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雙座彈射具體過程最詳解讀! – 鐵血網

最近,西安通航大會上一架雙座飛豹戰鬥機在飛行表演時發生意外墜毀,前艙飛行員犧牲,後艙飛行員彈射逃生,目前已在醫院治療,並無大礙。那麼這起事故中1名飛行員因何未能生還?雙座戰機飛行員逃生又有哪些特點?

受飛機整體設計的影響和限制

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雙座重型戰機一般用於執行空中截擊、對地攻擊和對海攻擊等多種任務。在現有經濟條件下,多用途戰鬥機成為主流。一般來說,設計一款新型戰機或是改裝某型戰機時,首先考慮的都是如何實現飛機的作戰價值,這是戰鬥機之所以存在的意義。而飛機的可靠性、安全性等往往是在滿足了前者後才會重點考慮的因素。就安全和逃生設計來說,必須在飛機整體設計中尋找一個平衡點,為提高飛機的整體性能服務。在不影響飛機主要技戰術指標的前提下,可採取措施強化機體結構,提高迫降成功率;同時,隨著技術水平尤其是地面和空中實驗水平的不斷提高,飛行員逃生系統已經有長足進步,體現在事故逃生成功概率已經很高,並已經發展到第四代逃生系統。另外,雙座戰鬥機也會配套有相應的安全和逃生訓練系統,能夠滿足飛行員平時的逃生訓練,增加操作熟練度。

必要的冗餘設計有助於提升雙座戰機的可靠性

前蘇聯米格-31戰機設計時強調高空高速

比如說雙發。發動機空中停車是造成飛機墜毀的主要原因之一,但雙發同時停之的概率非常之小(不排除)。再比如說控制和制動等重要系統必須要設備份,因為有些事故不一定發生在天上,也可能是在地面,當飛機迫降時制動失靈往往會造成功虧一簣。當然,對於雙座戰機面言,兩名飛行員分別可完成控制飛機和操作武器,這就是一種具有實戰意義的必要冗餘,因為當戰時一名飛行員失去作戰能力時,另一人仍然可以完成作戰任務或是將飛機安全帶回。

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美國F-15E「攻擊鷹」戰鬥機採用雙發

座艙逃生系統設計

戰機飛行員座艙逃生系統主要包括彈射座椅、傘降系統、個體防護裝備、供氧系統和救生物品等。現代戰機一般使用火箭彈射座椅,其工作原理為在飛機遇險時依靠座椅下的動力裝置將飛行員彈射出機艙,然後張開降落傘使飛行員安全降落。雙座戰機的座艙布局分為串列式和並列式,如果是串列式則一般會有兩把彈射座椅,后座要比前座高一些,而並列式則可能共用一個彈射系統。第四代彈射座椅的發展實際始於70年代末期,它的主要特點是實現人椅系統離機後的姿態控制,其關鍵技術是可控推力技術和飛行控制技術。

防護服本身要能夠起到緩衝作用以保證飛行員在落地時的安全,同時也要起到保暖作用,因為有時高空環境非常寒冷和惡劣;再一個就是它的供氣裝置能夠在彈射後為飛行員提供足夠的氧氣,防止飛行員彈射後自高空降下時因缺氧造成死亡或腦部受損。另外,設計中應保證一些必要的生存工具能夠隨飛行員一起彈射出去,這樣在戰時或陌生環境下能夠保證飛行員實現自救,並為營救爭取時間。

俄羅斯蘇-27戰鬥機上的K-36Д彈射座椅

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彈射試驗機一般由雙座戰機改裝而來

彈射試驗機一般是由雙座戰機改成,用於試驗的彈射座椅位於后座,座椅上有人形模特,頭盔服裝一應俱全,為降低風險,後艙座椅往往去掉了玻璃艙蓋。與雷達、發動機試驗機相比,彈射試驗機需在飛行中進行真實彈射,危險性最高,因此被子稱為是「從事最危險飛行試驗的先鋒」。左圖為一架由米格25雙座戰機改裝而成的彈射試驗機,用於改進K-36II彈射座椅的定型實驗。目前,俄羅斯的各型戰機都安裝了各種型號的K-36II彈射座椅。

由米格25雙座戰機改裝而成的彈射試驗機

逃生方式選擇

不同型號的雙座戰機,預先設計的遇險彈射方式有所不同。有一些戰機設計是依靠動能刺穿飛機的座艙蓋,另一種則是在彈射之前將座艙蓋拋掉。對於並列式座艙戰機可以同時向不同方向彈射,也可以選擇整體彈射的方式。串列式戰機則一般由後艙飛行員先彈出,有一個間隔時間(大約1秒)之後前艙飛行員才彈出,以保證雙方始終保持一個安全的高度差(幾十米)。因此當兩名飛行員為挽救戰機等原因等到最後一刻才決定棄機時,前艙的飛行員其實就很危險了,往往會因為那個很短的時間間隔而來不及彈出或彈出後高度不夠而犧牲。彈射模式選擇包括單拋和雙拋,一般來說雙座戰機多會採用雙拋的方式,如果是單拋則一般只允許彈射後艙飛行員(如果後艙已彈射則沒有問題),因為先彈射前艙飛行員所產生的碎片和衝擊會給後艙飛行員帶來生命危險。

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蘇-34戰鬥轟炸機扁平機頭,採用並列座艙

從生死一瞬到生死之交:兩人如何逃生

在飛機故障或發動機停車的情況下,飛行員作出何種選擇,無疑是對其毅力和智力的嚴峻考驗。

首先,快速反應,爭取寶貴時間。飛行員在執行任務的過程中會從座艙內外獲取大量信息,這就需要飛行員正確地分配注意力,及時從儀錶顯示系統中判斷飛機各系統的工作狀態。

其次,判斷準確,下決心果斷。特級飛行員李峰曾遭遇發動機停車時,飛機的高度約為1000米,地面指揮員為避免更大的損失,曾下令飛行員跳傘。但飛行員對國產第三代戰鬥機的升力阻力特性和空滑性能非常熟悉,在目測飛機與機場之間的距離後,根據國產第三代戰鬥機的空滑比、飛機的飛行高度以及豐富的飛行經驗,迅速判斷出飛機具備在場內迫降的條件,果斷決定實施場內迫降。

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第三,沉著冷靜,保持處變不驚。飛行員需要在短暫的時間內完成觀察、判斷、決策和行動等一系列複雜的活動和精準的操作,要求飛行員具有良好的心理素質、堅強的意志品質和高超的飛行技能。

雙座戰機前艙飛行員相對後艙不容易逃生

2010年5月6日,我軍飛行員馮思廣和張德山在駕駛雙座教練機時遭遇發動機空中停車,為避免飛機墜落人口稠密地區,他們果斷改變飛行軌跡,按照這型飛機座椅彈射程序,後艙先於前艙1.1秒彈射。就在這1.1秒之間,先行跳出的後艙飛行員張德山跳傘成功。而前艙飛行員跳傘時,飛機高度已降至32米,俯角增大到16度,座椅彈射後降落傘未張開即墜地,前艙飛行員馮思廣壯烈犧牲。

雙座戰機飛行員之間需要信任與溝通

我軍就曾發生過雙座教練機飛行員一賞一罰的事情。當時,飛機在空中出現不穩定狀態,前艙飛行員錯誤地認為飛機已經失控,便輕率地按下彈射按鈕,跳傘離機。幸好後艙飛行員保持冷靜,他一面向地面指揮員報告情況,一面努力使飛機保持平衡,最終在指揮員的正確指揮下,忍受著高空氣流的強烈衝擊,駕駛無前座艙蓋飛機安全實施迫降。由此可見,雙座飛行員之間的溝通是何其重要。

飛行員處置空中險情時間往往只有數秒

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試飛英雄李中華曾在飛行當中出現險情,飛機從500米急劇下墜到200米,再往下2秒鐘接地就會爆炸,但他臨危不懼,運用高水平技術,使飛機起死回生,過程驚心動魄7秒鐘。

一級飛行員李劍英是在2006年返航時突然遭遇撞鳥,造成發動機停車。飛機當時正好飛在村莊上空,他為保護村莊果斷放棄跳傘,生死抉擇用了僅僅16秒。

飛行員空中遇險時容易面臨兩難選擇

現代戰機都很昂貴,一架動輒就得上千萬甚至上億。而且如果是試驗機的話往往承載著許多保貴的飛行數據,一但飛機墜毀,對新飛機的試驗進程將造成極大的影響,甚至造成被迫撤銷該項目。所以飛行員在處置險情時往往有無論如何也要把飛機飛回來的想法,很多時候就是因為在兩難選擇中浪費了時間,從而失去了保貴的逃生機會失事飛豹飛行員或因高度太低來不及跳傘

2011年10月14日,西安通航大會上一架國產飛豹戰機墜毀,造成一人跳傘、一人死亡。事後,失事飛豹「第二名飛行員為什麼沒有跳傘」成為網友們近來討論最多的一個問題。根據資料,「飛豹」座艙為串列式雙人全密封座艙,裝2台HTY-2C型「零零」雙座指令程序彈射座椅,彈射速度範圍0-1000公里/小時,彈射高度範圍0-21000米。>

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按照此設計技術規範,這次事故完全滿足安全設計要求,不應該出現彈射座椅一個打開、一個沒打開的事情。有專家分析指出,因為飛機墜毀前是在俯衝,它適用的安全彈射高度範圍改變,加之飛行高度實在太低,在200米左右,所以第二名飛行員根本沒有機會操作彈射了。專家解釋說,因為飛機有個彈射次序,先是第一個飛行員彈射,然後是第二個飛行員,有個時間差,加之高度又太低,第二名飛行員就沒有機會了

飛豹墜落時彈出的1名飛行員降落傘已打開

現代戰機彈射座椅逃生成功率已經很高

現代彈射座椅能在0~25千米飛行高度和0~1200千米/小時空速的飛行包線內有效工作。在飛機平飛狀態具有零高度一零速度救生性能。但在俯衝、橫滾、高下沉速度等飛行狀態。仍需要一定的離地高度,稱之為最低安全救生高度。據統計,彈射座椅平均救生率大約為80%。

俄羅斯K36D因設計獨特、性能優異而舉世聞名。近40年來,共挽救了500多名飛行員的生命,其中97%的人不僅成功逃生,而且健康狀況良好,事故後不久仍能繼續駕機飛行。下面是近年來比較經典的雙座戰機飛行員雙逃生的案例。

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印度空軍1架蘇-30墜毀 兩飛行員逃生

中新網2010年12月1日報道,印度一架蘇-30MKI戰鬥機30日在拉賈斯坦邦的賈沙梅爾附近墜毀。這架飛機在進行正常訓練時墜毀。兩名飛行員安全彈射出艙,沒有受傷。印度女總統此前還乘坐雙座蘇-30飛行。評:蘇-30飛機座艙安裝兩把了K-36IIM彈射座椅,該系產品已被多次證明非常可靠。

委內瑞拉一架K-8墜毀 兩飛行員彈射逃生

新華網加拉加斯7月21日電,委內瑞拉一架軍用飛機21日在西北部拉臘州墜毀,機上兩人及時彈出,沒有人員死亡。委內瑞拉證實,這架K-8型軍用飛機事發時正在進行軍事訓練。兩名飛行員現已送往醫院治療,情況穩定。評:K-8具有良好的失速特性,配備具零零彈射功能的座椅。

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伊朗空軍美製F-4戰機墜毀 兩飛行員逃生

據新華網2010年8月17日報道,伊朗空軍一架美製F4戰鬥機17日在南部布希爾省墜毀,所載兩名飛行員彈射出艙並生還。兩名飛行員成功彈射出艙,戰機墜毀在沙漠地區,兩名飛行員已被送往醫院,狀況良好。失事原因是技術故障,沒有對任何人造成影響。

捷克空軍L39教練機墜毀 兩飛行員生還

據環球網2010年7月11日報道,捷克空軍一架L-39教練機在進行飛行訓練時發生墜毀事故,兩名飛行員被成功彈射,沒有生命危險。初步調查懷疑是飛機發動機出現故障。括俄羅斯也使用了該型機。評:雙座教練機彈射時一般是后座學員先彈,前艙的教官後彈。

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結語:為了滿足雙座飛機救生系統的要求,我國在80年代就發展了指令彈射系統和座椅軌跡發散火箭,並將彈射速度指標擴展到0~1000千米/時。目前第三代彈射座椅已經裝備部隊,我國成為繼英、美、俄三國之後,第四個能獨立研製、生產和試驗彈射救生裝備的國家,三代彈射座椅分別與我國各種軍用飛機配套,並多次在緊急情況下挽救飛行員的生命。目前我國已經啟動第四代彈射救生裝置研製規劃,滿足更為先進的第四代戰機的需要。


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