彈射座椅一般工作流程

　　新聞提示

　　11月12日，我空軍殲-10女飛行員余旭，在飛行訓練中不幸犧牲，一時間引發全國人民的廣泛關注。飛行是勇敢者的運動，鷹擊長空的畫面令人心動，但賞心悅目的飛行表演背后，是對飛行員近乎苛刻的素質要求和風險挑戰。作為重要逃生裝置的彈射座椅，在飛機的整個壽命周期中可能從不啟用，或者僅出場數秒，雖然隻用一次，但對於飛行員而言不可或缺,被譽為飛行員最后的“守護神”。那麼，歷經三代的彈射座椅是否可靠？為什麼彈射完成后還會出現飛行員傷亡事件？本文將為您逐一解答。

　　伴飛行而生

　　彈射並非萬無一失

　　自飛機誕生以來，工程師們就在思考飛行安全的問題。早期的飛機航速較慢，主要依靠飛行員自主跳傘逃生。進入噴氣時代后，戰機時速飆升至上千公裡，自主跳傘已不可能實現。各國開始研究可使飛行員彈出機艙的座椅，至今已經發展了三代。

　　第一代彈射座椅，最早配置在二戰時德國空軍的He219夜間戰斗機上，以壓縮空氣為動力，利用推進器拋開艙蓋，將人和座椅整體彈出，待人椅分離后打開傘具。雖初具實效，但尚有欠缺。第二代火藥動力方案於是出爐，以火藥（微爆索）炸開艙蓋，在人椅離開機艙后，借助火藥產生的二級推力繼續上升再人椅分離。這一創舉有效解決了低空開傘的難題。其中比較有代表性的，是20世紀70年代英國為“狂風”戰斗機研制的MK.10彈射座椅。

　　隨著超音速時代來臨，老舊單一的彈射座椅漸漸落伍，第三代彈射座椅應運而生。在採用速度傳感器后，可根據離機速度執行多態化救生模式，有效地縮短了低速開傘的時間。其中最成功的是俄羅斯的K-36彈射座椅，它在離艙后可改變自身氣動外形，實現飛行姿態的主動控制，這已經是第四代彈射座椅的理念——將彈射座椅視為獨立飛行器。時至今日，世界各國現役機種裝備的彈射座椅仍以第三代為主。

　　既然彈射座椅如此先進，為何還會發生機毀人亡的事件？事實上，每當事故發生，跳傘還是挽救飛機都需要飛行員當機立斷，生死抉擇往往不到1秒鐘。雙座飛機的彈射更為復雜，為防止空中相撞，一般先彈出后座飛行員，這樣留給前座飛行員的時間更為短暫。異常飛行時，飛機巨大的過載也會影響彈射操作，飛行員甚至會產生黑視、喪失意識。在這種情況下，即使是逃生率最高的彈射座椅也很難保証安全。

　　在實際應用中，飛行速度越快，彈射成功率越低。在密集編隊飛行中，彈射的姿態、角度甚至風速都關乎逃生成敗。二戰中，就不乏離機成功后撞上尾翼的飛行員。高空高速彈射后，飛行員遭遇的氣流侵襲不亞於“迎面撞車”，即便跳傘成功后，還要面臨在陌生地域實施空降的問題。所以說，彈射座椅並非萬無一失。

　　為實戰而設

　　飛行員的“第二生命”

　　1999年，巴黎航展上，一架蘇-30飛機擦地墜毀，但該機配備的K-36彈射座椅發揮作用，以近零高度挽救了2名飛行員的生命。至此，始於第二代MK.10彈射座椅的“零-零”（零高度、零速度）彈射概念被發揮到極致。截至目前，現役戰機採用的座椅大部分具備“零-零”彈射的能力。

　　“零-零”彈射聽起來很可靠，但實際上也僅僅滿足於實驗平台。在實戰中，飛行員必須將手從操作杆移至手柄處扳動，這0.1秒的反應時間關乎存亡。現役彈射座椅面臨的另一個難題是飛行員的群體不斷擴大，從目前發展趨勢看，不但要考慮乘員的適用范圍，還要顧及女飛行員的出現，飛行員體型差異導致人體重心分布范圍和慣性矩范圍大大增加。另外，女飛行員對彈射加速度的耐限值比男性要低，這些不利因素對彈射救生系統的研制提出了新的挑戰。各國空軍紛紛致力於此，如美國LME公司研制出脊椎預加載彈射機構，縱向可滿足裸重42-111千克乘員的安全彈射要求。

　　既然如此，那麼培養女飛行員還有沒有必要？讓我們看看世界上主要航空強國的做法：美國、俄羅斯、英國等國家早就擁有女殲擊機飛行員，美國更是擁有50多名，駕駛機型包括F-16戰斗機。研究表明，隨著戰斗機座艙的改進，飛行員不必局限於強壯的男性，先進的操作系統類似於平板電腦，經過訓練的女性完全可以勝任。同時，由於女性特有的細心縝密，女飛行員在武器操控、儀器使用、地形識別等方面都有超過男性的表現，這也是培養女飛行員的意義所在。

　　和平時期，飛行特技被譽為“刀尖上的舞蹈”“實戰的延伸”。高水平的飛行編隊機翼間隔不到1米，高度差基本為零，每次訓練都在追求飛機性能和人體生理的極限。實際上，許多飛行特技在實戰中証明了自身價值。1981年，以色列空軍空襲了伊拉克核反應堆。以軍6架F-15、8架F-16彼此距離不足1米，雷達顯示為一架大飛機，成功騙過伊軍防空網。

　　待銀鷹換羽

　　打造“飛機中的飛機”

　　隨著新技術變革推進和新型復合材料的突破，彈射救生技術的應用領域不再局限於軍用固定翼飛機，還開始向武裝直升機、民用飛機和載人航天器等領域延伸。

　　冷戰后，幾次重要戰爭凸顯了武裝直升機的作用，但救生成功率並不能令人滿意。俄羅斯卡-50攻擊直升機裝備的牽引火箭式彈射系統，填補了該領域的空白。可以預見，在不久的將來，直升機救生系統的研制必將趨於完善。

　　當前，戰機正從三代機向四代機（美國標准）進行過渡，而航空救生系統發展則相對滯后。現役和在研的幾種四代機依然採用第三代彈射座椅，難以滿足復雜飛行狀態下的航空救援，第四代彈射座椅的研制迫在眉睫。

　　實質上，第四代彈射座椅是一個自動飛行器，被稱為“飛機中的飛機”。由於關鍵技術尚未攻克，到現在仍未裝機服役。美國先后制定了MPES計劃、CREST計劃謀求彈射技術智能化，並取得了重大突破，早期試圖實現飛行智能導向的微波輻射技術也進入實用階段。未來，第四代彈射座椅會成為兼顧飛行可控技術、自適救生能力、生命威脅邏輯控制的模塊化系統，智能化、人性化的新型彈射座椅將會擁有更多的用武之地。

　　雖然並非完美，但彈射座椅仍堪稱航空界最偉大的發明之一。據英國馬丁貝克公司統計：截止2014年，因該公司彈射座椅獲救的飛行員逾7000人。自彈射座椅問世以來，飛行員的傷亡率在大幅度下降，不得不說：彈射座椅功不可沒。

　　（田博 作者單位：空軍某部   制 圖：孫雨婷）

　　

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