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閑談彈射座椅

2020-03-16 09:09 作者:SC-TrainsPilot  | 我要投稿

本文轉(zhuǎn)自http://www.afwing.info/encyclopaedia/2128_4.html,作者不詳

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  大多數(shù)戰(zhàn)斗機(jī)飛行員都會同意座機(jī)中最重要的部件就是彈射座椅。

  在所有努力都無法挽救飛機(jī)時,彈射是飛行員的唯一選擇。有過彈射逃生經(jīng)歷的飛行員常常談到在自己拉動彈射手柄到被彈出座艙的這段時間里,時間好像凝固了一樣,實(shí)際上也不過是大約十分之一秒。

  飛行員在彈射中要承受15-20g的過載,如果此時飛行員的雙臂保持收攏狀態(tài),同時雙腿被座椅底部的安全帶約束,那么在彈射中受傷的幾率應(yīng)該很小。頭盔和氧氣面罩能保護(hù)飛行員的頭部和面部免受高速氣流的吹襲。

  根據(jù)海拔高度,大約兩秒鐘后降落傘打開,座椅從飛行員身上脫落,飛行員吊在降落傘下緩緩下降。

  不幸的是彈射逃生成功率并不是百分之一百,航空史上曾經(jīng)發(fā)生過上身較長的飛行員在穿蓋彈射中因頭部撞擊座艙蓋而死的慘劇。戰(zhàn)斗機(jī)座艙蓋和飛行員頭盔之間要有足夠的安全距離,至少三根手指,這是為了保證讓座椅沖角先頂破座艙蓋玻璃。


  更常見的失敗原因是在座椅安全包線之外彈射。大多數(shù)現(xiàn)代高科技彈射座椅都號稱具有“零-零”彈射能力,也就是說能在零速度和零高度下安全彈射,這給予飛行員一定程度的安全感,“零-零”能力對在起降中遭遇故障時的逃生尤為重要。

  一個著名例子發(fā)生于2009年的阿富汗坎大哈,英國空軍的一架“鷂”GR9在起飛中發(fā)動機(jī)熄火,被迫緊急降落,飛機(jī)在起落架脫落的情況下一路滑行并起火,飛行員在緊急關(guān)頭成功彈射逃生。該彈射座椅的制造商——馬丁貝克至今仍在用這張照片做宣傳。

  一些轟炸機(jī)如F-111和B-1A,則選擇不安裝彈射座椅,而是把整個駕駛艙作為乘員逃生艙彈射出去。這是因?yàn)槊绹哲娨筮@些超音速轟炸機(jī)要具有在30米低空和1馬赫條件下逃生的能力,在這種情況下逃生艙的成功率要更高。脫離機(jī)身后,機(jī)組人員仍被束縛在駕駛艙的座椅上,并隨著駕駛艙下降到地面。

  如果駕駛艙落入海中,充氣漂浮系統(tǒng)會阻止它下沉。但由于逃生艙系統(tǒng)過于復(fù)雜,現(xiàn)在已經(jīng)沒有飛機(jī)采用了。

  世界主要彈射座椅制造商有俄羅斯紅星、美國UTC宇航系統(tǒng)、英國馬丁貝克公司。其中市場份額最大的是馬丁貝克,占據(jù)53%的全球份額。該公司自1945年以來設(shè)計(jì)和制造了18種彈射座椅,為世界95個國家的地區(qū)的空軍生產(chǎn)了9萬多臺彈射座椅,其中現(xiàn)役17000多臺,共挽救了7600多名飛行員的生命。


  我國的外銷型戰(zhàn)斗機(jī)也與馬丁貝克公司打過許多交道,例如三架FC-1“梟龍”原型機(jī)安裝的都是國產(chǎn)彈射座椅,但巴基斯空軍已經(jīng)習(xí)慣于使用馬丁貝克彈射座椅,所以最后該機(jī)的生產(chǎn)型全改用馬丁貝克Mk16彈射座椅。

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  事實(shí)上除了F-16安裝的是UTC宇航系統(tǒng)的ACES ?II彈射座椅之外,巴空軍的其他戰(zhàn)斗機(jī)都安裝了馬丁貝克座椅,其中包括成飛制造的F-7P和F-7PG戰(zhàn)斗機(jī)。在“梟龍”彈射座椅的競標(biāo)中,這家英國公司經(jīng)過激烈游說后贏得勝利,獲得了價值數(shù)百萬英鎊的提供150臺彈射座椅的合同。結(jié)果8架已交付巴空軍的“梟龍”初始生產(chǎn)型也被拆除我國制造的座椅,換上了Mk16。

  巴基斯坦空軍鐘愛馬丁貝克座椅的傳統(tǒng)形成于上世紀(jì)60年代中期,當(dāng)時巴空軍裝備的戰(zhàn)斗機(jī)因彈射座椅不可靠,導(dǎo)致幾起機(jī)毀人亡的重大事故,因此巴空軍決定換裝馬丁貝克彈射座椅,從此一發(fā)不可收拾。

  但時代已經(jīng)不同了,巴基斯坦的一名資深試飛員曾表示中國制造的彈射座椅在性能上和Mk16一樣優(yōu)秀,且價格更便宜,選擇馬丁貝克座椅純屬傳統(tǒng)使然。之后緬甸空軍在購買“梟龍”戰(zhàn)斗機(jī)時,就選擇了中國產(chǎn)彈射座椅。

  俄羅斯紅星設(shè)計(jì)局以高度可靠的K-36D彈射座椅而聞名。在20世紀(jì)90年代中期,為了獲得資金,紅星設(shè)計(jì)局曾向美國出口了一批K-36D座椅,并尋求與美國公司合作生產(chǎn)的機(jī)會,讓K-36D被美國人研究了一個透。當(dāng)時美國IBP航空集團(tuán)提出與紅星聯(lián)合研制更先進(jìn)的K-36D-3.5A座椅,把安全彈射包線擴(kuò)展到3馬赫和25000米。


  1999年6月12日,蘇-30MKI原型機(jī)在巴黎航展上做飛行表演時因誤判高度,在筋斗中機(jī)尾擦地起火,前后座飛行員在極低高度成功彈射逃生,讓K-36D彈射座椅名聲大噪。紅星設(shè)計(jì)局堅(jiān)持拋蓋彈射理念,沒有采用時髦的穿蓋彈射方式,其總經(jīng)理兼總設(shè)計(jì)師塞韋林曾表示這是因?yàn)閼?zhàn)斗機(jī)座艙蓋的聚碳酸酯玻璃太硬,會阻礙座椅的初始加速。

  當(dāng)年美國空軍也新墨西哥州霍洛曼空軍基地對K-36D進(jìn)行了地面火箭滑撬彈射測試,研究在JSF聯(lián)合打擊戰(zhàn)斗機(jī)中安裝其輕量化版本的可能性,但最后還是選擇了馬丁貝克Mk16的改進(jìn)型US16E,這種座椅將安裝在大約3000架的F-35A/B/C戰(zhàn)斗機(jī)上。

  US16E的競爭對手是UTC宇航系統(tǒng)的ACES 5座椅,后來由于US16E曝出的缺陷,ACES 5差點(diǎn)上位成功。

  2016年1月US16E被曝在彈射中可能會讓體重較輕的飛行員遭受致命頸部損傷,最后美國空軍規(guī)定F-35飛行員的體重不得低于61千克。該禁令直到2017年5月才被解除,因?yàn)槭聦?shí)證明這個問題在很大程度上源于2.3千克重的頭盔顯示器,在后者最終降至2千克后,彈射風(fēng)險也就隨之降低。

  馬丁貝克對US16E的針對性改進(jìn)中也增加了一個頭部支撐面板來支撐飛行員的頭盔,美國空軍現(xiàn)在允許體重在46到111千克的飛行員駕駛F-35。


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