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点评战机飞行员逃生手段:双座型前舱不易逃生

热度86票  浏览162次 【共0条评论】【我要评论 时间:2011年10月24日 09:01

14日上午在陕西蒲城举行的飞行表演中,国产“飞豹”战机在表演完成通场任务返航途中意外坠毁。

零高度弹射逃生的英军鹞式战斗机驾驶员

F-111战机的整体弹射座舱

巴黎航展上苏-30的双座弹射

  近日,中国国际通用航空大会执委会在西安确认,14日上午在陕西蒲城举行的飞行表演中,国产“飞豹”战机在表演完成通场任务返航途中意外坠毁。据介绍,飞机失事时离地面很低,后舱飞行员弹射出舱,降落伞打开,并无大碍;前舱飞行员确认牺牲,地面无人员伤亡。

  前舱飞行员为何没有跳伞?有关研究人员看法不一。有的认为飞行员可能为了操纵飞机避开下面的村庄而没有跳伞;也有的认为当时飞机正处于俯冲状态,位置太低,已来不及跳伞。那么突发险情时,战机飞行员如何逃生?现代战机的逃生通道是什么?今天的军事版为您做深度解读。

  逃生之弹射源起

  传统跳伞要躲避“三把刀”

  战机在空中突发险情,飞行员怎样逃生呢?人们首先想到的就是――跳伞。问题是:如何跳?

  最初的方法很简单。飞行员自己背着降落伞包,掀开机舱盖子,爬出来一跳,打开降落伞,平安降落。

  可这个方法随着航空技术的不断发展,飞机速度越来越快,就渐渐不可行了。原因有以下几方面:

  其一,飞机在飞行时,相对大气高速运动,当掀开舱盖后,对飞行员而言,大气就如同一阵猛烈的飓风扑面掠过,从而使爬出跳伞难度加大。当飞机时速超过400公里,气流形成强大冲力,人工跳伞基本不可能了。扑面而来的飓风是第一把“刀子”。

  其二,飞机的尾翼是更可怕的杀手。当飞行员刚刚从机舱爬出来起跳时,受到大气阻力,水平速度会骤然变慢。同时整个飞机还在以刚才的高速前进,这样,位于机舱后方的尾翼,就如同一把飞速劈过来的刀子,可以把飞行员切成两半。在二战中,好些王牌飞行员就这样被自己的爱机分尸了。

  除此之外,飞行员掀开盖子,爬出来跳伞,这一系列动作要耗费不少时间。如果飞机在低空出麻烦,等你还在做这些准备工作时,只怕就已经跟地面亲密接触了。以上几个因素,使得传统的人工跳伞逃生几乎成为送死。

  逃生之弹射装置

  不断挑战几大难题

  从二战后期,德军率先使用了弹射装置,在飞机失事时,将飞行员猛地向上弹出机舱,躲开下方飞机,然后再打开降落伞,以此来对抗气流,避免尾翼切割,并缩短跳伞时间。高速战机上的弹射装置,需要解决几方面的难题:

  首先,要把飞行员弹起一定的高度。这个初速度不能太小,太小了高度不够,还是会撞上。但同时加速度又不能太大,太快等于重力剧增,会因“过载”而对飞行员身体造成严重损伤。最初的弹射装置,是在座位下安装火药,通过火药爆炸连人带座椅冲上去,称为“弹道式弹射”。然而“弹道式弹射”的发射时间较短,会造成前面所说的初速度和加速度的两难。因此从1958年开始采用“火箭式弹射”,增加一枚小型火箭和座椅固定在一起,在弹射后,通过火箭的推力继续加速。这样加速的时间较长,加速度和速度可以有更大的协调空间。

  其次,要解决的是必须打开飞行员头顶上的舱盖。以前手动跳伞,需要飞行员自己掀舱盖。现在自动弹射,飞行员手动是来不及了。最初的思路是“抛盖后弹射”,即用气流或火药将舱盖抛掉,但在坠毁的紧张时刻,抛弃舱盖需要耽误0.5秒,这0.5秒可能生死攸关。所以后来又出现了“穿盖式弹射”,就是不掀盖子,连人带椅子直接冲上去,把舱盖顶破。这种方法比抛盖节约时间,但飞行员脑袋和脊柱遭到重创的危险又增加了。到20世纪70年代,又出现了一种新技术,在舱盖上铺设微型爆炸索,一旦需要弹射,直接把舱盖炸成碎片,省事又安全。

  第三,需要解决弹射时气流的影响。不要以为气流只是“刮得脸生痛”。时速几百公里的水平气流和几十公里的垂直气流,会对人体造成极大的压力,不但会损害飞行员的面部、呼吸道,甚至可能拉伤飞行员的肢体和骨骼。因此一般飞行员是和座椅一起弹射的,自动装置把飞行员四肢和躯干都紧紧固定在座位上,并且还有专门的附加防护。弹射出去后,再自动人椅分离,然后降落伞带着飞行员缓缓下降。

  焦点之双座战机

  后舱比前舱更易逃生

  最后还有双座舱战机弹射的协调问题。双座舱战机有两名飞行员,在驾驶时可以互相帮助,一名飞行员身体不适,另一人可以完成驾驶工作,相当于上了“双保险”。但当必须抛弃飞机时,弹射工作却更加复杂了。一个飞行员的弹射产生的碎片、烟火以及张开的降落伞,完全可能干扰另一个飞行员弹射。

  针对这个问题主要是两种解决思路。对于并行双座(两个飞行员左右并排驾驶),通常采用同步弹射。即一次把两个飞行员一起弹出去,但在弹起的瞬间,分别增加一个外侧水平方向的火箭推进力。左边的飞行员向左弹,右边的飞行员向右弹。这样两个飞行员弹出来后自然地左右分开,互不干扰。

  对于“串行双座”(两个飞行员一前一后驾驶)情况则更为复杂,通常的解决方案是先后弹射。即先把后座上的飞行员弹出去,然后再弹前座飞行员,利用时间差拉开空间距离,避免干扰。显然,对于前座飞行员来说,由于他必须等后座弹射之后再弹射,时间上滞后,而且飞机的状况已经有所变化,所以危险性要大得多。通常前后座弹射的时间差可能达到1秒钟甚至更多,如果是低空弹射,这个时间很可能就意味着生与死的隔阂。本次“飞豹”事故中,第一位飞行员弹射逃生成功,而第二位则不幸遇难,也是这个残酷公式的见证。

  发展之我国救生

  我国已启动第四代

  救生装置研制规划

  为了满足双座飞机救生系统的要求,我国在上世纪80年代就发展了指令弹射系统和座椅轨迹发散火箭,并将弹射速度指标扩展到0至1000千米/时。

  目前第三代弹射座椅已经装备部队,我国成为继英、美、俄三国之后,第四个能独立研制、生产和试验弹射救生装备的国家,三代弹射座椅分别与我国各种军用飞机配套,并多次在紧急情况下挽救飞行员的生命。目前我国已经启动第四代弹射救生装置研制规划,满足更为先进的第四代战机的需要。

  案例之双座逃生

  弹射座椅平均

  救生率约80%

  现代弹射座椅能在0至25千米的飞行高度和0至1200千米/小时的飞行速度内有效工作。但在俯冲、横滚等飞行状态,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%。下面是近年来比较经典的双座战机弹射案例。

  1999年6月12日,巴黎航展上,苏-30MKI战斗机起飞后连续作出高难度动作。突然,在低空翻滚时,尾翼摩擦地面起火。此时苏-30大角度爬升后一个鹞子翻身,将两名飞行员先后弹射出来。

  2009年5月,一架英军鹞式战机起飞后发生故障,在跑道上迫降滑行时起火,飞行员地面弹射逃生。

  2010年1月21日,芬兰一架拼装的F/A-18“大黄蜂”战斗攻击机在训练螺旋飞行时突然失控并下降,两名飞行员弹射后幸免于难但负伤。

  2010年7月23日,加拿大空军一架F-18战斗机在超低空飞行表演时忽然失去动力下坠。飞行员紧急弹射逃生。数秒钟后,飞机坠地。

  2010年9月20日,俄罗斯一架苏-27战斗机在维修后首次试飞时忽然起火,两名飞行员弹射逃生。

  2009年3月,美军一架F-22猛禽战斗机在加利福尼亚坠毁,飞行员殉难,未能逃生。

  案例之艰难选择

  我飞行员三次

  放弃求生机会

  弹射装置并不能保证逃生。因为弹射装置本身可能出故障,而且对于飞行员而言,处置空中险情的时间往往只有数秒,弹射意味着必须弃毁价值不菲的爱机。现代战机很昂贵,一架动辄就得上千万甚至上亿。如果是试验机的话往往承载着许多宝贵的飞行数据,一旦坠毁,对新飞机的试验进程将造成极大影响。所以飞行员在处置险情时往往有无论如何也要保住飞机的想法,很多时候就是在这种两难选择中,失去了宝贵的逃生机会。

  2006年11月14日,我国一级飞行员李剑英驾驶某型歼击机,在训练结束下降途中,飞机撞鸟,当时飞机上还有800多公升航空油,120余发航空炮弹,1发火箭弹。在生死攸关的16秒里,李剑英看到飞机下方密集的村庄和人群,先后3次放弃求生机会,为了保护国家和群众的生命财产而不幸殉难。

  案例之啼笑皆非

  韩国空军少将

  糟蹋十亿韩元

  韩军发生了一次弹射笑话。在去年7月26日,韩国空军少将崔某在机场向一群军校后辈讲解时,坐在F-15K驾驶舱内,竟然误触了弹射按钮。

  在零速度零高度的情况下,F-15K战斗机舱盖大开,将崔少将连人带椅子弹上半空,然后张开降落伞,晃晃悠悠落在跑道上,引起了目瞪口呆之后的哄堂大笑。这次事故造成直接经济损失10亿韩元(约600万人民币)。

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