彈射  

戰鬥機的飛行員能在超音速條件下彈射救生麼?
相當困難!

2017-11-17 · 科羅廖夫

經常有網友提問:“彈射座椅能在超音速條件下使用麼?”,這個問題可以先下個結論:完全沒有問題!
  
顧名思義,彈射座艙就是把飛機座艙的一部分在彈射時整體彈射出去。
這種情況下堅固的座艙會為飛行員在高速時提供可靠的保護。等到速度足夠低時,飛行員再選擇使用額外的彈射座椅於安全環境下彈射或者隨座艙一起降落到地面。由於現代戰鬥機多數都可以進入到1馬赫以上的速度,所以彈射座椅在設計時必須考慮相應的處置。

在上世紀六七十年代,戰機的飛行速度超過了音速,有的已經超過2倍音速。這時就必須要考慮高速條件下的彈射救生問題。設計師們一開始很擔心超音速條件下的強烈氣流和惡劣環境對飛行員的衝擊,考慮在彈射時選擇不拋艙蓋,而是讓艙蓋和彈射座椅一起彈射出去,或者在彈射出艙以後讓艙蓋遮擋在飛行員面前,起到緩衝作用。當然,飛行員也需要高空代償服作為保護,否則就是彈射出艙以後,也會被外面的低溫和缺氧環境弄暈的。

彈射

例如美國為早期型號的F-111戰鬥轟炸機設計安裝了整體式彈射座艙,座艙完全密封成為獨立艙段,可在水上漂浮,可在零高度、零速度彈射救生。這種彈射座艙看上去很完美,但由於整體式座艙重量超標,結構複雜,救生成功率不高,造成一大堆麻煩事,美國在後期的F-111型號還是取消了整體座艙,恢復了普通彈射座椅。

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早期的米格21F戰鬥機和我國的殲7戰鬥機,為了在超音速條件下救生,採用了整體的帶離式彈射座椅,這種系統的鉸接式前座艙蓋與駕駛員坐椅連在一起的,彈射救生時,艙蓋向下扣合擋在飛行員面前,成為一個整體結構,可對駕駛員起到屏蔽保護作用。由於聯動系統比較複雜,這種救生系統彈射很容易失敗,解放軍的空軍早期殲7戰機有5次使用,竟無一次彈射成功。

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僅從實際案例來看,目前有記錄的超音速彈射是在1.4馬赫的情況下發生的,由一名俄羅斯飛行員在米格-25戰鬥機上遭遇意外時刻記錄的。使用早期的K36彈射座椅,由於K36座椅具備束縛固定大腿的作用,因此保護了下半身。而米格-25的特製抗荷服和頭盔有效保護高速氣流對飛行員面部的衝擊,從而確保了在如此高的速度下飛行員成功逃生。

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(網友拍攝的K-36的彈射座椅,博物館中的展品,我們可以清楚的看到腿部的束縛帶)

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不過,從實際應用角度看,儘管彈射座椅在設計時就考慮到了超音速的情況,但一般在超音速發生的事故後,最大的可能性是飛機被迫進入亞音速條件,飛行員才進行跳傘因此,在俄羅斯K-36和美國的馬丁·貝克彈射座椅,設計指標都被固定在1400千米/時的情況(由於聲速在不同高度的傳播速度也不同,所以還是用實際指標值來標定更為可靠)。不過,極限條件下的M=3(馬赫數)測試,俄羅斯的K-36也順利通過火箭滑車實驗,所以在超音速條件下,跳傘逃生並不困難。

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由於在超音速條件下彈射極其罕見,現代的彈射座椅,更多的是考慮在各種惡劣條件下的高可靠性,例如俄羅斯的K36彈射座椅,在設計時兼顧了多種姿態,比如零高度-零速度,最大高度21千米,以及以87千米/小時的速度在46米以上高度進行倒飛的姿態下成功逃生,也難怪俄羅斯會稱自己的K36彈射座椅為第四代彈射座椅,甚至連美國人都考慮採購俄羅斯的K36彈射座椅。

本文出處:
http://dy.163.com/v2/article/detail/D3EOC172051597ER.html

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