救命法宝――弹射座椅

弹射座椅是在飞机遇难时,依靠座椅下的动力装置将飞行员弹射出机舱,然后张开降落伞使飞行员安全降落的座椅型救生装置。

弹射座椅分为敞开式弹射座椅和封闭式弹射座椅。弹射过程中,人体暴露于气流中的一种弹射座椅叫敞开式弹射座椅。这种座椅结构简单、重量轻、使用可靠,但必须采取措施保护乘员免受高速气流吹袭及高空环境的危害。封闭式弹射座椅弹射时可自动构成封闭区间,将乘员与迎面气流隔开,可有效地保护乘员免受气流吹袭以及高空缺氧等危害。

不简单的座椅

弹射座椅主要由骨架、头靠、靠背、椅盆、座椅安全带、弹射动力装置、座椅点火系统、程序控制装置、座椅升降机构和人椅分离系统等组成,与其配合使用的还有稳定伞和降落伞、弹射通道清除装置和个体防护装置等。

稳定伞和降落伞,是保证飞行人员应急离机后安全降落到地(水)面的重要救生装置,由柔性纺织物制成,平时置于包内,装在弹射座椅上,通过连接部件,经过肩、腰、裤裆缚在人的躯干上,使用时展开以增大人体或物体的运动阻力,减低速度,稳定运动的姿态,达到安全着陆的目的。

弹射通道清除装置是为了防止乘员在弹射离机时因障碍物受到损伤而清除障碍物使用的设备。向上弹射通道清除的对象主要是飞机座舱盖。而今,现代飞机上则越来越多地采用在座椅上安装破盖器、穿盖器的办法将舱盖冲破,为乘员应急离机开辟道路,或者采用微型爆破索系统将座舱盖玻璃炸碎,清除弹射通道。

个体防护装置是指在飞行、应急离机、营救等过程的有害环境因素下保障飞行员的生存、安全、操作和作战的装置,包括氧源、氧气调节器、加压头盔、供氧面罩等供氧装置,抗荷服、抗荷调压器等抗荷设备,救生背心、腋下和围脖救生器、抗暴露服等海上救生设备,防护头盔、防闪光装置、通风服、沙漠及森林防护装置等其他防护装备。

此外,同时弹射的还有一些应急物品,包括救生船、自救自卫用具(如手***、短剑、驱鲨鱼剂)、医学用品、救生联络设备、维持生活的必需品及其他用品(如罗盘)。应急用品一般置于救生包中,与乘员相连,以便着陆或着水后能迅速使用。

弹射救生的过程

弹射救生简称弹射,它是采用弹射座椅或分离座舱将飞行员弹离飞行器进行救生的方法。通常,我们把飞行员弹离飞行器这一动作称为弹射。但作为成功的弹射,飞行员从离机、着陆直至被营救,整个过程中飞行员必须安然无恙。

弹射救生包括敞开式弹射、封闭式弹射、穿盖弹射等。最常用的是穿盖弹射。当飞行人员遇到不可挽回的情况时,先将肢体定位锁紧,然后两手下垂分别置于座位下部两侧的应急弹射手柄上,用力提拉中央拉环。提拉后,弹射弹点火,弹射动力装置工作。

使用弹射座椅的一般过程是这样的:飞行员猛拉座椅顶部的扳机柄,拉下保护脸部免受强风吹袭的面罩后,座椅顶部冲破座舱罩,自动固定装置启动,固定住飞行员的腿,一具小降落伞立即张开,以稳定座椅;腿部固定装置自动松开,座椅与飞行员分离;主降落伞张开,使飞行员安全着陆。目前,战机的座舱罩都有自爆螺栓固定,在飞行员弹射前极短的时间内螺栓自爆弹开座舱罩,接着就是弹射座椅弹出。

战场上的锤炼

一战中,各国开始为作战飞机的飞行员配备降落伞。随着飞机速度增大,飞行员爬出座舱跳伞日益困难。二战时,战斗机的时速已提高到600千米以上,飞行员跳伞要冒着被强风吹倒或被刮撞到飞机尾翼上的危险。德国首先开始了对能把飞行员弹射出机舱座椅的研究。在1938年德国曾试验过弹射座椅,但未达到实用要求。后来又研制了以压缩空气为动力的弹射座椅,尽管装备了德国的***用飞机,但性能还不够理想。于是,德国又研制以火药为动力的弹射座椅,主要用于亨克尔-289和道尼-335型***用飞机进行试验,将改装后的高射炮药安装在飞机座椅上,利用弹药爆炸的力量将飞行员和座椅一起弹射出机舱。1940年进行了地面试验,成功地把试验人员从地面的飞机里弹射到空中。后来又经过飞行弹射试验,达到了实用要求,于二战结束前装备了空***。

二战后,以火药为动力的弹射座椅在不断改进,到20世纪50年代,已在喷气式飞机上普遍使用。为解决低空救生问题,美、英等国在20世纪50年代又相继研制出火箭助推的组合动力弹射座椅。20世纪60年代,为使高空高速飞行中的飞机驾驶员跳伞时免受高速、低温、缺氧等因素的伤害,美、苏两国在弹射座椅的基础上,又首先研制成功密闭和半密闭式的弹射救生系统。进入20世纪70年代初,美国研制的程序控制装置的飞行弹射座椅问世。

20世纪80年代后,随着飞机性能的提高,美国、苏/俄等也加大了对弹射座椅的研究,主要是应用电子技术和导向技术。如美国CREST座椅的程序控制机构可根据速度、下沉率、俯仰角、横滚角等多种因素,对座椅进行控制;ACES Ⅱ改性座椅上的先进ARS程序控制装置能连续可变地控制救生伞的开伞时间,进一步改善了现代飞机在各种复杂飞行状态下的安全救生能力。目前,各国主要战斗机上多为敞开式的火箭弹射座椅,其救生性能一般可满足飞机在零高度、速度为1200千米/小时条件下的救生要求。

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弹射座椅之最

最小和最轻的弹射座椅

马丁・贝克公司为JSF战斗机研造的Mk16E型弹射座椅,也被安装在EF2000战斗机和T-38N教练机上。Mk16E弹射座椅通过结构上的一些调整降低了重量:它把两根管状弹射汽缸作为弹射推进系统,也作为座椅的主要结构。不仅乘坐舒适,还有氧气产生系统、化学武器防护设备、头盔安装系统,以及一个第二代电子音序器。

最新型的弹射座椅

新型US16E弹射座椅可安装在所有型号的F-35战机上,它能保障飞行员在战机从零速到超音速大部分速度范围内,以及所有高度范围内的安全,从跑道滑跑到实际升限飞行。它也是马丁・贝克公司的设计产品。马丁・贝克公司的弹射座椅被大多数西方国家设计的飞机所使用,曾在世界A-93个国家挽救了超过7000名飞行员的生命。其最初是为喷气式战斗机设计的弹射座椅后来被安装在运输机、体育运动型飞机和直升机上,包括世界上最小的、重量不到1吨的飞机。

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