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一弹化去关头险，青鸟乘风再入云（二） ——浅谈中外航空弹射座椅的发展 如果我们把上篇算做弹射座椅的《历史篇》，那么这一篇，就是弹射座椅研 制的《技术篇》。 首先说明一下，本系列文章讨论的只是弹射座椅的相关技术，并未覆盖所有 航空逃生装备的类型。 这位问了，除了弹射座椅，战斗机还有别什么救生模式吗？ 还真有。 比如，1960 年代，为使高空高速飞行中的飞机驾驶员跳伞时免受高速、低 温、缺氧等因素的伤害，美、苏两国在弹射座椅的基础上，又首先研制成功密闭 和半密闭式的弹射救生系统。所以，侯知健先生的文章说“西方所根本没有想到、 也没有做到的；就是将弹射座椅作为一个独立的飞行器看待”，其实值得商榷。 美国曾设计了将驾驶舱整体与飞机脱离，即以驾驶员座舱作为逃生系统。比如 F-111，就是采用整体座舱逃生。该系统具有18500 米和2.5 马赫的弹射包线。 但是后来因为成本高昂，座舱和战机分离技术更加复杂，因而被后续机型放弃。 不过，兵器迷认为，这种思路可以避开下面探讨逃生座椅时遇到的很多弊端，也 许未来技术水平提高了，这种超前的座舱整体逃生模式，能够凤凰涅槃，亦未可 知。 F-111 的整体弹射座舱 回过头来，说弹射座椅。 一、硬件、程序和启动 首先，从硬件上说，弹射座椅型乘员应急离机救生系统主要包括弹射座椅、 伞降系统、个体防护装备、供氧系统和救生物品等，涉及十几个个学科，是典型 的人-机-环系统工程。 再从程序上说，飞行员气动弹射程序之后，系统动作大致分为抛盖、出舱、 空中自由飞、救生伞拉直，救生伞张满、稳降六个阶段。最后一个阶段稳降其实 与一般的伞降已经差别不大，只要前一个阶段救生伞张满时，伞降高度足够，能 否安全落地依靠的是伞降环境和飞行员操纵，已经与弹射系统的关系不大了，我 们不再讨论。 弹射座椅的工作阶段 前五个阶段，就是飞行员启动弹射程序后，从抛盖一直到救生伞张满，整个 过程一般在3 秒之内自动完成。在这个数秒中的短暂过程中，弹射操纵、弹射动 力、程序控制、人／椅稳定、人／椅分离、救生伞等子系统及相关部件必须高度 协同，以确保万无一失。 过去，为了防止飞行员误操作启动弹射，弹射手柄要远离正常飞行操作区， 因此设在飞行员头部附近，要举手下拉。但是，如果遇到5G 甚至更高的大过载 弹射，飞行员全身都被过载死死压着，很难将手臂抬到头部上方启动弹射手柄。 因此，现在的弹射座椅一般都把手柄置于两腿中央，中国的弹射座椅基本都是这 个布局（参见第一篇的图）。不过，侧杆（side-stick）操纵的战斗机，也有把 弹射手柄置于右腿外侧的。这两种低置启动布局，都可以有效降低启动弹射的动 作难度，也缩短了下达弹射命令时间。 早期弹射座椅需要拉下防护面帘才能弹射 侧置弹射手柄的弹射座椅，用在X-15 研究机上 启动弹射之后，座椅束缚装置将飞行员身体及腿部束紧，避免弹射时身体及 腿部与座舱内设备的碰撞。 二、抛盖 弹射启动后的第一阶段，即“抛盖”，就是要在弹射飞行员出舱前，释放座 舱锁将座舱盖抛弃，为飞行员弹出战机打开通路，离开飞机座舱，同时拉开之相 连的牵引伞保险。按照技术原理，抛盖大概有以下四种方式： 机械抛盖： 原理：早先的抛盖方式，是通过液压或高压空气作为动力，驱动机械部件， 将座舱舱盖抛离，然后弹射出舱。 缺点：机械系统重量大，关键是反应速度慢。而且，很多弹射的场景都是飞 机已经失控的状态，因此液压或气动系统可能已经失效或基本失效，因此可靠性 也受到了质疑。先抛盖再出舱，时间间隔不利于尽早开伞，也是一个重要缺陷。 早期飞机速度慢，使用机械抛盖就行了 物理穿盖： 原理：依靠弹射器本身动力，配合椅背顶部硬物直接暴力拆迁，撞破座舱盖 ——采用这种方式的座椅一般椅背的两侧都有穿盖叉做冲角。穿盖和出舱同时进 行，这样可以比机械抛盖节省约0.3 秒的时间。同时，由于穿盖叉是一个固定的 金属结构，结构简单，可靠性高。 “枭龙”战斗机弹射座椅顶部的冲角 缺点： 1：万一顶穿不顺利或者只是顶穿了一部分，可能导致飞行员头部和脊椎受 伤。 2：由于1 的问题，即便顶穿过程顺利，飞行员也会下意识的缩头防止撞上 舱盖。可就是