[鐵血講武堂126]J10飛行員存活的關鍵 解讀國產先進彈射座椅– 鐵血網

[鐵血講武堂126]J10飛行員存活的關鍵 解讀國產先進彈射座椅

邪惡學博士 2014/11/17 10:59:04 收藏 分享> 171 42497

昨天看了四川 解放軍又墜了一架J10B。 但是幸好飛行員活下來了。聽說是跳傘成功。現在觀念終於改了！飛機錢能買到， 一個優秀飛行員沒了錢可買不來 我們今天來科普下國產彈射座椅 ，這可是飛飛活命的關鍵啊！

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彈射逃生的歷史可以追溯到最初的跳傘表演，當時空中馬戲團的演員從氣球躍下，打開降落傘緩緩著地來取悅觀眾。但一戰大批的空勤人員因為缺乏救生裝備戰死。讓當時的航空專家不得不關注起這方面。

降落傘從一開始就是協助飛行員脫離失控飛機的逃生工具，早期飛機航速慢，可以人力推開座艙蓋再從容的跳離飛機。但隨著飛機速度的提升，這種方法已不能確保飛行員能活下來，據統計當跳傘時的空速大於360公里/時，飛行員的存活率僅約2%。所以利用機械彈射逃生的概念應運而生. 圖為最早的彈射座椅 德國空軍的HE219戰鬥機上裝備。

彈射方式主要分為兩種：一是人員坐在彈射座椅上脫離飛機，然後開啟降落傘；二是駕駛艙整體與飛機脫離，以座艙為逃生艙對人員提供保護。前者對飛機結構影響較小，成為戰鬥機逃生系統的主流；後著因管路配置、結構設計等因素對戰鬥機結構影響較大，迄今為止只有很少飛機採用，因此本文將重點討論彈射座椅。 圖為奇葩的F111土豚整體式逃生艙。

彈射系統的類型

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早期彈射座椅的動力來源可分為兩類，一是儲氣瓶的壓縮空氣、二是火藥燃氣。將高壓空氣注入彈射座椅的汽缸與活塞，使彈射座椅受作用力脫離飛機的做法在技術上較為簡易，但這種彈射方式對維修和整備時間都不利。另一被稱為彈射槍的設計能以較小體積和重量提供足夠的彈射力量，彈射槍的結構類似於中國玩的二踢腳，平時內筒縮入外筒並以機械裝置鎖定，當彈射指令下達時，固定裝置解鎖，兩筒間的起爆裝葯即被引爆，產生高壓氣體將內筒伸出，內外筒的功能如同活塞與汽缸，併兼具導軌作用，使彈射座椅沿導軌方向離開戰鬥機。使用彈射槍的彈射座椅飛離戰鬥機的速度能達到15米/秒。

因上述脊椎的特性，使得利用火箭為彈射動力並不能一味增加推力。目前多數彈射座椅都保留了彈射槍，將彈射動力分為兩個階段，先利用彈射槍將彈射座椅與駕駛艙底板分離，再將彈射座椅推升至導軌末端（約需0.2~0.35秒，加速度不超過15G），等座椅到達導軌末端後，再啟動火箭進一步加速彈射座椅。兩段式彈射動力可以較小加速度增加值獲得較高的彈射彈道，即使在高下沉率的飛行狀態下彈射，也能確保獲得足夠的開傘高度。一般來說，零高度零速度彈射（即所謂零-零彈射）座椅能在地面靜止狀態下彈射至107米高度。

彈射程序的進行

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目前彈射座椅在發展中已漸漸融入許多複雜的子系統，如人椅分離、可變開傘行程與氣動穩定裝置等，以擴展彈射包線、增加逃生成功率。一般來說彈射座椅所具備的主要組件如圖所示，要了解彈射系統的設計特性，需要分析彈射程序的相關步驟，才能了解其演進過程和設計理念。圖為一部電影中 F18彈射過程的CG

彈射指令

令下達

由於彈射時機的選擇並非僅單純考慮戰鬥機狀況，還需考慮地點、敵情等因素，因此除部分實驗機和垂直起降戰鬥機安裝了自動彈射系統外，其餘都由飛行員自行決定彈射時機。彈射指令的下達是由啟動彈射手柄開始，彈射手柄多裝於腿部附近，最早的德國彈射座椅把彈射手柄設計於頭靠上方，彈射時，人員為將手柄拉下必須挺直背部、縮回手臂，可確保保持正確坐姿，避免受傷。

有些甚至將手柄與面罩連動，啟動彈射手柄時順勢拉下面罩，避免破碎的座艙蓋碎片及高速氣流傷害臉部的，但在超過6至8G以上過載彈射時，飛行員無法將手臂抬到頭部上方啟動彈射手柄，所以現在的彈射座椅一般都把手柄置於兩腿中央，以縮短下達彈射命令時間。圖中那個手柄就是彈射手柄

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座艙蓋脫離

彈射時最先遇到的障礙是座艙蓋，所以在彈射前就要拋掉座艙蓋。早期飛行員可以人力推開座艙蓋，利用氣流把座艙蓋吹離，但隨著空速的增加，座艙蓋因承受外部氣動力作用而無法手動拋離。

F-22更狠！為了縮短拋蓋時間，=直接在座艙蓋安裝了小型火箭助推組，利用火箭拋離座艙蓋，大幅縮短拋蓋時間。

對多座機或而言，拋蓋一般無法完成，所以還有另外兩招解決：一是利用安裝在彈射座椅頭上方的沖角擊破座艙蓋直接彈射，但現代戰鬥機座艙蓋能抗鳥撞，所以不易穿透，還有可能弄傷人員。二是在座艙蓋玻璃內側粘上微型爆炸索，爆炸索外鋪設彈性膠條以減少向座艙散射的爆炸微粒。彈射時微型爆破索先引爆，將有機玻璃炸成碎片後飛行員再彈射，此時飛行員穿過碎片區時可能會被割傷，不過氣流會吹離碎片，再加上頭盔、面罩等護具的保護，這種風險被降至最低。圖中的線就是切割座艙蓋的導爆索

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彈射座椅的動作

多座飛機彈射時，由於都集中在很短時間內彈射，所以飛行員可能會撞上空中亂飛的物體或其它彈射座椅。為避免這種情況的發生，多座飛機會設置彈射間隔時間並採用不同的彈射彈道。利用彈射火箭噴管的折流片產生側向推力，可以產生偏離垂直平面3~4米的彈射彈道，即使是並列雙座布局（side-mounted）的飛機也避免飛行員在空中發生碰撞，再配合彈射火箭啟動時間間隔，可更進一步避免意外的發生。

在戰鬥機處於滾轉姿態，甚至倒飛姿態等複雜姿態彈射時，特別是在低空彈射將造成無法挽回的遺憾。使用穩定導傘與陀螺控制。彈射火箭推力矢量噴管可防止彈射座椅傾斜，並能修正座椅姿態。西方彈射座椅大多在彈射座椅上安裝陀螺儀進行姿態監控。目前能做到距地面60米時，即使座艙朝向地面仍可確保彈射座椅由下墜姿態轉向上升姿態並獲得足夠的開傘高度，確保人員安全逃生。

開傘程序

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最早出現的彈射座椅僅僅是飛行員離開飛機的工具，後續的人椅分離及開傘都需要手動操作，如果飛行員在彈射過程中不幸失能或受傷而無法操作上述程序，就會讓整個彈射程序徒勞無功。這方面的最早改進是自化開傘與人椅分離裝置。現代先進彈射座椅引入了自動化彈射程序後，能通過座椅上的高度計與空速管等感測器，把速度和高度作為開傘時機參數自動計算出開傘的最佳時機。高空缺乏足夠的氧氣，過早開傘會致飛行員在高空滯留時間過長，導致組織缺氧而昏迷。故能做到彈射高度超過開傘安全高度時，由時間延遲裝置控制直到低於限制高度，而且人椅分離裝置在限制高度以上也被鎖死，並持續為飛行員供氧。

人椅分離

彈射彈道的最高點就是人椅分離的時機，最簡單的脫離方式是重力脫離，分離時依序釋放肩帶和腿帶，人椅自然分離。但有時因人椅相對姿態問題無法順利脫離，所以又出現了氮氣瓶和椅背椅墊氣囊，除釋放腿帶和肩帶外，氮氣瓶內的高壓氮氣會注入彈射座椅背部與臀部的氣囊，產生把飛行員推離座椅的力量。

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著陸

這是彈射過程中最重要的階段，將近90%的受傷發生在這一階段，避免落地受傷。考慮到地球表面70%的面積被水覆蓋，飛行員落海應儘快與降落傘脫離，避免因降落傘浸水後把人員拉入海中。海水致動釋放裝置為日益普遍的裝備，落海時電子組件與海水接觸形成通路，裝置立即引爆傘具上的螺栓，使人傘快速分離。

中國產彈射座椅

國產彈射座椅外界一直報道得較少，而火箭彈射座椅是殲擊機飛行員應急離機的唯一途徑。

中國先後共研製出8型。HTY-1至HTY-8。H是火箭、T是彈射、Y是椅的漢語拼音頭字母。

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HTY-1，二代，是中國首次利用彈射火箭作為動力的彈射座椅，起步很高。

HTY-2，二代，將帶離式改為敞開式，曾裝備殲-6、殲-7。

HTY-3，二代，屬於中國首型「零-零」座椅，即零高度、零速度。主要裝備殲-8。

HTY-4，二代，中國首型達到1000公里/小時救生包線性能指標的座椅，飛行員救生系統不僅可實現零高度，且可在0-1000公里/小時速度的安全救生。3、4型裝備殲-6、強-5和殲-8。

HTY-5，三代，研製時間早，但定型裝備晚，屬於微爆索穿艙火箭彈射座椅，專門裝備殲-10。也裝備梟龍。

HTY-6，通用性好，可裝備多個機型，如殲-7、殲-8和殲轟-7。

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HTY-7，裝備K-8教練機和A-5J等多型飛機。

HTY-8，三代，性能最好，包線最大，達到世界先進水平的座椅。裝備殲-11。

目前國內裝備的主流彈射座椅有HTY-5，6，7，8四種系列，分別用於 殲10，殲8F，K8/JF-17和殲11B/飛鯊，根據航展或其它網路途徑上公開的資料和圖片，對這四型彈射座椅進行一個簡單圖片介紹。

HTY-5型火箭彈射座椅

HTY-5算是目前國產現役最先進的彈射座椅了，航宇公司曾在一份宣傳冊上說HTY-5是國內第三代彈射座椅，和其它型號比相比安全救生包線最寬，新技術最多，性能最先進。

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其中救生包線首次達到0-1100Km/h，在低空不利姿態下救生性能首次能滿足美軍標MIL-S-18471F（AS）中規定的22種狀態中的16種，採用了椅載的電子程序控制器和新型救生傘，為提高低空救生能力打下了技術基礎。圖為J10早期的彈射座椅實驗

該彈射座椅首次採用了穿蓋彈射方式，首次提出了上肢約束防護和雙肩帶慣性拉緊的防護技術，有效避免了高速氣流吹動造成人體傷害。首次採用了出艙穩定裝置，新的穩定傘等技術。 圖中可以清晰的看到彈射座椅沖角。 這次四川出事的J-10B使用的就是這型彈射座椅。飛行員倖存！

HTY-6型彈射座椅

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HTY-6彈射座椅最早是為J-8III配套研製的，現在主要用於J-8F/FR等新殲8飛機和替換原有殲7改型飛機的彈射座椅。HTY-6的救生包線是0-21Km高度，0-1000Km/h速度。

HTY-6C也是穿蓋彈射的，能完全滿足美軍標那22種狀態中的14種，，總體性能超過了英國的 馬丁貝克MK10L，據說低空不利姿態下的救生能力也超過了毛子的K-36

HTY-6C是國內第一種實現了救生包自動開包的彈射座椅，還增加了手動分離系統，可以解決山區彈射時海拔高度與定表高度不協調的小概率事件問題。

HTY-7，用於K8，FC-1/JF-17

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ＨＴＹ－ＴＡ型座椅為Ｋ８飛機配套的串列式彈射座椅，標牌為ＴＹ－７Ａ（Ｑ）的前座椅裝在飛機前艙，標牌為ＴＹ－７Ａ（Ｈ）的后座椅裝在飛機後艙，前后座艙之間設置有指令彈射系統。

座椅啟動後，裝在座椅左側骨架上部的破蓋槍先行破碎艙蓋，而裝在傘箱兩側的穿蓋器為座椅離艙清除彈射通道。12年委內瑞拉中國產K-8教練機事故中該型座椅挽救兩名飛行員生命。

HＴＹ－８彈射座椅

HＴＹ－８彈射座椅是在吸收了俄羅斯K36座椅先進技術的基礎上，結合我國飛行員的實際情況進行適應性改進而研製的第三代彈射救生系統。HＴＹ－８型彈射座椅具有良好的出艙姿態穩定性，優越的高速氣流防護性及較高的可靠性，其救生速度、高度範圍大，救生性能達到了國際領先水平。

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其主要技術指標，彈射速度０到1400千米／小時，彈射高度0到25千米，彈射筒工作最大過載≤20G，彈射救生傘時間0.7-0.25秒，救生性能可滿足美軍標準的要求。主要配備給J11等仿製蘇系飛機使用。

國內唯一生產彈射座椅的廠商——中航工業航宇救生裝備有限公司

中航工業航宇救生裝備有限公司（簡稱：中航工業航宇）是我國唯一從事航空防護救生/空降空投裝備研製的現代高科技企業，世界航空生命安全領域主要研發機構之一，隸屬於中國航空工業集團，是中航機電系統公司主要成員單位之一。公司總部位於湖北襄陽，員工約4000人。

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公司為全軍各型殲擊機、轟炸機、教練機及機組空勤人員研製的救生裝備，實現了海上、寒區、沙漠、叢林、高原等等複雜環境下的安全救生，其總體性能已達到國外先進的現役裝機產品的技術水平。公司研製的航空防護救生裝備除裝備我國空、海軍部隊外，已出口到10餘個國家和地區，成功挽救了多名飛行員的寶貴生命，在救生包線內實現了100%的救生成功率，被飛行員形象地稱之為「藍天上的諾亞方舟」。

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我國研發的彈射座椅還是不錯的。很少因為這個死飛行員。軍隊大部分犧牲的飛行員都是無法棄機戰死的。

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