飛行員的最後一根救命稻草:戰鬥機彈射座椅

大多數戰鬥機飛行員都會同意他們的飛機中最重要的部分是彈射座椅。

在所有努力都無法挽救飛機時,彈射是飛行員的唯一選擇。有過彈射逃生經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裡,時間好像凝固了一樣,實際上也不過大約十分之一秒。

飛行員的最後一根救命稻草:戰鬥機彈射座椅

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,同時雙腿被座椅底部的安全帶約束,那麼在彈射中受傷的幾率應該很小。頭盔和氧氣面罩可保護飛行員的頭部和麵部免受高速氣流的吹襲。

根據海拔高度,大約兩秒鐘後降落傘打開,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並不是百分之一百,航空史上曾經發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亡的慘劇。戰鬥機座艙蓋和飛行員頭盔之間要有足夠的安全距離,是至少三根手指,這是為了保證讓座椅衝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。大多數現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”能力對於起降故障尤為重要。

飛行員的最後一根救命稻草:戰鬥機彈射座椅

其中一個著名例子發生於2009年的阿富汗坎大哈,英國空軍的一架“鷂”GR9在起飛中發動機熄火,被迫緊急降落,飛機在起落架脫落的情況下一路滑行並起火,飛行員在緊急關頭成功彈射逃生。該彈射座椅的製造商——馬丁貝克至今仍在用這張照片做宣傳。

一些轟炸機如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。這是因為美國空軍要求這些超音速轟炸機要具有在30米低空和1馬赫條件下逃生的能力,此時逃生艙的成功率要更高。在脫離機身後,機組人員仍被束縛在駕駛艙的座椅上,並隨著駕駛艙下降到地面。如果駕駛艙落入海中,充氣漂浮系統會阻止它下沉。但由於逃生艙系統過於複雜,現在已經沒有飛機採用了。

世界主要彈射座椅製造商有中航工業、俄羅斯紅星、美國UTC宇航系統、英國馬丁貝克公司。其中市場份額最大的是馬丁貝克,佔據53%的全球份額。該公司自1945年以來設計和製造了18種彈射座椅,為世界95個國家的地區的空軍生產了9萬多個彈射座椅,其中現役17000多臺,共挽救了7500多名飛行員的生命。

我國在彈射座椅的研製上早已實現自給自足,先後發展出數代國產彈射座椅,裝備在國產先進戰鬥機和教練機上,仿製自K-36D的HYT-8和殲-20上的自研第四代彈射座椅已達世界先進水平。

飛行員的最後一根救命稻草:戰鬥機彈射座椅

中航工業在外銷型戰鬥機上與馬丁貝克公司打過許多交道。三架FC-1“梟龍”原型機都安裝是國產TY-5B彈射座椅,但巴基斯空軍已經習慣於使用馬丁貝克彈射座椅,最後該機的生產型全改用馬丁貝克Mk16彈射座椅。

事實上除了F-16安裝的是UTC宇航系統的ACES II彈射座椅之外,巴空軍的其他戰鬥機都安裝了馬丁貝克,包括成飛製造的F-7P和F-7PG戰鬥機。在“梟龍”彈射座椅的競標中,這家英國公司經過激烈遊說後贏得勝利,獲得了價值數百萬英鎊的提供150臺彈射座椅的合同。8架已交付巴空軍的“梟龍”初始生產型也被拆除TY-5B座椅,換上Mk16。

巴基斯坦空軍鍾愛馬丁貝克座椅的傳統形成於上世紀60年代中期,當時巴空軍裝備的沈飛F-6戰鬥機因彈射座椅不可靠,導致幾起機毀人亡的重大事故,因此巴空軍決定為該機換裝馬丁貝克彈射座椅,從此一發不可收拾。

但時代已經不同了,巴基斯坦的一名資深試飛員曾表示TY-5B和Mk16一樣優秀,且價格更便宜,選擇馬丁貝克座椅純屬傳統使然。之後緬甸空軍在購買“梟龍”戰鬥機時,就選擇了TY-5B。

飛行員的最後一根救命稻草:戰鬥機彈射座椅

俄羅斯紅星設計局以高度可靠的K-36D彈射座椅而聞名。在20世紀90年代中期,為了獲得資金,紅星設計局曾向美國出口了一批K-36D座椅,並尋求與美國公司合作生產的機會,讓K-36D被美國人研究了一個透。當時美國IBP航空集團提出與紅星聯合研製更先進的K-36D-3.5A座椅,把安全彈射包線擴展到3馬赫和25000米。

1999年6月12日,蘇-30MKI原型機在巴黎航展上做飛行表演時因誤判高度,在筋斗中機尾擦地起火,前後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。紅星設計局堅持拋蓋彈射理念,沒有采用時髦的穿蓋彈射方式,其總經理兼總設計師塞韋林曾表示這是因為戰鬥機座艙蓋的聚碳酸酯玻璃太硬,會阻礙座椅的初始加速。

飛行員的最後一根救命稻草:戰鬥機彈射座椅

當年美國空軍也新墨西哥州霍洛曼空軍基地對K-36D進行了地面火箭滑撬彈射測試,研究在JSF聯合打擊戰鬥機中安裝其輕量化版本的可能性嗎,但最後還是選擇了馬丁貝克Mk16的改進型US16E,這種座椅將安裝在大約3000架的F-35A/B/C戰鬥機上。

US16E的競爭對手是UTC宇航系統的ACES 5座椅,後來由於US16E曝出的缺陷,ACES 5差點上位成功。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,最後美國空軍規定F-35飛行員的體重不得低於61千克。該禁令直到2017年5月才被解除,因為事實證明這個問題在很大程度上源於2.3千克重的頭盔顯示器,在後者最終降至2千克後,彈射風險也就隨之降低。馬丁貝克對US16E的針對性改進中也增加了一個頭部支撐面板來支撐飛行員的頭盔,美國空軍現在允許體重在46到111千克的飛行員駕駛F-35。


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