武裝直升機墜毀時,為何飛行員難以安全逃生?

固定翼戰鬥機發生事故時,飛行員可以利用火箭彈射座椅逃生,且逃生成功率比較高;而直升機特別是軍用直升機墜毀時,機上乘員非傷即死,安然無事的可能性極低!

同樣是飛機失事,為什麼固定翼戰鬥機乘員逃生成功的幾率,要大大高於直升機乘員逃生的幾率呢?且聽本人細細道來。

作者:楚人陳奇雄

最近幾個月來,在全世界範圍內,戰機墜毀事故頻發:

2016年11月13日,從俄制「庫茲涅佐夫」號航空母艦上起飛的一架「米格-29」戰機,在地中海上空墜毀,飛行員啟動火箭彈射座椅,安全逃生後被救起。

2016年12月3日,也是在俄制「庫茲涅佐夫號」航母上,一架「蘇-33」艦載機在著陸時衝出跑道,掉進海中,機上飛行員也藉助火箭彈射座椅,成功逃生。

在上述兩起事故中,拯救俄羅斯飛行員寶貴生命的火箭彈射座椅,是俄羅斯生產的K-36D型「零-零」彈射救生座椅。這是目前世界上最牛逼的救生座椅之一。

固定翼戰鬥機飛行員在飛機失控時,可以藉助先進的火箭彈射救生座椅逃生。

(下為採用抗墜毀設計的中國「武直-10」直升機)

但直升機上的乘員遇到墜機事故時,就沒有那麼幸運了,因為截至目前,全世界直升機上採用的乘員救生技術與裝備,都還很不完善。用這種不完善的技術與裝備來救生,其成功率也偏低,低到什麼程度,低到只能用「聊勝於無」一詞來形容。

如2016年10月21日,俄羅斯一架「米-8」直升機在烏拉爾聯邦區某地著陸時墜毀,機上裝載的22人中,有19人遇難,僅3人獲救!

如2017年1月19日,中國駐福建省陸軍航空兵的一架直升機,在進行夜間訓練時墜毀,機上2名飛行員犧牲,所在部隊已授予他們烈士稱號。

中國中航工業襄陽航宇公司研究員級高級工程師楊國甫,在他所著的《直升機防護救生系統技術與發展》一書中介紹,在全世界範圍內,美國與俄羅斯開發的直升機乘員救生技術與乘員救生裝備,是比較先進的。中國作為一個後起的直升機研製大國,在直升機乘員救生技術與救生裝備開發方面,與美俄還存在較大差距。直升機乘員救生技術,是直升機在發生緊急事故時,可確保乘員不會受到致命傷害,或讓乘員快速逃離危險環境的技術。由於直升機的特殊構造和特殊飛行環境,其乘員救生技術的開發與救生裝備的研製難度很大。

(下為低飛的中國「武直-19」直升機)

中國海軍醫學研究所張燕華、吳緒清兩名研究員,在他們合寫的《國外直升機飛行人員救生技術與裝備的發展趨勢》一文中介紹,近年來,隨著航空技術和新材料技術、信息技術的迅猛發展,直升機的性能、數量和用途均發生了驚人變化,但直升機飛行人員的救生技術與裝備的發展,卻比較緩慢。目前,各國在直升機上普遍採用的乘員救生技術與裝備,主要是基於抗墜毀設計與迫降逃生原理開發出來的。

直升機特別是軍有直升機遇到故障或受到敵方攻擊受損時,機中的飛行員與乘客,會隨著直升機墜地,而受到巨大的衝撞。為防止這種衝撞傷及直升機上的乘員,直升機設計人員在設計直升機時,就會有意識地去設計可以通過變形來吸能與減振的機體結構、起落架、座椅等裝置,以阻止巨大的撞擊能量直接傳遞到飛行員身上。

美國的AH-64「阿帕奇」重型武裝直升機,是抗墜毀能力最強的直升機之一,當它從20米高度墜地時,其乘員有95%的生還率。中國的「武直-10」、「武直-19」,就是綜合採用了機體抗墜毀設計技術、座椅吸能技術、吸能抗振起落架技術的軍用直升機,抗墜毀能力也較強。但中國軍隊還在大量使用的「米-8」、「米-171」、「直-8」、「直-9」直升機,則屬於沒有採用專門抗墜毀設計的直升機,它們的抗墜毀能力較弱。

(下為美製AH-64D「長弓阿帕奇」武裝直升機)

不過,作戰環境複雜、使用條件惡劣的軍用直升機,僅僅使用抗墜毀設計來增強乘員的救生能力,是遠遠不夠的。

因而,世界各直升機研製強國與大國,也在開發其它的直升機乘員救生技術與救生裝備。

一是直升機乘員彈射救生技術。

直升機是旋翼機,與固定翼的戰鬥機相比,直升機具有飛行速度慢,飛行,飛行、高度低,飛行過載小特點。直升機機體上部有巨大的旋翼,這個旋翼的存在,不利於彈射救生技術的使用。

比如,固定翼戰鬥機的飛行員決定逃生時,在啟動逃生程序後,飛機的座艙蓋就會被炸掉或被拋棄,這個座艙蓋的碎片或座艙蓋本身,就會快速飛離機身。這時,飛行員的上方就成了靜空,有利於火箭彈射座椅帶著飛行員飛離事故飛機。

固定翼飛機飛行員的彈射逃生過程是:炸掉或拋掉座艙蓋→火箭彈射座椅將飛行員垂直彈離座艙→人椅分離→張開降落傘→著陸!

但直升機飛行員決定逃生時,須先將旋翼炸離直升機,接著還要將座艙蓋拋掉。直升機飛行員離旋翼槳轂很近,其座艙的上方也不可能全是靜空,加上直升機還在往前飛,直升機的飛行員在彈射時,須避開槳轂的撞擊。因而,其彈射方向與直升機的前飛方向,應形成一個70°左右的夾角,才能保證直升機飛行員的安全。

(下為俄制「卡-52」武裝直升機)

因此,直升機飛行員彈射逃生程序是:炸飛直升機主旋翼→彈射或炸飛座艙蓋→彈射座椅向直升機前飛方向彈射飛行員→人椅分離→開降落傘→著陸。

可見,直升機採用的火箭彈射座椅救生技術,其複雜程度,要遠遠超過固定翼飛機上使用的同類技術。固定翼飛機上使用的火箭彈射座救生技術,不能直接移用到直升機上來。

俄羅斯、美國、英國、法國等許多國家都在研究直升機彈射逃生系統,但截至目前,只有俄羅斯在「卡-50」單座直升機和「卡-52」並列雙座直升機上,採用了彈射逃生系統。這是目前世界上最先進的直升機乘員救生系統。當直升機在空中發生故障時,飛行員只需拉動應急手柄,直升機的旋翼、艙蓋就會被依次炸離直升機;接下來,火箭彈射座椅的第一級彈射裝置和第二級牽引火箭,就會按時序啟動,將飛行員從座艙中彈出……

但俄制直升機彈射逃生系統在實際使用過程中的效果,也不盡如人意,遠沒有俄羅斯人自己宣傳的那麼先進與可靠。如2012年3月12日,俄羅斯一加「卡-52」型武裝直升機在莫斯科西北約200公里處墜毀,機上兩名飛行員死亡,機上的彈射逃生系統,沒有起到拯救飛行員生命作用;2013年10月29日,又有一架卡-52墜毀,其彈射逃生系統未啟動,機上兩名飛行員受傷。

不可否認的是,給直升機配備彈射逃生系統,是大勢所趨。隨著微電子技術、材料技術、機械製造技術的進步,未來的直升機上,將配備具有人工智慧的彈射救生系統。

(下為中國「武直-19」直升機採用了吸能起落架)

二是直升機整體救生艙技術。 隨著爆炸螺栓、微型爆炸索等快速切斷機體結構技術的發展,美國在UH-21、UH-225C等直升機上,驗證了直升機使用救生艙技術救生的可行性。在這種救生方案中,直升機的乘員艙,也是救生艙,是直升機上的一個模塊化部件。當直升機在飛行中發生故障時,為拯救直升機飛行員的生命,可先將直升機的旋翼、發動機及多餘的機身部分切掉,讓救生艙作為一個整體從失事直升機上分離出來。接著,救生艙放出降落傘,徐徐降落到安全地方。

三是火箭牽引救生技術。這種技術與火箭彈射座椅救生技術的原理差不多,但與火箭彈射座椅救生技術也有不同之處。採用火箭彈射座椅救生技術逃生時,直升機乘員是被束縛在座椅上,與座椅一起從失控直升機上脫離的;而採用火箭牽引救生技術逃生時,只有直升機乘員被火箭單獨拉離直升機。在火箭牽引救生技術投入使用前,直升機飛行員與乘員要從空中離開失控的直升機,只有人工跳傘一種方式。即乘員要先將降落傘系統穿戴好,再開啟艙門,然後往外跳。但在直升機存較大墜落速度情況下,跳離直升機機艙的乘員,容易被直升機的旋翼打中受傷甚至死亡;而更多的時候,因直升機發生翻滾,乘員根本沒有跳傘機會。

而利用火箭牽引技術救生時,火箭先從直升機座艙射出,然後通過一根繩子將直升機乘員拉離機艙。乘員遠離直升機旋翼後,才打開降落傘。

(下為美製「海上騎士」直升機)

四是直升機水面迫降後的救生技術。 當直升機發動機發生故障或執行任務被敵方炮火擊傷時,直升機都必須立即迫降。美、俄、英、法等國軍隊的直升機,在海上執行任務時,其機身下方通常都安裝有漂浮系統,這類系統一般由多個浮囊加上穩定裝置組成。當直升機在水面迫降時,浮囊會自動充氣或根據飛行員的指令充氣。浮囊充氣後可使直升機在水面漂浮而不下沉。在這個技術上,中國與別國沒有差距。

軍事專家認為,中國在直升機飛行人員救生技術與裝備研究方面,還處於初級階段。中國的直升機乘員救生裝備研究部門,必須加倍努力,才能跟上先進國家科研成員步伐,為中國直升機乘員研製出一流的救生裝備,為直升機飛行人員提供有效的安全保障。

(本文為原創作品。本文作者「楚人陳奇雄」先生,是武漢某報資深記者、軍事版編輯、科技史愛好者)

特別聲明與鳴謝:本文所有配圖,都來自網路,本文作者特在此向這些圖片的提供商與拍攝者,表示最真誠的感謝;本文所有數據,均來自中國知網、《兵器知識》、新華網、人民網、央視網、龍源期刊網等地方,本文作者向這些數據提供者表示最誠摯的謝意。

(下為美製「科曼奇」隱身直升機)


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