[专题]飞豹坠毁飞行员遇难：弹射座椅非万能

飞豹坠毁遇难飞行员系试飞员余锦旺

北京时间10月14日上午，2011中国国际通用航空大会在陕西蒲城举行飞行表演时，发生一起坠机事故。中国试飞院飞豹歼击轰炸机814号原型机在进行低空表演时失控坠地。根据现场目击，该机有一部弹射座椅弹射成功，后舱飞行员安全着陆，但是前座飞行员未进行弹射，最后遇难。根据目前的资料汇总，此次未进行弹射而牺牲的飞行员正是试飞员余锦旺。

航空救生技术伴随飞行发展而诞生

而在世界上的历次战机坠毁事故中，弹射座椅一直扮演着非常重要的作用，在平时或许大家都会无视这个设备的存在，将之只看成是飞行员在飞机里坐的椅子而已，这种设备实际上扮演了在飞机整个寿命周期内要么不用，要么只出场一秒的角色。虽然一生中只用一次，但是弹射座椅对于军用飞机来说其重要性不言而喻。

飞行总是伴随着无数的危险，在数千米高空以数百公里飞行的飞机一旦失去控制，人员坠落地面肯定是死路一条。但是天空的诱惑无人可挡，人类要翱翔蓝天，战胜自我，难免有牺牲，但怎么才能把牺牲降低到最低呢？一门新学科就应运而生了，这就是航空救生技术。航空救生体系就是着眼飞行员的救生问题，集组织机构和弹射救生、生存求救、搜索营救装备为一体的一个系统。

喷气机飞行员跳伞必须依赖弹射座椅

在螺旋桨时代，由于飞机飞行速度较低，所以逃生相对容易，飞行员可以自己打开舱盖翻出来跳伞，也可以让飞机倒过来飞行头朝下落出飞机，但是这些技能在喷气式飞机出现以后已经不可能，喷气式飞机速度远远超过螺旋桨飞机，而且经常在人类无法靠自己呼吸的万米以上高空飞行，强烈的气流和稀薄的空气随时可以杀死离机的飞行员。

喷气时代的飞机已经不可能像螺旋桨时代那样飞行员自己爬出来跳伞，要保障飞行员的安全，只能采用弹射座椅，40年代德国研制成功弹射座椅以后，随着军用飞机的发展，弹射座椅在过去的六十多年里也不断开枝散叶，进化到与初期产品完全不同的程度。在人类第一次太空之旅中，弹射座椅也发挥了关键作用，加加林就是从飞船上依靠弹射座椅返回的地面。

坠毁飞豹前后座均配备零零弹射座椅

在这次的飞行事故中，飞机离地高度大约在一百米左右，后座弹射成功，而前座弹射失败。这次坠毁的飞豹战机的前后座飞行员均配备有零零火箭弹射座椅，可以保证飞行员在零高度、零速度情况下弹射救生。或许有些读者会认为，现在的弹射座椅不是都号称“零零”弹射（零高度，零速度下安全弹射）吗？

遇难飞行员或为挽救飞机错失弹射时机

零-零弹射，是当代航空救生领域的标准，也就是说在飞机即将坠地的状态下也可以让飞行员安全离机，但是这个标准是否在实践中完全可靠？答案是否定的。零—零弹射试验，是采用程序控制的自动化装置在弹射试验平台上测试，而不是实机，更不是真人操作，而真人操作与电子装置控制本身就有一个本质性的区别，人要弹射必须将手从操纵杆移开，挪动到弹射手柄处扳动手柄，而且为了防止误操作手柄上都有一定的保险装置，这些操作手续极大的提高了操作反应时间。而弹射试验时，仅仅需要让电子装置给出一个脉冲信号启动弹射器就可以了，所花实践不超过百分之一秒，反应灵敏度完全没有可比性。

而且相当关键的是，弹射是需要人作出反应的，当飞机在几十米低空失控，下一步怎么处理？是跳伞还是挽救飞机都需要飞行员在第一时间作出判断，而这个决策时间就算只有0.1秒也足够让他失去弹射的机会。而双座飞机的弹射要复杂一点，为了防止前、后舱飞行员同时弹射造成空中相撞，所以前、后舱飞行员弹舱有一个延迟，一般是先弹射后座飞行员，延迟一定的时间后再弹射前舱飞行员。所以当后座飞行员跳伞后，留给前座飞行员的时间就更短了。

而从这一次的事故来看，后座领航员在第一时间弹射后，前座飞行员很可能是一直在努力想使飞机改平以挽救飞机，这样就错失了弹射的最佳时机。（试飞员余锦旺曾两次成功处置过空中险情，而且这两次险情都是遭遇发动机故障，具体参见新闻： 失事飞豹牺牲试飞员余锦旺 曾2次处置险情 ）如果是完全没有挽救的机会，那飞行员自身的判断就会迅速得多，反而能提高获救的概率。当然也不能排除这次前舱飞行员弹射就一定没有弹射座椅的问题。不过飞豹所配弹射座椅可靠性较高（这将在后面讲到），因此这种可能性较低。

火箭式弹射座椅提升弹射安全率

最早期的弹射器，采用的是高压空气或者是火药弹式弹射，但是随着技术发展，各国都不约而同的采用了火箭式弹射座椅。与高压空气或者火药弹相比，火箭弹射推力输出变化较小，不像其他方式在开始弹射阶段有一个巨大的加速会损伤飞行员脊椎，而且推力充沛持久，在穿盖情况下力量更足，同时由于火箭发动机持续工作也可以把飞行员弹射出较高的高度，使得飞行员不容易被失控状态的飞机尾翼和机翼所挂到，极大的提高了飞行安全效率。

弹射救生时如何克服飞机舱盖障碍

飞机的舱盖对于弹射救生来说是个巨大的阻碍，在弹射时必须以最快速度和最高效率打开弹射通道，这方面也属于研制的重点。早期弹射座椅采用抛盖式弹射方式，采用机械部件将座舱舱盖抛离，但是机械系统毕竟重量大、反应速度慢，而且需要完整的液压或者高压空气系统，由于弹射一般都是在飞机失控状态，飞机的主液压和主高压空气系统大部分时候已经失去效能，所以必须为弹射座椅单独安装一套系统，这样极大的提高了复杂性，降低了系统可靠性。

在60年代，开始出现了爆破式系统，将软式爆炸索安装在座舱盖上，弹射时通过电点火装置引爆爆炸索炸开舱盖。70年代，穿盖系统成为主流，依靠弹射器本身动力，配合顶部的穿盖叉直接暴力破开座舱盖，穿盖叉是一个固定的金属结构不存在可靠性问题，其他部分都是弹射座椅本体任何时候都需要的，这样的设计是结构最简单、最可靠的方案。但是在70年代末开始出现聚碳酸酯整体式气泡舱盖，这种舱盖为了满足强度需求较厚而且硬，穿盖方案难以实现可靠穿透，所以在三代战斗机上相当一部分采用了火箭或火药抛盖弹射方式。

最著名弹射座椅：俄罗斯的K-36系列

当代最著名的弹射座椅主要有俄罗斯的Zvezda K-36D型弹射座椅，该型号属于第三代弹射座椅，其主要特点是采用了速度传感器（电子式/机械式），根据应急离机的飞行速度的不同，救生程序执不同的救生模式，从而缩短了救生伞低速开伞的时间，提高了不利姿态下的救生成功率。

俄机两次航展表演事故中的“明星”

K-36系列弹射座椅为60年代中期研制成功的第三代弹射座椅，目前已生产12000多台，并形成了独联体各国的通用化系列座椅，其突出特点是稳定性和高速性能。根据俄罗斯资料报道，在飞行高度为1000米，当量空速为1350千米/小时的条件下，飞行员仍能应急弹射成功。尤其是在1989年巴黎航展期间，一架装有K-36座椅的米格-29飞机在作机动飞行表演时，因发动机故障造成飞机失速，在极其不利的条件下，飞行员应急弹射成功，安全获救，使Ｋ-36系列救生装置名声大振。

20世纪90年代初期，俄罗斯星星联合体在K-36的基础上研制出了K-36Д-3.5弹射座椅。这种弹射座椅水平飞行的性能包线与K-36系列座椅相同，而在不利姿态条件下的救生性能有了很大的改进。例如，飞机飞行速度为278千米/小时，倒飞的最低安全高度从原来的95米降低到46米。主要改进之处是：采用了电子程控技术，可控推力技术，火箭发动机倒飞切断技术，横滚姿态控制技术，使Ｋ-36Д-3.5初步具备了第四代弹射座椅一些特征，目前已装机服役（如苏-30，苏-37），并参与了美国JSF飞机的竞标。1999年巴黎航展上苏-30战斗机擦地导致坠毁，该型座椅就在近乎零高度挽救了两名飞行员的生命。

该型座椅设计非常注重细节，安装有可以伸缩的稳定杆，使得空中姿态稳定；具有收缩带设计，在弹射时能强行将飞行员和四肢紧缚贴近身体，缩小了飞行员身体面积，使得其不同意被钩挂伤害。

中国早期弹射座椅可靠性差

中国弹射座椅发展经历了一个从无到有，从弱到强的发展。最早是在接收苏联的米格-15战斗机上获得了最早的弹射座椅，在从仿制到自行研制的基础上走过了六十年历程。在早期，中国的弹射座椅普遍存在着弹射可靠性差，对飞行员损害较大的问题，特别是早期的歼-7战斗机采用连舱盖一起弹射的方案，事故损失率极高；轰-6轰炸机的弹射座椅操作繁琐且不可靠，多次出现机毁人亡惨剧。

中国最新弹射座椅性能已接近K-36系列

在最近三十年来，随着经验的积累，弹射器性能也有了不断提高，这一次事故中的HYT-6B系列弹射座椅表现就较为可靠，该型弹射器采用火药抛盖方式，配有该型QKS-14双态控制器，可以根据弹射时不同的飞行速度，确定不同的人／椅分离时间，使HTY-6火箭弹射座椅具有良好的低空不利姿态的安全救生能力，不利姿态下的安全救生包线。而这个型号并不是中国当前最好的弹射座椅，为歼-10设计的HTY-5弹射座椅采用了四肢约束技术和出舱稳定系统，性能接近K-36系列，而为歼-11系列研制的HTY-8弹射座椅则与K-36系列有着说不清道不明的血缘关系。在最近几年的飞行事故中，大部分情况下飞行员都安然落地，而弹射失败则基本都是因为飞行员在当时已经失去判断能力，无法进行弹射。

无论如何，这次事故造成试飞员遇难才是最大的损失，虽然一架歼轰-7A单价上亿，但是飞机可以很快造出来，单是一名飞行员的培养，却是短期内无法完成，更何况是一名试飞员，有人说飞行员是用黄金堆出来的，那么试飞员就是用钻石堆出来的。正如上篇文章一样，有关方面在此后再组织此类表演活动时候，也希望充分考虑风险因素，避免这种惨重损失再次发生。