飞行员存活的关键 解读国产先进弹射座椅.docx

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1、昨天看了四川 解放军又坠了一架J10B。但是幸好飞行员活下来了。听说是跳伞成功。现在观念终于改了！飞机钱能买到，一个优秀飞行员没了钱可买不来我们今天来科普下国产弹射座椅，这可是飞飞活命的关键啊！[转自铁血社区http://bbs.tiexue.net/post_8413015_1.html/]弹射逃生的历史可以追溯到最初的跳伞表演，当时空中马戏团的演员从气球跃下，打开降落伞缓缓着地来取悦观众。但一战大批的空勤人员因为缺乏救生装备战死。让当时的航空专家不得不关注起这方面。降落伞从一开始就是协助飞行员脱离失控飞机的逃生工具，早期飞机航速慢，可以人力推开座舱

2、盖再从容的跳离飞机。但随着飞机速度的提升，这种方法已不能确保飞行员能活下来，据统计当跳伞时的空速大于360公里/时，飞行员的存活率仅约2%。所以利用机械弹射逃生的概念应运而生.图为最早的弹射座椅德国空军的HE219战斗机上装备。弹射方式主要分为两种：一是人员坐在弹射座椅上脱离飞机，然后开启降落伞；二是驾驶舱整体与飞机脱离，以座舱为逃生舱对人员提供保护。前者对飞机结构影响较小，成为战斗机逃生系统的主流；后着因管路配置、结构设计等因素对战斗机结构影响较大，迄今为止只有很少飞机采用，因此本文将重点讨论弹射座椅。图为奇葩的F111土豚整体式逃生舱。弹射系统的类

3、型[转自铁血社区http://www.tiexue.net/]早期弹射座椅的动力来源可分为两类，一是储气瓶的压缩空气、二是火药燃气。将高压空气注入弹射座椅的汽缸与活塞，使弹射座椅受作用力脱离飞机的做法在技术上较为简易，但这种弹射方式对维修和整备时间都不利。另一被称为弹射枪的设计能以较小体积和重量提供足够的弹射力量，弹射枪的结构类似于中国玩的二踢脚，平时内筒缩入外筒并以机械装置锁定，当弹射指令下达时，固定装置解锁，两筒间的起爆装药即被引爆，产生高压气体将内筒伸出，内外筒的功能如同活塞与汽缸，并兼具导轨作用，使弹射座椅沿导轨方向离开战斗机。使用弹射枪的弹射

4、座椅飞离战斗机的速度能达到15米/秒。因上述脊椎的特性，使得利用火箭为弹射动力并不能一味增加推力。目前多数弹射座椅都保留了弹射枪，将弹射动力分为两个阶段，先利用弹射枪将弹射座椅与驾驶舱底板分离，再将弹射座椅推升至导轨末端（约需0.2~0.35秒，加速度不超过15G），等座椅到达导轨末端后，再启动火箭进一步加速弹射座椅。两段式弹射动力可以较小加速度增加值获得较高的弹射弹道，即使在高下沉率的飞行状态下弹射，也能确保获得足够的开伞高度。一般来说，零高度零速度弹射（即所谓零-零弹射）座椅能在地面静止状态下弹射至107米高度。弹射程序的进行[转自铁血社区http

5、://bbs.tiexue.net/]目前弹射座椅在发展中已渐渐融入许多复杂的子系统，如人椅分离、可变开伞行程与气动稳定装置等，以扩展弹射包线、增加逃生成功率。一般来说弹射座椅所具备的主要组件如图所示，要了解弹射系统的设计特性，需要分析弹射程序的相关步骤，才能了解其演进过程和设计理念。图为一部电影中F18弹射过程的CG弹射指令令下达由于弹射时机的选择并非仅单纯考虑战斗机状况，还需考虑地点、敌情等因素，因此除部分实验机和垂直起降战斗机安装了自动弹射系统外，其余都由飞行员自行决定弹射时机。弹射指令的下达是由启动弹射手柄开始，弹射手柄多装于腿部附近，最早的德

6、国弹射座椅把弹射手柄设计于头靠上方，弹射时，人员为将手柄拉下必须挺直背部、缩回手臂，可确保保持正确坐姿，避免受伤。有些甚至将手柄与面罩连动，启动弹射手柄时顺势拉下面罩，避免破碎的座舱盖碎片及高速气流伤害脸部的，但在超过6至8G以上过载弹射时，飞行员无法将手臂抬到头部上方启动弹射手柄，所以现在的弹射座椅一般都把手柄置于两腿中央，以缩短下达弹射命令时间。图中那个手柄就是弹射手柄[转自铁血社区http://bbs.tiexue.net/post_8413015_1.html/]座舱盖脱离弹射时最先遇到的障碍是座舱盖，所以在弹射前就要抛掉座舱盖。早期飞行员可以

7、人力推开座舱盖，利用气流把座舱盖吹离，但随着空速的增加，座舱盖因承受外部气动力作用而无法手动抛离。F-22更狠！为了缩短抛盖时间，=直接在座舱盖安装了小型火箭助推组，利用火箭抛离座舱盖，大幅缩短抛盖时间。对多座机或而言，抛盖一般无法完成，所以还有另外两招解决：一是利用安装在弹射座椅头上方的冲角击破座舱盖直接弹射，但现代战斗机座舱盖能抗鸟撞，所以不易穿透，还有可能弄伤人员。二是在座舱盖玻璃内侧粘上微型爆炸索，爆炸索外铺设弹性胶条以减少向座舱散射的爆炸微粒。弹射时微型爆破索先引爆，将有机玻璃炸成碎片后飞行员再弹射，此时飞行员穿过碎片区时可能会被割伤，不过气

8、流会吹离碎片，再加上头盔、面罩等护具的保护，这种风险被降至最低。图中的线就是切割座舱盖的导爆索