直升机飞行员如何火线逃生

2017年02月10日09:30  来源:解放军报
 
原标题:直升机飞行员如何火线逃生

1月19日,我驻闽陆航某团一架直升机在组织夜间飞行训练时坠毁,2名飞行员不幸牺牲。留下无尽哀思的同时,“直升机发生事故时飞行员如何逃生?”等问题也引起了人们关注。

直升机飞行员堪称当前世界上最危险的工作之一,伊拉克和阿富汗战场更是被称为美军直升机飞行员的“坟场”。那么直升机被击中或遇到无法逆转的机械故障时,飞行员到底如何火线求生?请看本文分析和解读。

主动“弹射”:效能低风险高

在人们印象中,武装直升机是威风凛凛的“空中铁马”与“坦克杀手”。但实际上,直升机飞行高度低、速度慢,战场生存能力相对较弱,在面对突发事故时,飞行员生存率不及固定翼飞行员的十分之一。

为了在战斗或飞行事故中尽可能挽救飞行员的宝贵生命,各军事强国投入了大量科研力量和资金,研究直升机抗坠毁能力和飞行员逃生装备。

直升机的飞行原理主要是依靠机顶上的旋翼和机尾的尾桨为其提供升力并控制方向。正是因为机顶旋翼的存在,导致直升机一旦发生事故,并不能像固定翼战机一样直接弹射,而是要先炸掉旋翼和座舱玻璃,随后飞行员再弹射出舱。这种逃生方式,我们称之为“主动逃生”。

弹射救生措施是最主动的理想救生措施。弹射救生系统主要由弹射控制系统、降落系统和个人救生包组成。在当前世界现役直升机中,只有俄罗斯敢为天下先,其装备的卡-50“黑鲨”和卡-52“短吻鳄”两款直升机采用了K-37火箭弹射救生系统,该系统包括弹射火箭、座椅、降落伞等。座椅底部还装有救生筏、医疗袋等救生物件和一个无线电信号机。

当飞行员执行弹射操作时,旋翼间的爆炸螺栓会将所有旋翼炸断弹开,座舱盖玻璃也被炸掉。随后,座椅上方的弹射火箭点燃,将飞行员牵引出机舱约40米的高度。在下降过程中降落伞自动打开,此后,飞行员将以不到7米/秒的速度降落在地面,完成逃生。

不过,直升机的主动逃生装置,在操作性和安全性上都存在不小隐患。一方面,直升机存在扭矩的问题,即机身同旋翼共转,靠尾桨来保持平衡。但直升机失事后机身往往无法保持平衡,因而很难具备进行弹射的角度要求。另一方面,直升机弹射时,必须首先炸掉旋翼,而这一过程本身就十分危险。

此外,失事直升机必须远离友机很远一段距离,否则散落的旋翼叶片也可能伤及友机,造成不必要的误伤。而在实战中,这样理想的逃生环境很难具备。

抗毁“迫降”:被动却很实用

当今绝大多数直升机,包括美国长弓“阿帕奇”攻击直升机等都是不安装主动逃生装置的。

那么,不安装主动逃生装置的直升机是否就意味着对飞行员的不负责?其实不然,除“主动逃生”外,还有一种逃生方法叫“被动逃生”,即通过起落架、机身、座椅的耐坠吸振能力来吸收冲击波,并加之无动力自转着陆。直升机的机舱可以看作是一个保护舱,旋翼就是降落伞。这种保护机组人员的原理和F1赛车被撞得变形但驾驶员并无大碍相似。

从上世纪50年代开始,美国就在直升机抗坠毁能力方面展开研究,并在70年代公布了《轻型固定翼及旋翼飞机救生性标准》以及《抗坠毁不弹射成员座椅系统军用规范》,从而确定了“美国设计的武装直升机以12.8米/秒的速度垂直坠落时,保证飞行员有95%的存活概率”的这一严格要求。从当前直升机生产领域来看,只有美国能实现这一抗坠毁指标。

例如美国的黑鹰直升机,采用了当前各国武装直升机普遍采用的“跪式起落架”,其在坠毁时能吸收近60%的冲击能量,这是第一层防护;其次,利用机体的抗坠毁设计减缓机体冲击力,这是第二层防护;最后,由装甲椅盆、能量吸收器、坐垫、约束系统组成的防弹抗坠毁座椅,为飞行员提供第三层防护。

这三重防护共同为直升机飞行员的生命安全提供保证。尽管直升机坠地后机体和系统遭到极大的破坏,但换来的却是乘员在危险环境中得以生存的机会。

未来发展:科技决定主动还是被动

对比“主动逃生”和“被动逃生”两种逃生方法,世界上绝大多数直升机在设计时更倾向于后者。这其中主要是从以下几个方面考虑:

一是针对直升机的任务要求。直升机作为“树梢杀手”通常在低空飞行,因此其对弹射逃生的需求并不像固定翼战机那样迫切。此外,直升机因动力限制,本身载重量就不大,若再加入弹射装置,会大大占用任务载重,从而降低直升机的任务利用率。

二是直升机自转下滑是一种通用且安全的救生方式。直升机分为有动力旋翼机和无动力旋翼机,也就是说即使失去动力,直升机也是能够一定程度上保持飞行。自转下滑是直升机飞行员必须具备的能力 。

三是控制着陆姿态保持垂直着陆是关键的自救措施。直升机尤其是军用武装直升机,结构抗坠毁设计较为成熟。我国的直-10武装直升机曾经在试飞时,旋翼系统失效,从2000米高度坠落。飞行员沉着冷静把直升机姿态从底朝天调整为底部朝下坠地,最终机组全部获救。

因此,直升机在遇到事故时,除非是面临爆炸危险,才会选择“主动逃生”。否则,随直升机迫降到地面的“被动逃生”方法是更加稳妥安全的选择。

当然,选择“被动逃生”并不是全盘否定“主动逃生”的优点,只是在当前技术水平的限制下,“主动逃生”并不能达到人们所预想的那样成熟高效。

或许,在不远的将来,随着微电子技术、材料技术、机械制造技术的进步,未来的直升机上,配备具有人工智能的弹射救生系统将成为可能。到那个时候“主动逃生”技术会被更加广泛地运用。

不过在此之前,保护飞行员安全、防止直升机意外事故发生,归根到底还是要依赖我们精密细致的地勤维护和严谨认真的飞行操作。(徐生伟、温翔宇)

(责编:金利橦(实习生)、闫嘉琪)