战斗机飞行员在空中呼吸时遇到的最大威胁是缺氧它带来的问题有：视力下降、智力减退、意识丧失，甚至还会有生命危险。
造成缺氧的原因一般有两种：一是高空缺氧，由于高度增加，大气压力降低，人体内外压力失去平衡，飞行员肺内肺泡携氧能力降低，血红细胞携氧量相应减少，导致缺氧。二是过载缺氧，战斗机在飞行中做大幅度的机动动作时，飞行员会承受较高的过载。在过载的作用下，血液会大量流向下肢，造成流入大脑的血液减少，从而导致飞行员缺氧。
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乘坐民航客机时感觉不到缺氧，是因为民航客机最大飞行高度大约在12000米，并且民航客机的座舱是密闭的，通过增加座舱压力，使座舱内保持在海拔2000米左右的气压值。在该高度下普通人一般不会出现高空缺氧。另外客机飞行较为平稳，不会产生较大过载，也就不会造成过载缺氧，但是为了防止座舱失压等意外情况，民航客机也配置了应急氧气系统。
现代战斗机最大飞行速度超过3000千米/时，最大高度超过20000米，最大过载达到9G，战斗机的座舱也是密闭增压座舱，但因为个人生理防护和飞机重量要求，战斗机的座舱压力要低于民用客机的。例如，战斗机的飞行高度在12000米时，座舱压力相当于5000米左右高度的气压值。因此现代战斗机都需要对飞行员进行供氧防护。那如何进行供氧防护呢？由于外界压力低，飞行员自主呼吸进肺的氧气非常少，血红细胞携氧量无法满足身体需求，需要设置氧气系统给飞行员进行供氧，以保证飞行员呼吸进肺的氧气压力足够大。根据生理卫生学要求，需按照不同的高度提供给飞行员相应的呼吸进肺的氧气压力。
目前主流的供氧防护类型是连续供氧和肺式供氧。氧源系统内的氧气通过氧气调节系统持续不断地向飞行员提供一定流量的氧气，这就是连续供氧；氧源系统内的氧气通过氧气调节系统，系统首先判断飞行员是否在吸气，若判断飞行员在吸气则系统会向飞行员提供一定的氧气，若判断飞行员在呼气，则系统停止提供氧气，这样系统就实现了随飞行员呼吸节奏，智能地提供氧气，这就是肺式供氧。
早期飞机上的氧气主要是依靠携带的氧气瓶，后来用的是液氧罐，虽然一定程度上延长了供氧的时间，但是氧气也只会越用越少。空中加油技术从油量上满足了长航程作战的需要，所以无限量供应氧气就变成制约飞机战斗力的另一个重要问题。
为了满足战斗机无限氧源的迫切需求，科学家和工程师们研制出一套机载装置，它能实时从空气中分离氧气并存储，现在飞行员再也不怕氧气不够用啦！
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