUMX エンジンの航空機では、彼または彼女は唯一のアシスタントです。

多くの古い世代の航空機には、XNUMX 人目の技術乗務員が搭乗しています。 この人物は、フライト エンジニアまたは XNUMX 番目のパイロット (通常、 二等航海士）。 フライトエンジニアは、存在する場合、航空機とその機器の機械的状態に責任があります。 新世代の航空機は、フライト エンジニアの機能の多くを自動化しました。 これらの XNUMX 人での操作では、パイロットは、設計上自動化されていないフライト エンジニアのような任務を遂行します。

特定の長距離飛行では、機長の資格を持つパイロット、追加の副操縦士、および必要に応じて追加の航空機関士によって、乗務員が補われる場合があります。

国内法および国際法では、航空機技術者は、国家当局が発行した有効な免許を所持している場合にのみ航空機を操作できると規定されています。 ライセンスを維持するために、テクニカル クルー メンバーは年に XNUMX 回地上学校のトレーニングを受けます。 また、フライト シミュレーター (実際の飛行と飛行の緊急事態をシミュレートするデバイス) で年 XNUMX 回、実際の運用で少なくとも年 XNUMX 回テストされます。

有効なライセンスの受領と更新のもう 6 つの条件は、航空輸送および 40 歳以上の商用パイロットの場合は 12 か月ごと、40 歳未満の商用パイロットとフライト エンジニアの場合は XNUMX か月ごとの健康診断です。 これらの試験の最低要件は、ICAO および国内規則によって指定されています。 航空医学の経験を積んだ一定数の医師は、関係国の当局によって、そのような検査を行う権限を与えられる場合があります。 これらには、航空省の医師、空軍の航空外科医、航空会社の医務官、または国家当局によって指定された開業医が含まれる場合があります。

客室乗務員

客室乗務員（または 客室乗務員）は主に乗客の安全に責任を負います。 客室乗務員は日常的な安全業務を行います。 さらに、セキュリティと安全上の問題について航空機のキャビンを監視する責任があります。 緊急事態が発生した場合、客室乗務員は、緊急時の手順を組織し、乗客を安全に避難させる責任があります。 飛行中、客室乗務員は、客室内の煙や火災、乱気流、外傷、航空機の減圧、ハイジャックやその他のテロの脅威などの緊急事態に対応する必要がある場合があります。 緊急時の責任に加えて、客室乗務員は乗客サービスも提供します。

客室乗務員の最低人数は、航空機の種類、航空機の乗客定員、および国の規制に応じて、1 人から 14 人の客室乗務員の範囲です。 追加の人員要件は、労働協約によって決定される場合があります。 客室乗務員は、パーサーまたはサービス マネージャーによって補われる場合があります。 客室乗務員は通常、主任または「担当」客室乗務員の監督下にあり、客室乗務員は責任を負い、機長に直接報告します。

通常、国内規則では、客室乗務員が技術乗務員と同じように免許を保持する必要があるとは規定していません。 ただし、客室乗務員は、すべての国内規制により、緊急時の手順について適切な指示と訓練を受けることが義務付けられています。 通常、定期健康診断は法律で義務付けられているわけではありませんが、航空会社によっては健康維持のために健康診断が義務付けられている場合があります。

危険とその防止

すべての航空乗務員は、身体的および心理的なさまざまなストレス要因、航空機事故またはその他の飛行事故の危険性、および多くの病気の可能性のある収縮にさらされています。

身体的ストレス

酸素欠乏は、飛行の黎明期における航空医学の主な関心事の 12,000 つでしたが、最近まで現代の航空輸送ではあまり考慮されていませんでした。 高度 2,300 m で飛行するジェット機の場合、与圧された客室内の同等の高度はわずか 3,000 m であり、その結果、酸素欠乏症や低酸素症の症状は通常、健康な人には見られません。 酸素欠乏耐性は個人によって異なりますが、健康で訓練を受けていない被験者の場合、低酸素症の最初の症状が発生する推定高度閾値は XNUMX m です。

しかし、新世代の航空機の登場により、機内の空気の質に関する懸念が再浮上しています。 航空機の客室の空気は、エンジン内のコンプレッサーから引き出された空気で構成されており、多くの場合、客室内から再循環された空気も含まれています。 航空機のキャビン内の外気の流量は、わずか 0.2 m から変化する可能性があります。³ 1.42 人あたり XNUMX 分あたり XNUMX m³ 航空機の種類と年齢、および客室内の場所によって異なります。 新しい航空機は、古いモデルよりも大幅に再循環された機内空気を使用します。 この空気の質の問題は、機内環境に固有のものです。 多くの場合、フライト デッキ コンパートメントの空気流量は 4.25 m にもなります。³ 乗組員 XNUMX 人あたり XNUMX 分あたり。 これらのより高い空気流量は、航空電子機器および電子機器の冷却要件を満たすために、フライト デッキで提供されます。

近年、客室乗務員や乗客からの機内の空気の質の悪さに関する苦情が増加しており、一部の国の当局が調査を行っています。 航空機客室の最低換気量は、国内規制では定義されていません。 実際のキャビンの気流は、航空機が就航すると、測定する必要がないため、ほとんど測定されません。 最小限の空気の流れと再循環空気の使用は、化学汚染物質、微生物、他のアレルゲン、タバコの煙、オゾンの存在など、空気の質に関する他の問題と相まって、さらなる評価と研究が必要です。

客室内の快適な気温を維持することは、現代の航空機では問題になりません。 しかし、機内と機外の温度差が大きいため、この空気の湿度を快適なレベルまで上げることができません。 その結果、特に長距離フライトでは、乗務員と乗客の両方が非常に乾燥した空気にさらされます。 客室の湿度は、客室の換気率、乗客の積載量、気温、気圧によって異なります。 今日の航空機の相対湿度は、約 25% から 2% 未満までさまざまです。 一部の乗客および乗務員は、3 時間または 4 時間を超えるフライトで、目、鼻、喉の乾燥などの不快感を経験します。 低相対湿度が飛行要員に及ぼす広範囲または深刻な健康への悪影響の決定的な証拠はありません。 ただし、脱水を避けるために予防措置を講じる必要があります。 不快感を防ぐには、水やジュースなどの液体を十分に摂取するだけで十分です。

乗り物酔い (航空機の異常な動きや高度によるめまい、倦怠感、嘔吐) は、何十年もの間、民間航空の乗務員や乗客にとって問題でした。 この問題は、小型のスポーツ航空機、軍用機、および空中アクロバットの場合、今日でも存在しています。 現代のジェット輸送機では、航空機の速度と離陸重量が高くなり、巡航高度が高くなり（乱気流ゾーンの上に航空機が移動する）、空中レーダーの使用（スコールと嵐の位置を特定し、周航する必要があります)。 さらに、乗り物酔いが少ないのは、今日の航空機の客室がより広々とした開放的な設計になっていることにも起因している可能性があります。これにより、安全性、安定性、快適性が向上しています。

その他の物理的および化学的危険

航空機の騒音は、地上要員にとって重大な問題ですが、最新のジェット機の乗務員にとっては、ピストン エンジンの飛行機の場合ほど深刻ではありません。 最新の航空機の断熱材などの騒音制御対策の効率は、ほとんどの飛行環境でこの危険を排除するのに役立ちました. さらに、通信機器の改良により、これらの発生源からのバックグラウンド ノイズ レベルが最小限に抑えられています。

オゾンへの曝露は、航空乗務員と乗客にとって既知ですが、十分に監視されていない危険です。 オゾンは、商用ジェット機が使用する高度での太陽紫外線放射による酸素の光化学変換の結果として、上層大気に存在します。 平均大気オゾン濃度は緯度の増加とともに増加し、春に最も一般的です。 また、気象システムによっても変化する可能性があり、その結果、高オゾン プルームがより低い高度に下降します。

オゾン暴露の症状には、咳、上気道の炎症、喉のくすぐり、胸の不快感、かなりの痛みや痛み、深呼吸の困難や痛み、息切れ、喘鳴、頭痛、疲労、鼻づまり、目の炎症などがあります。 ほとんどの人は 0.02 ppm でオゾンを検出できます。研究によると、0.5 ppm 以上のオゾンにさらされると、肺機能が著しく低下することが示されています。 オゾン汚染の影響は、安静時または軽い活動に従事している人々よりも、中程度から重度の活動に従事している人々により容易に感じられます。 このように、客室乗務員 (飛行中に身体的に活動的である) は、オゾン汚染が存在していた同じフライトの技術乗務員や乗客よりも早く、より頻繁にオゾンの影響を経験しています。

米国の航空当局によって 1970 年代後半に実施された 1980 つの調査 (Rogers 9,150) では、いくつかの飛行 (主に 12,200 ～ XNUMX m) でオゾン汚染が監視されました。 監視されたフライトの XNUMX% が、当局の許容オゾン濃度限界を超えていることが判明しました。 オゾンへの暴露を最小限に抑える方法には、オゾン濃度の高い地域を避けるルートと高度の選択、および空気処理装置 (通常は触媒コンバーター) の使用が含まれます。 しかしながら、触媒コンバーターは、汚染および効率の損失を受けやすい。 規制 (存在する場合) では、効率テストのために定期的に取り外す必要はなく、実際の飛行操作でオゾン レベルを監視する必要もありません。 乗務員、特に客室乗務員は、オゾン汚染のより良い監視と制御の実施を要求しています。

技術者および客室乗務員にとってのもう XNUMX つの深刻な懸念は、宇宙放射線です。宇宙放射線には、太陽や宇宙の他の発生源から宇宙を透過する放射線の形態が含まれます。 宇宙を移動する宇宙放射線のほとんどは、地球の大気によって吸収されます。 ただし、高度が高くなるほど保護は弱くなります。 地球の磁場もある程度のシールドを提供します。これは赤道付近で最大になり、高緯度では減少します。 航空乗務員は、地上で受けるよりも高いレベルの宇宙放射線に機内でさらされます。

放射線被ばくの量は、飛行の種類と量によって異なります。 たとえば、高高度および高緯度 (極地ルートなど) で長時間飛行する乗組員は、最大量の放射線被ばくを受けます。 米国の民間航空局 (FAA) は、航空乗務員の長期平均宇宙放射線量は、0.025 ブロック時間あたり 0.93 ～ 100 ミリシーベルト (mSv) の範囲であると推定しています (Friedberg et al. 1992)。 FAA の見積もりに基づくと、年間 960 ブロック時間 (または平均 80 時間/月) 飛行する乗組員は、0.24 ～ 8.928 mSv の推定年間放射線量を受けることになります。 これらの被ばくレベルは、国際放射線防護委員会 (ICRP) によって設定された年間 20 ミリシーベルト (5 年間平均) の推奨職業制限よりも低いです。

ただし、ICRP は、妊娠中の電離放射線への職業被ばくが 2 mSv を超えてはならないことを推奨しています。 さらに、米国放射線防護測定評議会 (NCRP) は、妊娠が判明した後は、0.5 か月の被ばくが 5 mSv を超えないようにすることを推奨しています。 乗組員が 6 か月間、被ばく量が最も多いフライトで働いた場合、2 か月の線量率は推奨限度を超える可能性があります。 このような XNUMX か月または XNUMX か月にわたる飛行パターンは、XNUMX mSv の推奨される妊娠限度を超える被ばくをもたらす可能性があります。

何年にもわたる低レベルの放射線被ばくの健康への影響には、がん、遺伝的欠陥、および子宮内で被ばくした子供の先天性欠損症が含まれます。 FAA は、飛行中の放射線被ばくによる致命的な癌の追加リスクは、ルートの種類と飛行時間に応じて、1 人に 1,500 人から 1 人に 94 人の範囲になると推定しています。 片方の親が宇宙線に被ばくした結果、重篤な遺伝的欠陥が生じるリスクのレベルは、1 出生に 220,000 人から 1 出生に 4,600 人の範囲です。 暴露された子供の精神遅滞および小児がんのリスク 子宮内で 宇宙放射線への影響は、母親が妊娠中に行った飛行の種類と量に応じて、1 分の 20,000 から 1 分の 680 の範囲になります。

FAA の報告書は、「放射線被ばくは、妊娠していない乗務員の飛行を制限する要因にはなりそうにない」と結論付けています。 ICRP が推奨する平均年間制限の半分未満です。 ただし、妊娠中の乗組員の場合は状況が異なります。 FAA は、妊娠中の乗務員が 1,000 か月あたり 70 時間勤務すると、調査したフライトの約 5 分の 1992 で推奨される XNUMX か月の制限を超えると計算しています (Friedberg et al. XNUMX)。

これらのエクスポージャーとリスクの推定値が普遍的に受け入れられているわけではないことを強調しておく必要があります。 推定値は、高度で遭遇する放射性粒子の種類と混合に関する仮定、およびこれらの形態の放射線の線量推定値を決定するために使用される重量または品質係数に依存しています。 一部の科学者は、航空乗務員に対する実際の放射線障害は上記よりも大きい可能性があると考えています。 飛行中の放射線被ばくの程度をより明確に判断するには、信頼性の高い計器による飛行環境の追加モニタリングが必要です。

被ばくレベルがさらに明らかになるまで、航空乗務員はあらゆる種類の放射線への被ばくを可能な限り低く保つ必要があります。 飛行中の放射線被ばくに関しては、飛行時間を最小限に抑え、放射線源からの距離を最大限に延ばすことが、受ける線量に直接影響を与える可能性があります。 月間および年間の飛行時間を短縮するか、および/またはより低い高度と緯度で飛行するフライトを選択すると、ばく露が減少します。 フライトの割り当てを管理できる航空乗務員は、XNUMX か月あたりの飛行時間を減らしたり、国内線と国際線の組み合わせに入札したり、定期的に休暇を要求したりすることを選択する場合があります。 妊娠中の航空乗務員は、妊娠期間中休暇を取ることを選択する場合があります。 妊娠初期は放射線被ばくを防ぐのに最も重要な時期であるため、妊娠を計画している航空乗務員も、定期的に長距離の極地ルートを飛行していて飛行を制御できない場合は特に、休暇を検討することをお勧めします。課題。

人間工学の問題

技術スタッフの主な人間工学的問題は、座っているが不安定な姿勢で、非常に限られた作業領域で長時間作業する必要があることです。 この位置 (ラップとショルダー ハーネスで拘束) では、さまざまな方向への腕、脚、頭の動き、上下約 1 m の距離で器具を参照するなど、さまざまなタスクを実行する必要があります。正面と側面、遠くをスキャンする、近距離 (30 cm) で地図やマニュアルを読む、イヤホンで聞く、マイクで話す。 座席、計装、照明、コックピットの微気候、無線通信機器の快適性は、継続的な改善の対象であり続けています。 「グラス コックピット」と呼ばれることが多い今日の最新のフライト デッキは、最先端の技術と自動化の使用により、さらに別の課題を生み出しています。 このような状況下で警戒と状況認識を維持することは、航空機の設計者と航空機を操縦する技術者の両方に新たな懸念をもたらしました。

客室乗務員は、まったく異なる一連の人間工学的問題を抱えています。 主な問題の 3 つは、飛行中に立ったり動き回ったりすることです。 上昇と下降の間、および乱気流の中で、客室乗務員は傾斜した床の上を歩く必要があります。 一部の航空機では、巡航中もキャビンの傾斜が約 100% のままになる場合があります。 また、多くのキャビン フロアは、歩行中に跳ね返る効果が生じるように設計されており、フライト中に絶えず動き回る客室乗務員にさらなるストレスを与えています。 客室乗務員にとってもう 140 つの重要な人間工学的問題は、モバイル カートの使用です。 これらのカートの重量は最大 XNUMX ～ XNUMX kg で、キャビンの長さにわたって上下に押したり引いたりする必要があります。 さらに、これらのカートの多くでブレーキ機構の設計とメンテナンスが不十分なため、客室乗務員の反復運動過多損傷 (RSI) が増加しています。 航空会社とカートの製造業者は現在、この機器をより真剣に検討しており、新しい設計により人間工学的な改善が行われています。 制限されたスペースで、または不快な姿勢を維持しながら、重いまたはかさばるアイテムを持ち上げて運ぶ必要があるため、人間工学的な問題がさらに生じます。

ワークロード

航空乗務員の作業負荷は、タスク、人間工学に基づいたレイアウト、作業時間/勤務時間、およびその他の多くの要因によって異なります。 技術スタッフに影響を与えるその他の要因には、次のものがあります。

• 現在のフライトから最後のフライトまでの休憩時間と休憩時間中の睡眠時間

• 飛行前のブリーフィングと飛行前のブリーフィング中に遭遇した問題

• 出発前の遅延

• フライトのタイミング

• 出発地、途中、目的地の気象条件

• 飛行区間数

• 飛行する機材の種類

• 無線通信の質と量

• 降下中の視認性、まぶしさ、太陽からの保護

• 航空機の技術的な問題

• 他の乗組員の経験

• 航空交通（特に出発地と目的地）

• 乗組員の能力を確認するための航空会社または国家当局の職員の存在。

これらの要因のいくつかは、客室乗務員にとっても同様に重要な場合があります。 さらに、後者は次の特定の要因の影響を受けます。

• 短い飛行時間、多数の乗客、広範なサービス要件による時間のプレッシャー

• 乗客が要求する追加サービス、特定の乗客の性格、および場合によっては乗客による口頭または身体的虐待

• 特別な配慮と注意が必要なお客様 (例: 子供、身体障害者、高齢者、救急医療)

• 準備作業の程度

• 必要なサービス項目 (例: 不十分な食事、飲み物など) および設備の不足。

乗務員の作業負荷を合理的な範囲内に抑えるために、航空会社の経営陣と政府当局が講じた措置には、次のようなものがあります。航空交通管制の改善と拡大。 勤務時間の合理的な制限と最低休憩規定の要件。 ディスパッチャー、メンテナンス、ケータリング、清掃担当者による準備作業の実行。 コックピットの機器とタスクの自動化; サービス手順の標準化。 適切な人員配置; 効率的で扱いやすい機器の提供。

作業時間帯

技術者と客室乗務員の職業上の健康と安全に影響を与える最も重要な要因の 15 つ (そして確かに最も広く議論され、物議をかもしている要因) は、飛行中の疲労と回復の問題です。 この号は、勤務期間の長さ、飛行時間（毎日、毎月、および毎年）、予備または待機勤務期間、および飛行中と居住地の両方での休憩時間の利用可能性など、乗組員のスケジューリング慣行を含む幅広い活動をカバーしています。 サーカディアン リズム、特に睡眠の間隔と持続時間は、生理学的および心理的なすべての影響とともに、航空乗務員にとって特に重要です。 夜間のフライトや、東/西または西/東への移動によるタイム シフトは、多くのタイム ゾーンをまたいでおり、最大の問題を引き起こします。 一度に最大 16 ～ XNUMX 時間飛行できる新世代の航空機は、航空会社のスケジュールと人間の限界との間の対立を悪化させています。

義務と飛行期間を制限し、最小限の休憩制限を提供するための国内規制は、国ごとに存在します。 場合によっては、これらの規制が技術や科学の進歩に追いついていないこともあれば、飛行の安全性を必ずしも保証していないこともあります。 最近まで、これらの規制を標準化する試みはほとんどありませんでした。 現在の調和への試みは、航空乗務員の間で、より保護的な規制を持つ国は、より低く適切でない基準を受け入れる必要があるかもしれないという懸念を引き起こしています. 国内規制に加えて、多くの航空乗務員は、労働契約でより多くの保護されたサービス時間要件を交渉することができました. これらの交渉された合意は重要ですが、ほとんどの乗務員は、勤務時間の基準は健康と安全 (および飛行する公衆の安全) にとって不可欠であると感じており、したがって最低基準は国の当局によって適切に規制されるべきです。

心理的ストレス

近年、航空機の乗務員は深刻な精神的ストレス要因に直面しています。それは、ハイジャック、爆弾、航空機への武力攻撃の可能性です。 世界中の民間航空におけるセキュリティ対策は大幅に強化およびアップグレードされていますが、テロリストの巧妙化も同様に増加しています。 海賊行為、テロ、その他の犯罪行為は、すべての航空乗務員にとって真の脅威であり続けています。 これらの行為を防止するには、すべての国家当局のコミットメントと協力、および世界的な世論の力が必要です。 さらに、航空乗務員は、セキュリティ対策に関する特別な訓練と情報を引き続き受けなければならず、また、海賊行為やテロの疑いのある脅威についてタイムリーに知らされなければなりません。

航空乗務員は、飛行自体によって引き起こされる疲労やストレスが安全に影響を及ぼさないように、十分に良好な精神的および肉体的状態で飛行任務を開始することの重要性を理解しています. 飛行義務への適性は、心理的および身体的ストレスによって損なわれる場合があり、乗務員は自分が任務に適しているかどうかを認識する責任があります。 ただし、強要されている人には、これらの影響がすぐにわからない場合があります。 このため、ほとんどの航空会社、航空乗務員協会、および労働組合には、この分野で乗務員を支援するための専門的な基準委員会があります。

事故

幸いなことに、壊滅的な航空機事故はまれな出来事です。 それにもかかわらず、それらは航空乗務員にとって危険を表しています。 航空機事故は、明確に定義された単一の原因に起因する危険ではありません。 ほとんどの場合、多くの技術的要因と人的要因が因果関係の過程で一致します。

特に不十分なメンテナンスの結果としての機器設計の欠陥または機器の故障は、航空機事故の XNUMX つの機械的原因です。 比較的まれではありますが、重要なタイプの人間の失敗の XNUMX つは、たとえば心筋梗塞による突然死です。 その他の障害には、突然の意識消失（例、てんかん発作、心失神、食中毒またはその他の中毒による失神）が含まれます。 人間の失敗は、聴覚や視覚などの特定の機能がゆっくりと低下することにも起因する可能性がありますが、そのような原因による重大な航空機事故はありません。 医療事故を未然に防ぐことは、航空医療の最重要課題の一つです。 慎重な人員の選択、定期的な健康診断、病気や事故による欠勤の調査、労働条件との継続的な医学的接触、および産業衛生調査により、技術スタッフの突然の無能力またはゆっくりとした劣化の危険性を大幅に減らすことができます。 また、医療関係者は、疲労に関連する事件や事故を防ぐために、定期的にフライト スケジュールを監視する必要があります。 十分に運営され、かなりの規模の近代的な航空会社は、これらの目的のために独自の医療サービスを提供する必要があります。

航空機事故防止の進歩は、多くの場合、事故やインシデントの慎重な調査の結果として行われます。 技術、運用、構造、医療、およびその他の専門家で構成される事故調査委員会による、たとえ軽微であっても、すべての事故およびインシデントの体系的なスクリーニングは、事故またはインシデントのすべての原因要因を特定し、将来の発生を防止するための推奨事項を作成するために不可欠です。

アルコールやその他の薬物の使用による事故を防ぐために、航空には多くの厳しい規制があります。 乗務員は、業務上の要件に適合する量を超える量のアルコールを摂取してはならず、飛行中および勤務前の少なくとも 8 時間はアルコールを一切摂取してはなりません。 違法薬物の使用は固く禁じられています。 医療目的の薬物使用は厳しく管理されています。 そのような薬物は、飛行中または飛行直前に許可されていませんが、認められた飛行医師によって例外が許可される場合があります。

航空による危険物の輸送は、航空機の事故やインシデントのもう 2 つの原因です。 1992 年間 (1993 年から 1,000 年) にわたる最近の調査では、110 つの国だけで、旅客および貨物航空会社での危険物が関係する XNUMX 件を超える航空機事故が特定されました。 最近では、米国で XNUMX 人の乗客と乗組員が死亡する事故が発生し、危険な貨物の輸送が関係していました。 航空輸送における危険物事故は、さまざまな理由で発生します。 荷送人や乗客は、手荷物として航空機に持ち込んだり、輸送のために提供したりすることによってもたらされる危険性に気付いていない場合があります。 場合によっては、悪意のある人が、禁止されている危険物を違法に出荷することを選択することがあります。 航空による危険物の輸送に対する追加の制限と、航空乗務員、乗客、荷送人、およびローダーのトレーニングの改善は、将来の事故を防ぐのに役立つ可能性があります。 その他の事故防止規則は、酸素供給、乗組員の食事、病気の場合の処置を扱っています。

病気

乗組員の特定の職業病は知られていないか、文書化されていません。 ただし、特定の病気は、他の職業の人よりも乗組員に蔓延している場合があります。 一般的な風邪や上気道感染症が頻繁に発生します。 これは、飛行中の湿度の低さ、スケジュールの不規則性、限られたスペースでの多数の人々への暴露などに一部起因する可能性があります。 特に上気道のうっ血を伴う一般的な風邪は、上昇中、特に下降中に中耳への圧力が解消されない場合、オフィス ワーカーにとって重大ではない乗組員を無力化する可能性があります。 さらに、何らかの薬物療法を必要とする病気により、乗務員が一定期間仕事に従事できない場合もあります。 熱帯地域への頻繁な旅行は、マラリアや消化器系の感染症などの感染症にさらされる可能性も高めます。

航空機内に長時間閉じ込められると、乗客や乗務員が結核などの空気感染症に感染する危険性が高くなります。

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1903 年にノースカロライナ州キティ ホーク (米国) で動力飛行機の最初の連続飛行が行われて以来、航空は主要な国際活動になりました。 1960 年から 1989 年にかけて、定期便の年間旅客数は 20 万人から 900 億人以上に増加したと推定されています (Poitrast and deTreville 1994)。 軍用機は、多くの国の軍隊にとって不可欠な兵器システムになっています。 航空技術、特に生命維持システムの設計の進歩は、人間の乗組員による宇宙計画の急速な発展に貢献してきました。 軌道宇宙飛行は比較的頻繁に行われ、宇宙飛行士や宇宙飛行士は宇宙船や宇宙ステーションで長期間働きます。

航空宇宙環境では、乗務員、乗客、宇宙飛行士の健康にある程度影響を与える可能性のある物理的ストレッサーには、空気中の酸素濃度の低下、気圧の低下、熱ストレス、加速、無重力、およびその他のさまざまな潜在的な危険が含まれます (DeHart 1992 ）。 この記事では、大気中の飛行中の重力と加速度への曝露の航空医学的意味と、宇宙で経験する微小重力の影響について説明します。

重力と加速度

大気中の飛行中に遭遇する重力と加速度の組み合わせは、乗務員と乗客が経験するさまざまな生理学的効果を生み出します。 地球の表面では、重力は事実上すべての形態の人間の身体活動に影響を与えます。 人の体重は、地球の重力場によって人体の質量に加えられる力に対応します。 物体を地表近くに落下させたときの自由落下時の加速度の大きさを表す記号を、 g, これは約 9.8 m/s の加速度に相当します。² (Glaister 1988a; Leverett と Whinnery 1985)。

加速 動いている物体の速度が上がるたびに発生します。 速度 物体の動きの速さ（速さ）と方向を表します。 減速 確立された速度の減少を伴う加速を指します。 加速 (および減速) はベクトル量です (大きさと方向があります)。 加速には XNUMX つのタイプがあります。線形加速、方向を変えない速度の変化。 ラジアル加速度、速度の変化を伴わない方向の変化。 角加速度、速度と方向の変化。 飛行中、航空機は XNUMX 方向すべてに操縦することができ、乗務員と乗客は直線、半径方向、および角加速度を経験する可能性があります。 航空では、適用される加速度は通常、重力による加速度の倍数として表されます。 慣例により、 G は、適用された加速度と重力定数の比率を表す単位です (Glaister 1988a; Leverett and Whinnery 1985)。

バイオダイナミック農法

バイオダイナミクスは、生物の力またはエネルギーを扱う科学であり、航空宇宙医学の分野における主要な関心分野です。 現代の航空機は非常に機動性が高く、非常に高速で飛行できるため、乗員に加速力がかかります。 加速度が人体に与える影響は、加速度の強さ、発生率、および方向によって異なります。 加速度の方向は、一般に XNUMX 軸座標系 (x、y、z) 垂直 (z) 軸は体の長軸に平行で、 x 軸は前から後ろに向いており、 y 軸を左右に向ける (Glaister 1988a)。 これらの加速は、持続性と一時性の XNUMX つの一般的なタイプに分類できます。

持続的な加速

航空機 (および打ち上げと再突入時に重力の影響下で大気中で動作する宇宙船) の乗員は、通常、飛行の空気力に応じて加速を経験します。 2 秒以上続く加速度を含む速度の長時間の変化は、航空機の速度または飛行方向の変化が原因である可能性があります。 持続的な加速の生理学的影響は、体の組織や臓器の持続的な歪み、および血流と体液の分布の変化に起因します (Glaister 1988a)。

に沿った正または前方の加速度 z 軸 (+G_z）は、主要な生理学的懸念を表しています。 民間航空輸送では、 G_z 加速はめったにありませんが、離陸時や着陸時、乱気流の状態での飛行中に時折軽度に発生することがあります. 乗客は、突然の落下にさらされると、短時間の無重力感覚を経験することがあります (負の G_z 加速）、座席で拘束されていない場合。 予期せぬ急激な加速により、拘束されていない乗務員や乗客が機内の内面にぶつかり、負傷する可能性があります。

民間輸送航空とは対照的に、高性能の軍用機、スタントおよび空中散布機の操作は、非常に高い線形、半径方向、および角加速度を生成する可能性があります。 高性能の航空機が旋回中または急降下からの引き上げ操作中に飛行経路を変更すると、かなりの正の加速度が生成される可能性があります。 +G_z 現在の戦闘機の性能特性により、乗員は 5 ～ 7 の正の加速度にさらされる可能性があります。 G 10 ～ 40 秒間 (Glaister 1988a)。 乗組員は、わずか+2の比較的低い加速度レベルで、組織および四肢の重量の増加を経験する可能性があります G_z. 例として、+70 を生成する航空機操縦を行った体重 2 kg のパイロット G_z 体重が 70kg から 140kg に増加します。

心血管系は、+に対する全体的な耐性と反応を決定するための最も重要な器官系ですG_z ストレス (Glaister 1988a)。 視力と精神的能力に対する正の加速の影響は、血流の減少と目と脳への酸素の供給によるものです。 目と脳に血液を送り出す心臓の能力は、循環系に沿った任意の点で血液の静水圧を超える心臓の能力と、陽圧によって生成される慣性力に依存しています。 G_z 加速度。 この状況は、部分的に水で満たされた風船を上向きに引っ張り、水の塊に作用する合成慣性力による風船の下方への膨張を観察する状況に例えることができます。 正の加速度にさらされると、周辺視野が一時的に失われたり、意識が完全に失われたりすることがあります。 高性能航空機の軍用パイロットは、 G-急速な発症または長時間の正の加速にさらされたときに引き起こされる停電G_z 軸。 良性心不整脈は、高レベルの持続的な +G_z 加速しますが、既存の疾患が存在しない限り、通常は臨床的意義は最小限です。 –G_z 航空機の設計と性能の制限により、加速はめったに発生しませんが、反転飛行、外側のループとスピン、およびその他の同様の操作中に発生する可能性があります。 への暴露に関連する生理学的影響 –G_z 加速は、主に上半身、頭、首の血管圧の上昇を伴います (Glaister 1988a)。

体の長軸に対して直角に作用する持続時間の加速度は、 横加速度 空母からのカタパルト、ジェットまたはロケット支援の離陸、およびスペースシャトルなどのロケットシステムの打ち上げ中を除いて、ほとんどの航空状況では比較的まれです。 このような軍事作戦で遭遇する加速度は比較的小さく、慣性力は体の長軸に対して直角に作用するため、通常、体に大きな影響を与えることはありません。 一般に、効果は G_z 加速度。 ±の横加速度G_y 実験的な航空機を除いて、軸は一般的ではありません。

一時的な加速

短時間の一時的な加速に対する個人の生理学的反応は、航空機事故防止および乗務員と乗客の保護の科学において主要な考慮事項です。 一時的な加速は非常に短い時間 (1 秒未満) であるため、身体は定常状態に達することができません。 航空機事故における負傷の最も一般的な原因は、航空機が地面または水に衝突したときに発生する急激な減速に起因します (Anton 1988)。

航空機が地面に衝突すると、膨大な量の運動エネルギーが航空機とその乗員に損傷力を加えます。 人体は、加速度と歪みの組み合わせによって、これらの加えられた力に反応します。 損傷は、航空機のコックピットおよび/またはキャビンの構造部品との衝突によって引き起こされる、組織および臓器の変形、および解剖学的部分への外傷に起因します。

急激な減速に対する人間の許容範囲はさまざまです。 損傷の性質は、加えられた力の性質によって異なります (それが主に貫通または鈍い衝撃を伴うかどうか)。 衝突時に発生する力は、一般に乗員に加えられる縦方向および横方向の減速度に依存します。 急激な減速力は、多くの場合、許容できるもの、有害なもの、致命的なものに分類されます。 許容できる 力は、擦り傷やあざなどの外傷を引き起こします。 有害 力は中等度から重度の外傷を引き起こしますが、それは無力ではありません。 約 25 の加速パルスが推定されます。 G 0.1 秒間維持されるのは、+ に沿った許容範囲の限界です。G_z 軸、そして約15 G 0.1 秒が限界です –G_z 軸 (アントン 1988)。

複数の要因が、短期間の加速に対する人間の耐性に影響を与えます。 これらの要因には、加えられた力の大きさと持続時間、加えられた力の開始速度、その方向、および適用部位が含まれます。 人々は、体の長軸に垂直なはるかに大きな力に耐えることができることに注意してください。

保護対策

航空宇宙環境で乗組員を危険にさらす可能性のある深刻な既往症を特定するための乗組員の身体検査は、航空医療プログラムの重要な機能です。 さらに、高性能航空機の乗組員は、飛行中の極端な加速の悪影響から保護するための対策を講じることができます。 乗組員は、複数の生理学的要因が耐性を低下させる可能性があることを認識するように訓練する必要があります。 G ストレス。 これらの危険因子には、疲労、脱水、熱ストレス、低血糖、低酸素症が含まれます (Glaister 1988b)。

高性能航空機の乗務員が飛行中の持続的な加速の悪影響を最小限に抑えるために採用する 1988 種類の操作は、筋肉の緊張、閉じたまたは部分的に閉じた声門 (舌の後ろ) に対する強制呼気、および陽圧呼吸です (Glaister 1992b; DeHart XNUMX)。 強制的な筋肉収縮は、血管への圧力を増加させて、静脈貯留を減少させ、静脈還流と心拍出量を増加させ、その結果、心臓と上半身への血流が増加します。 この手順は効果的ですが、極度の積極的な努力が必要であり、すぐに疲労を感じる可能性があります。 閉じた声門に対する呼気。 バルサルバ法 （または M-1 手続き）上半身の圧力を高め、胸腔内圧（胸の内側）を上げることができます。 ただし、結果は短命であり、静脈血の戻りと心拍出量が減少するため、長引くと有害になる可能性があります。 部分的に閉じた声門に対して強制的に息を吐き出すことは、より効果的なアンチG 緊張の作戦。 陽圧下での呼吸は、胸腔内圧を上昇させる別の方法です。 陽圧が小動脈系に伝達され、目と脳への血流が増加します。 陽圧呼吸は、抗呼吸器の使用と組み合わせる必要があります。G 下半身と手足の過度のプールを防ぐスーツ。

軍用機の乗組員は、強化するためにさまざまな訓練方法を実践しています G 許容範囲。 乗組員は、回転して生成する回転アームに取り付けられたゴンドラからなる遠心分離機で頻繁に訓練します +G_z 加速度。 乗組員は、発生する可能性のあるさまざまな生理学的症状に精通し、それらを制御するための適切な手順を学びます。 体力トレーニング、特に全身の筋力トレーニングも効果的であることがわかっています。 +の影響を軽減するための保護具として使用される最も一般的な機械装置のXNUMXつG 露出は、空気圧で膨張した抗G スーツ (Glaister 1988b)。 典型的なズボンのような衣服は、腹部、太もも、およびふくらはぎを覆っているブラダーで構成されており、これらはアンチ フォームによって自動的に膨らみます。G 航空機のバルブ。 アンチG バルブは、航空機に加えられた加速度に反応して膨張します。 インフレ時には、反G スーツは下肢の組織圧を上昇させます。 これにより、末梢血管抵抗が維持され、腹部と下肢の血液の貯留が減少し、横隔膜の下方への変位が最小限に抑えられ、正の加速度によって引き起こされる心臓と脳の間の垂直距離の増加が防止されます (Glaister 1988b)。

航空機の墜落に伴う一時的な加速に耐えられるかどうかは、効果的な拘束システムと、損傷した航空機部品の居住空間への侵入を最小限に抑えるためのコックピット/キャビンの完全性の維持にかかっています (Anton 1988)。 ラップベルト、ハーネス、およびその他のタイプの拘束システムの機能は、搭乗員または乗客の動きを制限し、衝突時の急激な減速の影響を軽減することです。 拘束システムの有効性は、身体とシートまたは車両構造との間で荷重をどれだけうまく伝達するかに依存します。 エネルギー減衰座席と後ろ向きの座席は、航空機設計のその他の機能であり、怪我を制限します。 その他の事故保護技術には、エネルギーを吸収する機体コンポーネントの設計と、機械的故障を減らすためのシート構造の改良が含まれます (DeHart 1992; DeHart and Beers 1985)。

微小重力

1960 年代以来、宇宙飛行士と宇宙飛行士は、アメリカ人による 6 回の月面着陸を含む、数多くのミッションを宇宙に飛ばしてきました。 ミッションの期間は数日から数か月で、数人のロシアの宇宙飛行士が約 1 年間の飛行を記録しています。 これらの宇宙飛行に続いて、飛行中および飛行後の生理学的異常を説明する多数の文献が医師や科学者によって書かれました。 ほとんどの場合、これらの異常は無重力または微小重力への曝露に起因しています。 これらの変化は一時的なものであり、地球に戻ってから数日から数か月以内に完全に回復しますが、火星への往復旅行が想定されているように、2〜3年続くミッションの後、宇宙飛行士がそれほど幸運であるかどうかを完全に確信できる人は誰もいません. 主な生理学的異常 (および対策) は、心血管、筋骨格、神経前庭、血液および内分泌に分類できます (Nicogossian、Huntoon および Pool 1994)。

心血管障害

これまでのところ、心臓発作や心不全などの深刻な心臓の問題は宇宙で発生していませんが、何人かの宇宙飛行士は、特に船外活動 (EVA) 中に一時的な性質の異常な心拍リズムを発症しています。 あるケースでは、ロシアの宇宙飛行士が予防措置として予定より早く地球に帰還しなければなりませんでした。

一方、微小重力は血圧や脈拍の不安定性を誘発するようです。 これは飛行中の健康や乗組員のパフォーマンスを損なうことはありませんが、飛行直後の宇宙飛行士の約半数は、失神 (失神) または失神寸前 (失神前) を経験するなど、非常にめまいやめまいを起こします。 垂直になることに対するこの不寛容の原因は、地球の重力場に再び入る際の血圧の低下と、体の代償メカニズムの機能不全との組み合わせであると考えられています。 したがって、このような生理学的異常に対する身体の正常な反応によって妨害されない低血圧および脈拍の減少は、これらの症状をもたらす。

これらの失神前および失神のエピソードは一過性であり、後遺症はありませんが、いくつかの理由で大きな懸念が残っています. まず、帰還した宇宙船が着陸時に火災などの緊急事態が発生した場合、宇宙飛行士が迅速に脱出することは非常に困難です。 第二に、月の重力場が地球の XNUMX 分の XNUMX であるにもかかわらず、宇宙飛行士が一定期間宇宙空間で月に着陸した後、ある程度気絶する前に失神する傾向があります。 そして最後に、これらの心血管症状は、非常に長いミッションの後、はるかに悪化するか、致命的になる可能性さえあります.

これらの理由から、心血管系に対する微小重力の影響を防止または少なくとも改善するための対策が積極的に模索されてきました。 現在、いくつかの有望な対策が研究されていますが、真に有効であると証明されたものはまだありません。 研究は、トレッドミル、自転車エルゴメーター、ローイング マシンを利用した飛行中の運動に焦点を当てています。 さらに、下半身陰圧（LBNP）についても研究が行われています。 下半身周囲の圧力を下げると（コンパクトな特殊器具を使用して）、体の代償能力が高まるという証拠がいくつかあります（つまり、血圧が下がりすぎると血圧が上がり、脈拍が上がります）。 LBNP 対策は、宇宙飛行士が特別に構成された塩水を適量同時に飲むと、さらに効果的となる可能性があります。

心血管の問題を解決するには、これらの対策にさらに取り組む必要があるだけでなく、新しい対策も見つけなければなりません。

筋骨格系の危険

宇宙から帰還したすべての宇宙飛行士は、ミッション期間に関係なく、ある程度の筋肉の消耗または萎縮を起こします。 特にリスクが高いのは腕と脚の筋肉で、サイズの減少、筋力、持久力、作業能力の低下をもたらします。 これらの筋肉の変化のメカニズムはまだよくわかっていませんが、部分的に説明できるのは長期にわたる不使用です。 重力がないため、微小重力下での作業、活動、移動はほとんど楽です。 これは、宇宙で働く宇宙飛行士にとっては恩恵かもしれませんが、月や地球の重力場に戻るときは明らかに不利です. 衰弱した状態は、飛行後の活動（月面での作業を含む）を妨げるだけでなく、着陸時に必要な場合、迅速な地上緊急脱出を危険にさらす可能性があります. もう XNUMX つの要因は、非常に骨の折れる可能性がある宇宙船の修理を EVA 中に行う可能性があることです。 研究中の対策には、機内での運動、電気刺激、同化薬（テストステロンまたはテストステロン様ステロイド）が含まれます。 残念ながら、これらのモダリティはせいぜい筋肉の機能不全を遅らせるだけです。

筋肉の消耗に加えて、すべての宇宙飛行士が経験する、ゆっくりではあるが容赦のない骨の損失 (300 日あたり約 0.5 mg、または XNUMX か月あたりの総骨カルシウムの XNUMX%) もあります。 これは、飛行後の骨、特に体重を支える骨 (すなわち、軸骨格) の X 線によって記録されています。 これは、尿や糞便へのカルシウムのゆっくりとした絶え間ない損失によるものです。 非常に懸念されるのは、飛行時間に関係なく継続的にカルシウムが失われることです。 その結果、効果的な対策が見つからない限り、このカルシウムの損失と骨の浸食が飛行の制限要因になる可能性があります。 この非常に重大な生理学的異常の正確なメカニズムは完全には理解されていませんが、筋肉の消耗と同様に、骨への重力の欠如と不使用が原因の一部であることは間違いありません. 特に長時間のミッションで骨の損失が無期限に続くと、骨が非常に脆くなり、最終的には低レベルの応力でも骨折のリスクが生じる. さらに、腎臓を介した尿へのカルシウムの絶え間ない流れにより、激しい痛み、出血および感染を伴う腎結石形成の可能性が存在する. 明らかに、これらの合併症が宇宙で発生した場合、非常に深刻な問題になるでしょう.

残念ながら、宇宙飛行中のカルシウム損失を効果的に防ぐ既知の対策はありません. 運動（トレッドミル、自転車エルゴメーター、ローイングマシン）を含む多くのモダリティがテストされており、そのような自発的な物理的ストレスが骨代謝を正常化し、それによって骨量減少を予防または少なくとも改善するという理論があります. 調査中のその他の対策は、カルシウム サプリメント、ビタミン、およびさまざまな薬剤 (骨粗鬆症患者の骨量減少を防ぐことが示されている薬剤のクラスであるジホスホネートなど) です。 これらのより単純な対策のいずれも有効であることが証明されない場合、解決策は宇宙船の連続的または断続的な回転によって生成される人工重力にある可能性があります。 このような運動は、地球と同様の重力を発生させる可能性がありますが、主要なアドオン コストに加えて、エンジニアリングの「悪夢」となるでしょう。

神経前庭障害

宇宙飛行士と宇宙飛行士の半数以上が宇宙酔い (SMS) に苦しんでいます。 症状は個人差がありますが、ほとんどの人が胃の不快感、吐き気、嘔吐、頭痛、眠気を感じます。 多くの場合、急速な頭の動きで症状が悪化します。 宇宙飛行士が SMS を発症した場合、通常は打ち上げ後数分から数時間以内に発生し、72 時間以内に完全に寛解します。 興味深いことに、地球に戻った後に症状が再発することがあります。

SMS、特に嘔吐は、乗組員を当惑させるだけでなく、病気の宇宙飛行士のパフォーマンスを低下させる可能性もあります。 さらに、嘔吐物が生命維持システムの誤動作を引き起こす可能性があるため、EVA を行う圧迫服の中で嘔吐するリスクを無視することはできません。 これらの理由により、宇宙ミッションの最初の 3 日間に EVA 活動がスケジュールされることはありません。 たとえば宇宙船の緊急修理を行うために EVA が必要になった場合、乗組員はそのリスクを負わなければなりません。

多くの神経前庭研究は、SMS を予防および治療する方法を見つけることに向けられてきました。 乗り物酔い防止用の錠剤やパッチを含むさまざまな方法や、回転椅子などの飛行前の適応訓練を使用して宇宙飛行士を慣れさせる試みが試みられてきましたが、成功は非常に限られています。 しかし、近年、注射によって投与される抗ヒスタミン薬フェネルガンが非常に効果的な治療法であることが発見されました. そのため、すべてのフライトに搭載され、必要に応じて提供されます。 予防としての有効性はまだ証明されていません。

宇宙飛行士によって報告されたその他の神経前庭症状には、めまい、めまい、平衡障害、自己運動や周囲環境の運動の錯覚が含まれ、飛行後の短時間の歩行が困難になることがあります。 これらの現象のメカニズムは非常に複雑で、完全には理解されていません。 特に数日または数週間の宇宙での月面着陸の後は、問題になる可能性があります。 現在のところ、有効な対策は知られていません。

神経前庭現象は、微小重力による内耳 (三半規管および卵形嚢) の機能不全によって引き起こされる可能性が最も高いです。 誤った信号が中枢神経系に送られるか、信号が誤って解釈されます。 いずれにせよ、結果は前述の症状です。 メカニズムが理解できれば、効果的な対策を特定できます。

血液学的危険性

微小重力は、体の赤血球と白血球に影響を与えます。 前者は組織への酸素の運搬として機能し、後者は侵入生物から身体を保護する免疫システムとして機能します。 したがって、機能不全は有害な影響を引き起こす可能性があります。 理由は不明ですが、宇宙飛行士は飛行の早い段階で赤血球量の約 7 ～ 17% を失います。 この損失は数ヶ月以内に横ばいになり、飛行後 4 ～ 8 週間で正常に戻ります。

これまでのところ、この現象は臨床的に重要ではなく、興味深い実験結果です。 しかし、この赤血球量の減少が非常に深刻な異常である可能性は明らかです。 懸念されるのは、XNUMX 世紀に予定されている非常に長期にわたるミッションで、赤血球が加速度的に大量に失われる可能性があることです。 これが発生した場合、宇宙飛行士が深刻な病気になる可能性がある点まで貧血が発生する可能性があります。 これが当てはまらず、ミッション期間に関係なく、赤血球の損失が非常に小さいままであることが望まれます。

さらに、白血球系のいくつかの成分は微小重力の影響を受けます。 たとえば、白血球、主に好中球が全体的に増加しますが、リンパ球は減少します。 一部の白血球が正常に機能しないという証拠もあります。

現在のところ、これらの変化にもかかわらず、これらの白血球の変化に起因する病気はありません. 長い任務がさらなる数の減少とさらなる機能不全を引き起こすかどうかは不明です. これが発生すると、体の免疫システムが損なわれ、宇宙飛行士は感染症に非常にかかりやすくなり、正常に機能している免疫システムによって簡単に防げる軽微な病気でさえ、宇宙飛行士が無力化される可能性があります。

赤血球の変化と同様に、白血球の変化は、少なくとも約 XNUMX 年間のミッションでは臨床的に重要ではありません。 飛行中または飛行後に深刻な病気にかかる潜在的なリスクがあるため、血液系に対する微小重力の影響に関する研究を継続することが重要です。

内分泌学的危険

宇宙飛行中、一部には内分泌系の変化が原因で、体内に多くの体液とミネラルの変化があることが指摘されています。 一般に、全身の体液だけでなく、カルシウム、カリウム、カルシウムも失われます。 これらの現象の正確なメカニズムは定義を避けてきましたが、さまざまなホルモンレベルの変化が部分的な説明を提供しています. さらに事態を混乱させるために、研究された宇宙飛行士の間で実験室での発見が一貫していないことが多く、これらの生理学的異常の原因に関する単一の仮説を識別することを不可能にしています. この混乱にもかかわらず、これらの変更によって宇宙飛行士の健康が損なわれることは知られておらず、飛行中のパフォーマンスが低下することもありません。 これらの内分泌の変化が非常に長い飛行にとってどのような意味を持つか、またそれらが非常に深刻な後遺症の前兆である可能性は不明です.

謝辞： 著者は、この分野における航空宇宙医学協会の功績を認めたいと考えています。

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ヘリコプターは非常に特殊なタイプの航空機です。 世界中のあらゆる場所で使用され、さまざまな目的や産業に役立っています。 ヘリコプターのサイズは、最小の単座ヘリコプターから、ボーイング 100,000 とほぼ同じサイズの総重量 757 kg を超える巨大な重量物運搬機までさまざまです。機械自体の健康上の課題、民間と軍事の両方で使用されるさまざまな任務、およびヘリコプターの動作環境。

ヘリコプター自体には、非常にユニークな安全上および健康上の問題がいくつかあります。 すべてのヘリコプターは、メイン ローター システムを使用しています。 これは機械の揚重体であり、従来の飛行機の翼と同じ役割を果たします。 ローター ブレードは、そのサイズ、質量、および回転速度のために、人や財産に重大な危険をもたらします。また、特定の角度やさまざまな照明条件で見ることが困難になります。

テールローターも危険です。 通常、メイン ローターよりもはるかに小さく、非常に高速で回転するため、これも非常にわかりにくいものです。 ヘリコプターのマストの上にあるメイン ローター システムとは異なり、テール ローターは地面近くにあることがよくあります。 テールローターとの接触を避けるために、パイロットの視点でヘリコプターに正面から近づく必要があります。 一時的または改善されていないヘリコプターの着陸エリアでは、障害物 (茂みやフェンスなど) を特定または除去するために特別な注意を払う必要があります。 テール ローターに接触すると、けがや死亡につながるだけでなく、物やヘリコプターに重大な損傷を与える可能性があります。

多くの人は、ヘリコプターのローター システムの特徴的なスラップ サウンドを認識しています。 この騒音は、ヘリコプターが前進飛行しているときにのみ発生し、健康上の問題とは見なされません。 エンジンのコンプレッサー セクションは非常に大きな騒音を発生し、多くの場合 140 dBA を超えるため、無防備な露出は避ける必要があります。 聴覚保護具（耳栓 & ヘリコプター内およびその周辺で作業する場合は、ノイズ減衰ヘッドセットまたはヘルメットを着用する必要があります。

ヘリコプターで作業する際には、他にも考慮すべき危険がいくつかあります。 XNUMXつは可燃性または可燃性の液体です。 すべてのヘリコプターは、エンジンを作動させるために燃料を必要とします。 エンジンとメインローターとテールローターのトランスミッションは、潤滑と冷却にオイルを使用します。 一部のヘリコプターには、XNUMX つまたは複数の油圧システムがあり、作動油を使用します。

ヘリコプターは、ローター システムが回転しているとき、および/またはヘリコプターが飛行しているとき、静電気を帯びます。 ヘリコプタが地面に触れると、静電荷が消えます。 ホバリング中のヘリコプターからロープをつかむ必要がある場合は、伐採、外部リフト、救助活動などの際に、衝撃を避けるために荷物やロープをつかむ前に地面に触れさせる必要があります。

レスキュー/救急車。 ヘリコプターはもともと救助を念頭に置いて設計されており、その最も一般的な用途の 2 つは救急車です。 これらは、事故や災害の現場でよく見られます (図 XNUMX を参照)。 彼らは、医療施設に向かう途中で現場で負傷者の世話をする資格のある医療チームを乗せて、限られた場所に着陸することができます。 ヘリコプターは、輸送速度や患者の快適さが求められる非緊急飛行にも使用されます。

オフショア石油サポート。 ヘリコプターは、オフショア石油事業の供給を支援するために使用されます。 それらは、陸地とプラットフォームの間、およびプラットフォーム間で人や物資を輸送します。

エグゼクティブ/個人輸送。 ヘリコプターはポイントツーポイントの輸送に使用されます。 これは通常、地理的条件または交通状況の悪さにより迅速な地上輸送が妨げられる短距離で行われます。 企業は、空港に簡単にアクセスできるようにするため、または施設間の移動を容易にするために、会社の敷地内にヘリポートを建設します。

観光。 観光産業におけるヘリコプターの使用は、継続的な成長を遂げています。 ヘリコプターからの眺めの良さと、遠隔地へのアクセスの良さが人気のアトラクションです。

法執行機関。 多くの警察署や政府機関は、この種の作業にヘリコプターを使用しています。 混雑した都市部や僻地でのヘリコプターの機動性は非常に貴重です。 世界最大の屋上ヘリポートは、ロサンゼルス警察にあります。

フィルム操作。 ヘリコプターはアクション映画の定番です。 他のタイプの映画や映画ベースのエンターテイメントは、ヘリコプターから撮影されます。

ニュース収集。 テレビ局やラジオ局は、交通状況の調査やニュースの収集にヘリコプターを使用しています。 ニュースが起こっている場所に着陸する彼らの能力は、彼らを貴重な資産にします. 彼らの多くは、マイクロ波トランシーバーも装備しているため、途中でかなり長距離にわたってストーリーをライブで送信できます。

重いリフト。 一部のヘリコプターは、外部ラインの端で重い荷物を運ぶように設計されています。 空中検層は、この概念の XNUMX つのアプリケーションです。 建設および石油探査の乗組員は、大型またはかさばる物体を所定の位置に持ち上げるために、ヘリコプターの能力を広範囲に利用しています。

空中アプリケーション。 ヘリコプターにはスプレー ブームを取り付けて、除草剤、殺虫剤、肥料を散布するために積み込むことができます。 ヘリコプターが消火できるようにする他のデバイスを追加できます。 それらは水または化学抑制剤のいずれかを落とすことができます。
 

ミリタリー用(軍用)機材

レスキュー/空中救急車。 ヘリコプターは、人道的活動で広く使用されています。 世界中の多くの国には、海上救助活動に従事する沿岸警備隊がいます。 ヘリコプターは、戦場から病人や負傷者を輸送するために使用されます。 さらに、敵陣の背後にいる人々を救出または回収するために派遣されるものもあります。

攻撃。 ヘリコプターは武装し、陸上または海上の攻撃プラットフォームとして使用できます。 兵器システムには機関銃、ロケット、魚雷が含まれます。 洗練されたターゲティングおよび誘導システムを使用して、長距離のターゲットにロックオンして破壊します。

交通。 あらゆるサイズのヘリコプターが、陸上または海上で人や物資を輸送するために使用されています。 多くの船舶には、オフショアでの作業を容易にするためにヘリパッドが装備されています。

ヘリコプターの操作環境

ヘリコプターは、さまざまな方法で世界中で使用されています (たとえば、図 1 と図 2 を参照)。 さらに、地面やその他の障害物の非常に近くで動作することがよくあります。 これには、パイロットや航空機で作業する人、または航空機に乗る人が常に警戒する必要があります。 対照的に、固定翼航空機の環境は、空域が厳密に管理されている空港から主に飛行するため (特に民間航空機)、より予測可能です。

図 1. 米国アリゾナ州の砂漠に着陸する H-46 ヘリコプター。

図 2. 5-76A クーガー ヘリコプターが事故現場のフィールドに着陸。

戦闘環境には特別な危険があります。 軍用ヘリコプターも低レベル環境で動作し、同じ危険にさらされます。 安価な手持ち型の熱探知ミサイルの拡散は、回転翼航空機に対するもう XNUMX つの危険を表しています。 軍用ヘリコプターは、地形を利用して身を隠したり、特徴を隠したりすることができますが、屋外では小火器やミサイルの攻撃を受けやすくなります。

軍は暗視ゴーグル (NVG) を使用して、暗い場所でのパイロットの視界を向上させます。 NVG はパイロットの視覚能力を向上させますが、操作には厳しい制限があります。 主な欠点の XNUMX つは、空中衝突の一因となっている周辺視野の欠如です。

事故防止対策

予防措置は、いくつかのカテゴリに分類できます。 防止のカテゴリーや項目は、それ自体では事故を防止するものではありません。 それらの効果を最大化するには、それらすべてを協調して使用する必要があります。

運営方針

運用ポリシーは、運用に先立って策定されます。 それらは通常、会社によって操作証明書とともに提供されます。 それらは、政府の規制、メーカーの推奨するガイドライン、業界標準、ベスト プラクティス、および常識に基づいて作成されています。 一般に、それらは事件や事故の防止に効果的であることが証明されており、次のものが含まれます。

• ベストプラクティスと手順の確立. 事故防止には手続きが欠かせません。 初期のヘリコプタ救急隊のように使用されていないときは、非常に高い事故率がありました。 規制ガイダンスがない場合、パイロットは、夜間や悪天候で人道的任務を支援しようとしましたが、そのような飛行には不十分な装備のヘリコプターと最小限の訓練で行われ、事故につながりました。

• 乗務員リソース管理 (CRM). CRM は「コックピットのリソース管理」として始まりましたが、その後乗務員のリソース管理に発展しました。 CRM は、フライトを無事に完了するために、乗務員はどんな状況でも自由に話し合うべきだという考えに基づいています。 多くのヘリコプターは XNUMX 人のパイロットによって操縦されますが、多くの場合、ヘリコプター内または地上にいる他の人々と一緒に作業します。 これらの人々は、相談を受けるか話すことが許されれば、手術に関する情報を提供することができます。 このようなやり取りが発生すると、CRM は次のようになります。 会社 資源管理。 このような共同作業は後天的なスキルであり、乗組員、会社の従業員、およびヘリコプターの周辺で作業する他の人に教えるべきです。

• 脅威のない企業環境の提供. ヘリコプターの運航は季節によって異なります。 これは、長くて疲れる日を意味します。 乗組員は、報復を恐れずに勤務日を終了できる必要があります。 他の同様の運用上の欠陥がある場合、乗組員はそれらを公然と特定し、議論し、修正することを許可されるべきです。

• 物理的危険の認識. ヘリコプターにはさまざまな危険があります。 航空機の動的コンポーネントであるメイン ローターとテール ローターは避けなければなりません。 すべての乗客と乗務員は、自分の居場所と接触を避ける方法について説明を受ける必要があります。 コンポーネントの表面は、視認性を高めるために塗装する必要があります。 ヘリコプターは、人がテールローターに手が届きにくい位置に配置する必要があります。 特に継続的にさらされる人には、騒音保護を提供する必要があります。

• 状態異常訓練。 トレーニングは、可能な場合でも、エンジン停止状態でのオートローテーションの練習に限定されることがよくあります。 シミュレーターは、乗組員や機械を実際の状態にさらすことなく、はるかに広範囲の非典型的な状態にさらすことができます。

乗組員の慣習

• 公開された手順. 事故に関するある調査では、半分以上のケースで、パイロットが既知の公表された手順に従っていれば、事故は防げたはずであることが示されています。

• 乗組員のリソース管理. CRM を使用する必要があります。

• 既知の問題の予測と回避。 ほとんどのヘリコプターは着氷状態での飛行に対応しておらず、中程度または激しい乱気流での飛行は禁止されていますが、これらの状況が原因で多数の事故が発生しています。 パイロットは、これらの状況やその他の同様に危険な状況を予測して回避する必要があります。

• 特殊または非標準操作。 パイロットは、そのような状況について徹底的に説明を受ける必要があります。

サポート業務

以下は、ヘリコプターの安全な使用のための重要なサポート操作です。

• 公開された手順に従う

• ヘリコプターに搭乗する前に、すべての乗客にブリーフィング

• 施設に障害物を置かないようにする

• 夜間作業のために施設を明るく保つ。

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