出品：科普中國
策劃：白璐
監製：光明網科普事業部
由於擔心威脅到飛行員的生命安全，美國空軍B-1B戰略轟炸機日前全部暫時停飛。此次停飛源自今年5月1日美軍第7轟炸機聯隊B-1B戰略轟炸機的緊急迫降，雖然事故與B-1B戰略轟炸機的發動機有關，但當機組試圖彈射逃生時，卻發現“高級概念彈射座椅”ACES II型發生彈射失敗。確保飛行員平安歸來，是各國空軍長期保有的願望和努力的方向。一旦在飛行過程中遭遇不測，對於飛行員而言，如何安全地逃離機艙成為必須優先解決的頭等大事。因此，在現代作戰飛機和一些小型民用飛機上，都普遍配備了被稱為“生命之翼”的彈射座椅。
彈射座椅
一次與死神的艱難抗爭
培養一個成熟的飛行員，需要付出極其昂貴的代價，目前的通用算法是飛行員體重三倍的黃金價格。而真正能夠駕馭作戰飛機的飛行員，其戰略和戰術價值是黃金所遠不能比的。
第二次世界大戰期間，擁有強大空軍的納粹德國，隨著戰勢的逐漸擴大，飛行員的數量卻大幅銳減。究其原因，就是當時時速高達600公里的戰機一旦遭遇空中險情或被敵人擊落，飛行員幾乎沒有時間爬出座艙跳傘，即使僥倖成功爬出也常出現被強氣流吹倒、撞到垂直尾翼或水平尾翼上身負重傷或直接死亡的慘劇。事實上，當飛機的飛行速度達到400公里/小時的時候，飛行員靠一己之利從座艙內部打開艙蓋就已經成為不可能。因此，研製可瞬間將飛行員彈射出機艙，盡力保護飛行員生命安全的彈射座椅，成為各國空軍關注的重中之重。
早在1938年，德國就試驗了採用橡皮筋為動力的彈射座椅，其後又裝備了以壓縮空氣為動力的彈射座椅，但二者的性能都未達到實際作戰使用要求。在之後的探索中，研究人員成功實現了引爆改裝後的高射炮藥將飛行員和座椅一起彈出，從此開啟了以火藥為動力的彈射座椅新篇章。
戰爭結束後，彈射座椅技術繼續發展完善並得到普遍使用。到上個世紀50年代，美、英等西方國家相繼研製出了火箭助推的組合動力彈射座椅。美、蘇相繼在原有彈射座椅上研製成功了半密閉式和密閉式彈射救生系統，標誌著彈射座椅標準化、系統化、模塊化的出現。現代化的彈射座椅，已經實現了全自動裝置，只要飛行員拉動彈射手柄，座椅將自行完成炸藥引爆並彈出。
彈射座椅
悲劇之下如何力挽狂瀾
作為一種在緊急情況下將飛行員彈離失事飛機並使其安全著落的航空救生設備，彈射座椅仍在持續發展。目前，現役戰鬥機中採用的彈射座椅“零-零”彈射已經是標配。但由於沒有從根本上解決座椅離開飛機時特定角度問題，在實際低空飛行中，彈射失敗的案例不勝枚舉。
為進一步解決低空彈射救生時對飛機俯仰角度和坡度的限制，新一代彈射座椅主要“解鎖”了座椅離機時對飛機狀態的限制，實現了對彈射座椅飛行軌跡的控制，然而並沒有真正實現任何狀態尤其是低空彈射時對飛行條件的限制。也就是說，彈射失敗依舊在所難免。
1989年巴黎航展，米格-29戰機發動機空中停車而失控墜毀，飛行員在接近零高度的空中藉助K-36D彈射座椅成功逃生。彈射救生系統的工作過程，主要包括“四部曲”。當飛機遇到危險或發生嚴重故障時，飛行員拉動彈射座椅的特殊手柄或拉環，就可快速啟動救生程序。之後，彈射系統將“人機分離”，預埋在飛機座艙蓋玻璃中的微爆破索爆炸，將座艙蓋炸成碎片，位於座椅下方的火藥包起爆併產生強大推力，將座椅連同飛行員順利彈出危險的座艙。為確保彈射出艙的飛行員更加安全，彈射座椅將繼續啟動背後的助推火箭，將飛行員送至離失事飛機更遠、更高的空中。最後飛行員將與座椅分離，背上的引導傘、主傘相繼打開，飛行員操縱降落傘“平安返航”。
救命稻草難免有驚有險
在彈射座椅長達70餘年的實際應用中，成功挽救了許多飛行員的生命。毫不誇張地說，幾乎每生產1個彈射座椅，就能夠拯救1名飛行員。尤其是採用了單個發動機的戰鬥機，一旦遭遇空中停車等重大險情，幾乎沒有“回天之力”，飛行員只能選擇跳傘逃生。彈射座椅正是此類特殊情況下，飛行員最後的救命稻草。
“高級概念彈射座椅”ACES II型作為此次事故的“罪魁禍首”，恰恰也是目前美國空軍最成功的飛行員逃生系統，至今已先後拯救了數百名飛行員的生命。這款彈射座椅不僅重量輕、結構牢固、易於維護，理論上講還能實現零高度和零速度情況下的安全彈射。目前，美國空軍裝備的A-10、B-2、F-15、F-16和F-22等戰機上都安裝了聯合技術公司的此款彈射座椅。
彈射座椅
事實上，此前也曾出現過數起飛行員使用彈射座椅逃生失敗的嚴重事故，就連美軍最為先進的F-35戰機，也沒能僥倖逃過。為此，美國空軍曾計劃將F-35戰機配備的安全座椅更換為聯合技術公司的“高級概念彈射座椅”ACES Ⅴ型，以解除彈射座椅帶來的飛行員體重限制。
隨著相關技術的快速發展，未來將研製出智能化程度更高、可載人飛行、自主選擇逃生路線的新一代彈射座椅。該座椅將充分利用傳感器和物聯網技術，感知飛機和自身的飛行狀態，有效避免失事飛機倒飛時彈射座椅直接“倒栽蔥”的局面。該座椅可立刻改變飛行姿態，不僅能規避其他空中飛行器，更可實現多個彈射座椅間的相互通信，規劃各自的彈射逃生路線，以實現飛行員的安全逃離。（以上圖片來源於網絡）
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