彈射座椅的誕生

在第一次世界大戰(zhàn)中，各國(guó)開始為作戰(zhàn)飛機(jī)的飛行員配備降落傘。隨著飛機(jī)速度增大，飛行員爬出座艙跳傘日益困難。不過，到了第二次世界大戰(zhàn)時(shí)，戰(zhàn)斗機(jī)的時(shí)速已提高到600千米以上，飛行員跳傘要冒著被強(qiáng)風(fēng)吹倒或被刮撞到飛機(jī)尾翼上的危險(xiǎn)，所以只靠飛行員自行爬出座艙跳傘逃生越來越困難。當(dāng)飛機(jī)飛行時(shí)速達(dá)到500千米，飛行員必須借助外力才能應(yīng)急離機(jī)救生。

可是用什么辦法來解決這個(gè)問題呢？德國(guó)首先開始了對(duì)飛行彈射座椅的研究，并率先用作實(shí)戰(zhàn)。第二次世界大戰(zhàn)后，彈射座椅對(duì)飛行員的作用，受到越來越多國(guó)家的重視。彈射座椅的技術(shù)在迅速發(fā)展，成為高速軍用飛機(jī)必不可少的救生設(shè)備。

彈射椅的發(fā)展過程

這臺(tái)在危難時(shí)刻能救命的坐椅，可不是一開始就完美無(wú)缺的，讓我給你講講它的發(fā)展歷程吧。

上世紀(jì)50年代，以火藥為動(dòng)力的彈射座椅已在噴氣式飛機(jī)上普遍使用。為解決空中救生問題，美、英等國(guó)又相繼研制出火箭助推的組合動(dòng)力彈射座椅。此間形成的第一代彈射座椅為彈道式彈射座椅，即利用滑膛炮的原理把人和座椅作為“炮彈”射出飛機(jī)座艙，然后使人椅分離，打開救生傘。它主要解決了飛行員在高速條件下的應(yīng)急離機(jī)問題。不過，由于彈射是在緊急情況下進(jìn)行的，飛行狀態(tài)、速度等難以控制，加之彈射動(dòng)作是在瞬間完成，飛行員將要承受很高的沖力，強(qiáng)大的彈射沖擊易使飛行員身體因突然位置改變而引起扭傷或撞擊傷，以及脫臼等問題。而且在彈射瞬間，飛行員身體將受到高速氣流的吹襲。那么，我們就來看看，各國(guó)科學(xué)家是怎么來解決這些問題的。

時(shí)間來到了上世紀(jì)60年代，為使高空高速飛行中的飛機(jī)駕駛員在彈射時(shí)免受高速、低溫、缺氧等因素的傷害，科學(xué)家們?cè)趶椛渥蔚幕A(chǔ)上，又首先研制成功密閉和半密閉式的彈：射救生系統(tǒng)。這一時(shí)期的彈射座椅為火箭彈射座椅。它的主要特征是把火箭作為彈射座椅的第二級(jí)動(dòng)力，在第一級(jí)動(dòng)力彈射機(jī)構(gòu)的作用下，把人椅系統(tǒng)推出座艙后，再由火箭繼續(xù)推動(dòng)人椅系統(tǒng)向上運(yùn)動(dòng)，使其具有更高的軌跡，以解決彈射救生的問題。

70年代初，美國(guó)試驗(yàn)了可飛彈射救生系統(tǒng)，座椅離機(jī)后變?yōu)榭煽仫w行器，飛行一定距離后，人椅分離，開傘降落。目前，各國(guó)主要戰(zhàn)斗機(jī)上多為敞開式的火箭彈射座椅，其救生性能一般可滿足飛機(jī)在零高度、時(shí)速在0～1200千米條件下的救生要求。這一時(shí)期屬于多態(tài)彈射座椅的發(fā)展時(shí)期，其主要特點(diǎn)是采用了速度傳感器，根據(jù)不同的飛行速度，救生程序提供不同的救生模式，從而縮短了救生傘低速開傘的時(shí)間，提高了不利姿態(tài)下的救生成功率。

直升機(jī)救生也玩“彈射”

在人們的既有印象中，直升機(jī)因?yàn)樵谧撋峡昭b有飛速旋轉(zhuǎn)的巨大槳片，而不能采用固定翼飛機(jī)那種垂直彈射救生技術(shù)，因?yàn)檫@會(huì)導(dǎo)致飛行員受傷甚至死亡?？涩F(xiàn)今，直升機(jī)的作用愈發(fā)重要，早日研制出在直升機(jī)上也能派上用場(chǎng)的彈射救生座椅才是上策。

目前，世界直升機(jī)的救生技術(shù)主要分為兩派，即俄羅斯的彈射救生和美國(guó)的抗墜毀理論。在研制直升機(jī)彈射技術(shù)中，俄羅斯提出了大膽的設(shè)想，先將直升機(jī)上方的旋翼連同艙頂炸掉，掃清彈射通道后再同固定翼飛機(jī)一樣實(shí)施垂直彈射救生技術(shù)，并已研制成功了K-37零一零火箭式彈射救生系統(tǒng)，將其裝備在了卡-50和卡-52武裝直升機(jī)上。

現(xiàn)今，裝備了彈射座椅的武裝直升機(jī)，其飛行員的應(yīng)急離機(jī)成功率達(dá)到100%，它開創(chuàng)了直升機(jī)駕駛員彈射救生的先河，填補(bǔ)了直升機(jī)救生領(lǐng)域的一項(xiàng)空白。

美國(guó)的抗墜毀理論建立在一個(gè)詳細(xì)的調(diào)查基礎(chǔ)上。統(tǒng)計(jì)表明，直升機(jī)墜落往往都在20米以下的低空，而且此時(shí)的旋翼能有效地降低墜落速度，只要能把降落速度降低到可接受的程度，完全可以保證飛行員的安全。所以，美國(guó)加強(qiáng)了機(jī)身和起落架，特別設(shè)計(jì)了座椅，以保證能緩沖沖擊力；一般的直升機(jī)還會(huì)在駕駛艙，發(fā)動(dòng)機(jī)等重要部位加裝裝甲，并且起落架具有很強(qiáng)的緩沖能力，使直升機(jī)發(fā)生事故墜落時(shí)，連著飛行員一起墜落，通過旋翼的白旋有效降低降落速度并保持操控性，最終保證飛行員的安全。如美軍的AH-64“阿帕奇”直升機(jī)，加裝了裝甲以及對(duì)起落架進(jìn)行加固。

彈射救生技術(shù)展望

通過上面的介紹我們知道，第一代彈射座椅是利用滑膛炮的原理，把人和座椅作為“炮彈”射出飛機(jī)座艙，然后使人椅分離打開救生傘；第二代彈射座椅為火箭彈射座椅，主要特征是把火箭作為彈射座椅的第二級(jí)動(dòng)力；第三代彈射座椅屬于多態(tài)彈射座椅，主要特點(diǎn)是采用了速度傳感器，根據(jù)應(yīng)急離機(jī)的飛行速度的不同，救生程序執(zhí)行不同的救生模式，提高了救生成功率。

那我們是不是可以假想，第四代彈射座椅可以設(shè)計(jì)成為一個(gè)小的飛行器。當(dāng)飛機(jī)遇到危險(xiǎn)后，彈射出來的飛行器還可以繼續(xù)飛行。不過，這種假需要我們的科學(xué)家來進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)才可以得出結(jié)論。

我國(guó)彈射救生技術(shù)經(jīng)過了幾十年的努力，已經(jīng)跨入了獨(dú)立研制彈射救生設(shè)備的行列，自行研制的第三代彈射座椅已裝機(jī)服役，并已開始第四代彈射救生技術(shù)的預(yù)研工作。

未來我國(guó)在這一領(lǐng)域的研究和發(fā)展，也更需要學(xué)有所成的同學(xué)們來做貢獻(xiàn)。endprint