人/椅怎样弹射救生
人/椅弹射救生系统有单座弹射、串列双座弹射和并列双座弹射之分。为了了解人/椅怎样弹射救生,这里先简要介绍弹射座椅的一般构造。
弹射座椅一般由骨架、椅盆、头靠和椅盆升降机构等部分组成。座椅上还装有应急离机使用的弹射操纵系统、弹射动力系统、安全带系统、稳定系统、人/椅分离系统、降落伞系统、应急供氧系统和救生包装置等。
在很长的一段时间内,人/椅完全依靠弹道式弹射器(弹射筒)弹离飞机,这种座椅称为弹道式弹射座椅。这种完全依靠弹道式弹射器的弹射座椅可将人/椅弹离飞机并越过飞机垂尾。同时又能保证飞行员不会因为过大的弹射过载而受到伤害。随着军用飞机速度的提高,弹道式弹射座椅已不适用。于是火箭弹射座椅应运而生。1958年,美国人率先在弹射座椅上采用了弹射火箭,即将一枚火箭发动机与弹道式弹射器组合在一起。称之为火箭弹射器。其原理是以弹道式弹射器作为初始的助推段,迅速将人/椅弹离飞机。继而以弹射火箭作为续航段动力,继续提升人/椅高度,以确保越过飞机垂尾,并达到安全开伞的高度。而其弹射过载又不会过大。人/椅离机后的稳定一般依靠稳定伞,飞行员的安全降落则依靠救生伞。
弹射座椅按弹射方向分为向上弹射座椅和向下弹射座椅,但一般都采用向上弹射方式。而早期的图22飞机就是从底部向下弹射出座椅的。
从飞机底下弹出。没有飞过尾翼的问题,所以弹射的过载比向上弹射的过载要小得多。但是。这种弹射方法不是所有飞机都适用。因为飞行员的下方经常安装有各种设备,弹射离机时飞机飞行高度不能太低;另外,其过载作用方向是“从脚到头”,很不利于飞行员的生理健康。
火箭弹射座椅应急离机向上弹射的过程是这样的:飞行员拉动弹射手柄,首先抛掉座舱盖,安全带系统和弹射动力系统随即启动。弹射弹击发后推动座椅上升,而安全带系统工作后,飞行员的肩带被拉紧,其两腿收回并固定;护臂装置展开以限制双臂偏摆,并将飞行员肢体定位锁紧,以避免飞行员在弹射和高速气流吹袭后受伤。座椅弹射出舱后。稳定系统射出并展开,座椅遂稳定和减速。在座椅降到规定的、能安全释放降落伞的高度和速度后,分离系统打开安全锁,人/椅分离。并拉出降落伞。飞行员乘救生伞着陆。 单座飞机在低速飞行遇到应急情况时,使用目前比较通用的打开座舱盖锁,由气动力和冷气或火药燃气抛放座舱盖的方法,往往需消耗0.5秒的时间。只有在这段延迟时间之后,人/椅才能弹离,以避免在空中与座舱盖相撞。在低空应急时,这段延迟时间可能会影响到人/椅弹射成功。
串列双座飞机在遇到应急情况时,通常是后座先抛盖、人/椅弹射;然后是前座抛盖、人/椅弹射。以某双座教练机联动抛盖弹射试验结果为例:要使与飞机脱离的前、后舱盖和人/椅在弹射后互不干扰,就得使前座人,椅在后座舱盖抛放1.486秒之后才能弹射。在这极短的时间内。失事飞机飞行高度的损失达40米,这将严重影响降落伞正常开伞的高度,从而危及飞行员的生命安全。为了提高人/椅弹射成功率,总是希望尽量缩短弹射之前抛盖的时间,于是出现了穿盖弹射。这种方式对飞行员来说,会有较高的脊柱损伤概率及体表或装备刮伤的概率。28页所示为弹射座椅穿盖试验。
“鹞”的美国近亲,AV-8B的座舱,飞行员头顶舱盖上的白色条纹就是穿盖逃生时用于爆破玻璃的爆炸索
另外,多年弹射试验证实,穿盖弹射比抛盖后弹射的稳定性要好,增加了弹射成功的可靠性。
20世纪70年代出现了一种新技术,就是在飞机座舱盖玻璃上敷设微型爆炸索。当座椅一开始向上运动时。就立即把座舱盖玻璃炸碎。为了使座舱盖玻璃大部分能够提前破碎。目前多半是在舱盖玻璃上部和周围敷设微型爆破索。
串列双座飞机舱盖的微型爆破索炸掉舱盖玻璃后,后座舱玻璃先被炸掉,后座飞行员离舱,可以避免烧伤前座飞行员。前后舱弹射时差波动范围为200毫秒。但这对前座舱飞行员而言,离机时间的延迟意味着救生时间的减少。而两座椅弹射离机时间间隔越小,在飞机低速飞行时两座椅轨迹相互干扰的可能性就越大。最可能的情况是:人/椅分离之后,后舱的空座椅追赶前舱的人/伞系统并与人相撞。鉴于上述原因。采用火箭发动机向座椅提供侧向推力,使两座椅弹射轨迹向侧向延伸。而散发火箭在弹射座椅上的应用,显著地提高了串列双座弹射救生系统性能。
巴黎航展上那架倒霉的苏-30成了俄制弹射座椅的最佳广告,这个瞬间后舱驾驶员已经弹至画面最左侧,前舱驾驶员的弹射火箭刚刚将飞行员推出座舱
并列双座椅应急同时离机,采用火箭发动机向座椅提供侧向推力,右座椅向右侧发射。左座椅向左侧发射。发射火箭位于椅盆下的左侧,则座椅右向发射;发射火箭位于椅盆下缘的右侧,则座椅向左发射。由座椅上的电点火线路提供点火信号使发射火箭点火。在零一零双座椅弹射时,两座椅弹射可侧向达到30米距离。
现代弹射座椅能在0~25千米飞行高度和0~1200千米/小时空速的飞行包线内有效工作。在飞机平飞状态具有零高度一零速度救生性能。但在俯冲、横滚、高下沉速度等飞行状态。仍需要一定的离地高度,称之为最低安全救生高度。据统计,弹射座椅平均救生率大约为80%。
