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弹射座椅成战斗机标配,为何直升机没有?

弹射座椅成战斗机标配,为何直升机没有?
2021年12月07日 15:36 新浪网 作者
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铁戈飞马 军事博主

  弹射座椅作为战机遇到任何飞行故障下,无法继续飞行时,保障飞行员安全远离失事战机的保险装置,经过多年的技术更新,现阶段全球范围内弹射座椅主要以俄罗斯的K36系列、英国马丁贝克的MK5系列弹射座椅,知名度最高、使用范围也更广。

  

  比如俄罗斯的K36系列弹射座椅,作为世界上公认技术最先进、弹射范围最广的弹射座椅,其最大的优势就是可以做到速度超过音速的更高速度、更高高度下安全弹射,这两点是包括马丁贝克弹射座椅在内的其他弹射座椅所无法比拟的优势。K36弹射座椅最早研制于上世纪60年代,在其身上主要有两大优势奠定了其在弹射座椅领域几十年的王者地位。

  

  一、K36弹射座椅可以同时兼顾高、低速度下的不同速度弹射需求,这是因为K36弹射座椅采用了开缝式设计,其降落伞上有8条对称开缝设计,在低速时开缝很小,这个时候降落伞空气阻力大、减速效果明显,在很低的速度和高度下就能实现安全逃生;而高速或者较大高度弹射时,伞上的缝隙会在大速压强下强制打开,直接排出大部分气流来减少开伞载荷,避免伞面被损坏的同时,保证了飞行员的安全逃生。

  

  二、K36之所以成名的真正原因更具体的来说,还在于K36能够更为安全的保障开伞后,更快、更稳达到稳定飞行状态的能力。因为以前飞行员在高速、特别是超音速飞行时弹射,除了无法安全弹射外,更存在高速下一旦开伞除了伞面会被高速气流吹破外,更存在着受高速气流影响飞行员连同弹射座椅在空中翻滚、飞行员生理系统被超音速气流吹伤早就永久性伤害、昏迷的问题。

  

  所以为了解决这个问题,K36弹射座椅在设计上主要从加强气流防护系统和快速稳定飞行姿态开始,在气流防护设计上,K36弹射座椅上的导流板和抬腿机构和臂限器会挡住迎面而来的大部分气流、使其绕开飞行员的头胸部和手臂,而抬腿机构则会使飞行员的大腿向上抬,以减少迎风和冻伤面积。所以K36弹射座椅可以在速度不超过135公里/时、高度不超过6000米高度安全弹射,而作为对比维持相同的弹射过载的话,西方国家广泛装备的马丁贝克弹射座椅最大安全范围只能在4000米以下、速度不超过833千米/时下弹射。

  同时K36弹射座椅的两侧肩膀位置特别设计有两个减速稳定杆装置,其可以在弹射后快速打开伸出两个稳定小伞,使得弹射座椅在安全弹射出舱后能够更快、更稳的保持飞行稳定姿态,同时避免弹射座椅翻滚、对飞行员造成二次伤害。而且随着弹射座椅的升级、现阶段很多战机装备的弹射座椅已经可以做到“零高度、零速度”下的安全弹射。

  

  但是为什么直升机、特别是武装直升机基本除了俄罗斯的卡50和卡52两款武装直升机装备有弹射座椅外,剩下的像我国直10、美国的阿帕奇等武装直升机都没有装备弹射座椅,在遇到紧急故障下依然选择自由落体坠落、机身结构吸能减震的设计呢?

  

  一、直升机不管是通用直升机、还是武装直升机最大飞行高度普遍较低、比如很多武装直升机最大升限基本都在3000米左右,最大飞行速度也不会超过300公里/时以上,而且这两个数据还是直升机的最大速度和高速范围值,正常情况下,大部分直升机的最大飞行高度往往只有几百米、甚至几十米高度、最大飞行速度也基本在200公里/时左右,所以将武装直升机称之为“树梢杀手”就是这个原因。

  

这么低的飞行速度和高度下,直升机如果被击中或者发生机械故障后,就算是和战机一样采用弹射座椅,也会出现两个问题,一个是高度太低、飞行员就算安全弹射出舱后,根本没有足够的高度空间打开降落伞减速、另外一个则是速度太低开伞时间慢,对于弹射座椅上装备的减速降落伞而言,开伞时间和弹射速度有一定关系,弹射速度过快贸然开伞很可能会造成伞被高速气流吹坏,速度过低气流速度不高伞打开效果不理想,也就达不到弹射逃生的需求,所以直升机自身的速度低、高度低,是发生故障时很难第一时间弹射并安全打开弹射座椅降落伞的原因所在。

  

  当然最重要的还是直升机和战机不同,基本上现阶段除了这几年主流的倾转旋翼机外,大部分传统直升机飞行员头顶都有一个尺寸巨大的螺旋桨,这就造成直升机飞行员如果和战机飞行员一样朝上弹射的话,头顶的螺旋桨首先会害死飞行员;向下弹射话由于直升机飞行高度普遍较低,向下弹射会损失本身就不够的高度空间,所以也不现实;向左右两侧弹射的话,飞行员需要先从直立向上状态倾转90度,在有限的高度下,繁琐的弹射步骤会浪费本身就不够的弹射安全时间,所以也不现实,而且水平弹射出去在很低的速度下,如果快速姿态回正也是问题。

  所以像俄罗斯的卡50和卡52武装直升机虽然都装备了弹射座椅,但是其依然采用了向上直立弹射方式,只是在弹射前、飞行员需要手动控制炸掉头顶的6片桨叶后再启动弹射座椅,这样弹射方向朝上,还能增加一部分弹射高度空间,有利于飞行员出舱后有更充足的时间开伞和姿态稳定、和减速降落。

  但是为什么其他直升机不学卡系列武装直升机这种弹射模式,依然选择传统的抗坠毁、机身结构吸能设计依然是有原因的:

  其实就算是卡50和卡52直升机装备的弹射座椅弹射成功率也不是很高,主要原因在于直升机的正常飞行高度普遍只有几十米为主,对于卡50和卡52直升机而言,如果发生机械故障、或者被击中紧急弹射时,直升机在弹射前需要炸掉螺旋桨叶片、再启动弹射座椅,可能在这个过程中直升机的高度已经下跌了很多,剩余的高度和速度,就算是弹射出舱也没有足够的时间打开降落伞、降落伞减速后安全着陆,所以对于大部分直升机而言,在直升机被击中或者出现紧急故障的时候根本没有多余的时间选择弹射逃生。

  为此现代大部分直升机在被击中或者发生机械故障需要紧急降落的时候,主要是通过硬机身吸能、后三点式起落架避免着陆过程中较大冲击、抗坠毁座椅吸收坠毁时的冲击力,保护飞行员脊椎不受损伤、安全气囊保护坠地一刹那飞行员不会被驾驶舱仪表所伤害。

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