彈射座椅一般工作流程

原標(biāo)題：彈射座椅如此先進為何還會發(fā)生機毀人亡事件,？

新聞提示

11月12日，我空軍殲-10女飛行員余旭,，在飛行訓(xùn)練中不幸犧牲,，一時間引發(fā)全國人民的廣泛關(guān)注,。飛行是勇敢者的運動，鷹擊長空的畫面令人心動,，但賞心悅目的飛行表演背后,，是對飛行員近乎苛刻的素質(zhì)要求和風(fēng)險挑戰(zhàn)。作為重要逃生裝置的彈射座椅,，在飛機的整個壽命周期中可能從不啟用,，或者僅出場數(shù)秒，雖然只用一次,，但對于飛行員而言不可或缺,被譽為飛行員最后的“守護神”,。那么,，歷經(jīng)三代的彈射座椅是否可靠？為什么彈射完成后還會出現(xiàn)飛行員傷亡事件,？本文將為您逐一解答,。

伴飛行而生

彈射并非萬無一失

自飛機誕生以來，工程師們就在思考飛行安全的問題,。早期的飛機航速較慢,，主要依靠飛行員自主跳傘逃生。進入噴氣時代后,，戰(zhàn)機時速飆升至上千公里,，自主跳傘已不可能實現(xiàn)。各國開始研究可使飛行員彈出機艙的座椅,，至今已經(jīng)發(fā)展了三代。

第一代彈射座椅,，最早配置在二戰(zhàn)時德國空軍的He219夜間戰(zhàn)斗機上,，以壓縮空氣為動力，利用推進器拋開艙蓋,，將人和座椅整體彈出,，待人椅分離后打開傘具。雖初具實效,，但尚有欠缺,。第二代火藥動力方案于是出爐，以火藥（微爆索）炸開艙蓋,，在人椅離開機艙后,，借助火藥產(chǎn)生的二級推力繼續(xù)上升再人椅分離。這一創(chuàng)舉有效解決了低空開傘的難題,。其中比較有代表性的,，是20世紀(jì)70年代英國為“狂風(fēng)”戰(zhàn)斗機研制的MK.10彈射座椅。

隨著超音速時代來臨,，老舊單一的彈射座椅漸漸落伍,，第三代彈射座椅應(yīng)運而生。在采用速度傳感器后,，可根據(jù)離機速度執(zhí)行多態(tài)化救生模式,，有效地縮短了低速開傘的時間。其中最成功的是俄羅斯的K-36彈射座椅,，它在離艙后可改變自身氣動外形,，實現(xiàn)飛行姿態(tài)的主動控制，這已經(jīng)是第四代彈射座椅的理念將彈射座椅視為獨立飛行器,。時至今日,，世界各國現(xiàn)役機種裝備的彈射座椅仍以第三代為主,。

既然彈射座椅如此先進，為何還會發(fā)生機毀人亡的事件,？事實上,，每當(dāng)事故發(fā)生，跳傘還是挽救飛機都需要飛行員當(dāng)機立斷,，生死抉擇往往不到1秒鐘,。雙座飛機的彈射更為復(fù)雜，為防止空中相撞,，一般先彈出后座飛行員,，這樣留給前座飛行員的時間更為短暫。異常飛行時,，飛機巨大的過載也會影響彈射操作,，飛行員甚至?xí)a(chǎn)生黑視、喪失意識,。在這種情況下,，即使是逃生率最高的彈射座椅也很難保證安全。

在實際應(yīng)用中,，飛行速度越快,，彈射成功率越低。在密集編隊飛行中,，彈射的姿態(tài),、角度甚至風(fēng)速都關(guān)乎逃生成敗。二戰(zhàn)中,，就不乏離機成功后撞上尾翼的飛行員,。高空高速彈射后，飛行員遭遇的氣流侵襲不亞于“迎面撞車”,，即便跳傘成功后,，還要面臨在陌生地域?qū)嵤┛战档膯栴}。所以說,，彈射座椅并非萬無一失,。

為實戰(zhàn)而設(shè)

飛行員的“第二生命”

1999年，巴黎航展上,，一架蘇-30飛機擦地墜毀,，但該機配備的K-36彈射座椅發(fā)揮作用，以近零高度挽救了2名飛行員的生命,。至此,，始于第二代MK.10彈射座椅的“零-零”（零高度、零速度）彈射概念被發(fā)揮到極致,。截至目前,，現(xiàn)役戰(zhàn)機采用的座椅大部分具備“零-零”彈射的能力,。

“零-零”彈射聽起來很可靠，但實際上也僅僅滿足于實驗平臺,。在實戰(zhàn)中,，飛行員必須將手從操作桿移至手柄處扳動，這0.1秒的反應(yīng)時間關(guān)乎存亡?，F(xiàn)役彈射座椅面臨的另一個難題是飛行員的群體不斷擴大,，從目前發(fā)展趨勢看，不但要考慮乘員的適用范圍,，還要顧及女飛行員的出現(xiàn),，飛行員體型差異導(dǎo)致人體重心分布范圍和慣性矩范圍大大增加。另外,，女飛行員對彈射加速度的耐限值比男性要低,，這些不利因素對彈射救生系統(tǒng)的研制提出了新的挑戰(zhàn)。各國空軍紛紛致力于此,，如美國LME公司研制出脊椎預(yù)加載彈射機構(gòu),，縱向可滿足裸重42-111千克乘員的安全彈射要求。

既然如此,，那么培養(yǎng)女飛行員還有沒有必要？讓我們看看世界上主要航空強國的做法：美國,、俄羅斯,、英國等國家早就擁有女殲擊機飛行員，美國更是擁有50多名,，駕駛機型包括F-16戰(zhàn)斗機,。研究表明，隨著戰(zhàn)斗機座艙的改進,，飛行員不必局限于強壯的男性,，先進的操作系統(tǒng)類似于平板電腦，經(jīng)過訓(xùn)練的女性完全可以勝任,。同時,，由于女性特有的細心縝密，女飛行員在武器操控,、儀器使用,、地形識別等方面都有超過男性的表現(xiàn)，這也是培養(yǎng)女飛行員的意義所在,。

和平時期,，飛行特技被譽為“刀尖上的舞蹈”“實戰(zhàn)的延伸”。高水平的飛行編隊機翼間隔不到1米,，高度差基本為零,，每次訓(xùn)練都在追求飛機性能和人體生理的極限,。實際上，許多飛行特技在實戰(zhàn)中證明了自身價值,。1981年,，以色列空軍空襲了伊拉克核反應(yīng)堆。以軍6架F-15,、8架F-16彼此距離不足1米,，雷達顯示為一架大飛機，成功騙過伊軍防空網(wǎng),。

待銀鷹換羽

打造“飛機中的飛機”

隨著新技術(shù)變革推進和新型復(fù)合材料的突破,，彈射救生技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域不再局限于軍用固定翼飛機，還開始向武裝直升機,、民用飛機和載人航天器等領(lǐng)域延伸,。

冷戰(zhàn)后，幾次重要戰(zhàn)爭凸顯了武裝直升機的作用,，但救生成功率并不能令人滿意,。俄羅斯卡-50攻擊直升機裝備的牽引火箭式彈射系統(tǒng)，填補了該領(lǐng)域的空白,?？梢灶A(yù)見，在不久的將來,，直升機救生系統(tǒng)的研制必將趨于完善,。

當(dāng)前，戰(zhàn)機正從三代機向四代機（美國標(biāo)準(zhǔn)）進行過渡,，而航空救生系統(tǒng)發(fā)展則相對滯后?，F(xiàn)役和在研的幾種四代機依然采用第三代彈射座椅，難以滿足復(fù)雜飛行狀態(tài)下的航空救援,，第四代彈射座椅的研制迫在眉睫,。

實質(zhì)上，第四代彈射座椅是一個自動飛行器,，被稱為“飛機中的飛機”,。由于關(guān)鍵技術(shù)尚未攻克，到現(xiàn)在仍未裝機服役,。美國先后制定了MPES計劃,、CREST計劃謀求彈射技術(shù)智能化，并取得了重大突破,，早期試圖實現(xiàn)飛行智能導(dǎo)向的微波輻射技術(shù)也進入實用階段,。未來，第四代彈射座椅會成為兼顧飛行可控技術(shù),、自適救生能力,、生命威脅邏輯控制的模塊化系統(tǒng),，智能化、人性化的新型彈射座椅將會擁有更多的用武之地,。

雖然并非完美,，但彈射座椅仍堪稱航空界最偉大的發(fā)明之一。據(jù)英國馬丁貝克公司統(tǒng)計：截止2014年,，因該公司彈射座椅獲救的飛行員逾7000人,。自彈射座椅問世以來，飛行員的傷亡率在大幅度下降,，不得不說：彈射座椅功不可沒,。

（作者單位：空軍某部）