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弹射座椅如此先进为何还会发生机毁人亡事件?

2016-11-29 17:47 来源:解放军报 

  弹射座椅:飞行员最后的“守护神”

   弹射座椅一般工作流程

  新闻提示

  11月12日,我空军歼-10女飞行员余旭,在飞行训练中不幸牺牲,一时间引发全国人民的广泛关注。飞行是勇敢者的运动,鹰击长空的画面令人心动,但赏心悦目的飞行表演背后,是对飞行员近乎苛刻的素质要求和风险挑战。作为重要逃生装置的弹射座椅,在飞机的整个寿命周期中可能从不启用,或者仅出场数秒,虽然只用一次,但对于飞行员而言不可或缺,被誉为飞行员最后的“守护神”。那么,历经三代的弹射座椅是否可靠?为什么弹射完成后还会出现飞行员伤亡事件?本文将为您逐一解答。

  伴飞行而生

  弹射并非万无一失

  自飞机诞生以来,工程师们就在思考飞行安全的问题。早期的飞机航速较慢,主要依靠飞行员自主跳伞逃生。进入喷气时代后,战机时速飙升至上千公里,自主跳伞已不可能实现。各国开始研究可使飞行员弹出机舱的座椅,至今已经发展了三代。

  第一代弹射座椅,最早配置在二战时德国空军的He219夜间战斗机上,以压缩空气为动力,利用推进器抛开舱盖,将人和座椅整体弹出,待人椅分离后打开伞具。虽初具实效,但尚有欠缺。第二代火药动力方案于是出炉,以火药(微爆索)炸开舱盖,在人椅离开机舱后,借助火药产生的二级推力继续上升再人椅分离。这一创举有效解决了低空开伞的难题。其中比较有代表性的,是20世纪70年代英国为“狂风”战斗机研制的MK.10弹射座椅。

  随着超音速时代来临,老旧单一的弹射座椅渐渐落伍,第三代弹射座椅应运而生。在采用速度传感器后,可根据离机速度执行多态化救生模式,有效地缩短了低速开伞的时间。其中最成功的是俄罗斯的K-36弹射座椅,它在离舱后可改变自身气动外形,实现飞行姿态的主动控制,这已经是第四代弹射座椅的理念——将弹射座椅视为独立飞行器。时至今日,世界各国现役机种装备的弹射座椅仍以第三代为主。

  既然弹射座椅如此先进,为何还会发生机毁人亡的事件?事实上,每当事故发生,跳伞还是挽救飞机都需要飞行员当机立断,生死抉择往往不到1秒钟。双座飞机的弹射更为复杂,为防止空中相撞,一般先弹出后座飞行员,这样留给前座飞行员的时间更为短暂。异常飞行时,飞机巨大的过载也会影响弹射操作,飞行员甚至会产生黑视、丧失意识。在这种情况下,即使是逃生率最高的弹射座椅也很难保证安全。

  在实际应用中,飞行速度越快,弹射成功率越低。在密集编队飞行中,弹射的姿态、角度甚至风速都关乎逃生成败。二战中,就不乏离机成功后撞上尾翼的飞行员。高空高速弹射后,飞行员遭遇的气流侵袭不亚于“迎面撞车”,即便跳伞成功后,还要面临在陌生地域实施空降的问题。所以说,弹射座椅并非万无一失。

  为实战而设

  飞行员的“第二生命”

  1999年,巴黎航展上,一架苏-30飞机擦地坠毁,但该机配备的K-36弹射座椅发挥作用,以近零高度挽救了2名飞行员的生命。至此,始于第二代MK.10弹射座椅的“零-零”(零高度、零速度)弹射概念被发挥到极致。截至目前,现役战机采用的座椅大部分具备“零-零”弹射的能力。

  “零-零”弹射听起来很可靠,但实际上也仅仅满足于实验平台。在实战中,飞行员必须将手从操作杆移至手柄处扳动,这0.1秒的反应时间关乎存亡。现役弹射座椅面临的另一个难题是飞行员的群体不断扩大,从目前发展趋势看,不但要考虑乘员的适用范围,还要顾及女飞行员的出现,飞行员体型差异导致人体重心分布范围和惯性矩范围大大增加。另外,女飞行员对弹射加速度的耐限值比男性要低,这些不利因素对弹射救生系统的研制提出了新的挑战。各国空军纷纷致力于此,如美国LME公司研制出脊椎预加载弹射机构,纵向可满足裸重42-111千克乘员的安全弹射要求。

  既然如此,那么培养女飞行员还有没有必要?让我们看看世界上主要航空强国的做法:美国、俄罗斯、英国等国家早就拥有女歼击机飞行员,美国更是拥有50多名,驾驶机型包括F-16战斗机。研究表明,随着战斗机座舱的改进,飞行员不必局限于强壮的男性,先进的操作系统类似于平板电脑,经过训练的女性完全可以胜任。同时,由于女性特有的细心缜密,女飞行员在武器操控、仪器使用、地形识别等方面都有超过男性的表现,这也是培养女飞行员的意义所在。

  和平时期,飞行特技被誉为“刀尖上的舞蹈”“实战的延伸”。高水平的飞行编队机翼间隔不到1米,高度差基本为零,每次训练都在追求飞机性能和人体生理的极限。实际上,许多飞行特技在实战中证明了自身价值。1981年,以色列空军空袭了伊拉克核反应堆。以军6架F-15、8架F-16彼此距离不足1米,雷达显示为一架大飞机,成功骗过伊军防空网。

[责任编辑:肖春芳]

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