飞机弹射座椅是怎么弹射的?有什么原理?

好孩子属宏电


现代战斗机的弹射座椅是

靠小型火箭发动机驱动的,可以在极短时间内(人体抗载荷范围内将飞行员弹离战斗机,弹射过程为全自动控制,飞行员只要拉动弹射手柄,从座椅弹出至乘降落伞着陆全都会按程序自动完成!
弹射座椅测试,可以明显的看到火箭发动机的射流

目前世界范围内各国空军装备的弹射座椅基本都是具备“零零弹射”功能,即“零高度、零速度”的情况下也能弹射。弹射座椅一般会装有“撞角”,在座舱盖不能弹开或抛出的情况下,座椅可以用“撞角”击碎座舱盖弹射。

飞行表演中发生意外在极低高度弹射的情况,上图为美国F-16战斗机、下图为俄罗斯米格-29战斗机

对于单座飞机,特殊情况下飞行员只需拉动弹射手柄即可弹射出舱;而对于双座战斗机,一般是后舱飞行员先弹射(后舱一般是武器操纵员),之后前舱飞行员(飞机驾驶员)再弹射,否则,一旦前舱飞行员先弹射,飞机可能失去姿态,后舱飞行员就无法安全弹射。
从飞机弹射的一般过程


这张图片可以看出后舱飞行员已弹出,而前舱飞行员仍在驾驶(待弹射)

值得一提的是不仅固定翼战斗机安装弹射座椅,直升机也可以安装弹射座椅,俄罗斯的卡-52武装直升机就装备了弹射座椅,在必要时先通过爆炸螺栓将旋翼炸飞、之后在将弹射座椅弹出!不得不说“毛熊”就是“敢想敢干”啊!
装备弹射座椅的俄罗斯卡-52武装直升机


威呐解析


现代战机通常采用火箭弹射座椅,当战斗机遭遇危险时依托座椅中的动力装置将飞行员弹出机舱,弹射座椅升空后会打开降落伞保障飞行员安全落地。双座飞机在弹射式也会有间隔时间,例如F-14雄猫战斗机的两个座椅弹射会相隔半秒钟。

双座战斗机一般采用串列式或并列式,在串列式中会有前后两把弹射座椅,而后座比前座稍高。并列式则使用一套弹射系统,主要特点在于“人-椅”系统离机后的姿态控制,而关键技术在于可控推力技术和飞行控制技术。更多座位的战斗机——例如B-1B长矛战略轰炸机拥有4名机组成员,它的座位则设计成不同角度和不同间隔位置,避免成员相互间发生碰撞。

弹射座椅主要包括弹射座椅、降落伞系统、个体防护装备、供氧系统和救生包等。早在20世纪20年代末,罗马尼亚发明家阿纳斯塔斯·德拉莫米尔便发明了飞机的弹射座椅,并在1929年8月25日在巴黎奥利机场进行测试并取得成功。他还在法国专利局取得“弹射式驾驶舱”专利(专利号#678566)。现在战斗机的弹射座椅则是德国人在二战时的发明,当时弹射座椅由压缩空气作为弹射动力,但是受限于当时的技术并未获得成功,后来工程师引入了火箭动力,弹射座椅才起到真正的作用。

由于降落伞打开也需要时间,这就让低空飞行安全面临挑战。直至1961年,工程师发明了“0-0”(零高度-零空速)弹射座椅解决了这个问题,也就是当战斗机在地面高度时也能将座椅弹射出去。其利用小型火箭装置将座椅向上推进,用小型炸药打开降落伞,从而缩短降落伞打开时间,更有效的保障了飞行员的生存率。


航空之家


这个问题我来解答一波。飞机遇险飞行员需要弹射的时候,遇到的第一个问题就是座舱盖。

这个盖子可以抛开也可以爆破,抛开的好理解,解锁盖子吹走即可。爆破的是预先就安装了爆破索,下图是J-20的座舱盖,微型爆破索很明显:

弹射涉及到高度、姿态等众多问题,目的是保证飞行员出了座舱能在一定高度上顺利开伞。因此在弹射时每一秒都很重要,后来发现抛开式座舱盖耗时较长,不利于逃生,所以后来又发明了爆破式。弹射时,先把座舱盖炸个洞,然后再弹射,虽然穿过座舱盖的时候可能会被割伤,但是飞行员有头盔和飞行服,伤害可以降到最低。J-20试飞时的座舱盖有好几个版本,整体式玻璃座舱盖和中间加了加强隔框的座舱盖,如下图:


整体式玻璃座舱视野好,但是强度可能会有问题,所以需要做的很厚,防止撞鸟之类的结构要求,这样一来就不利于用爆破索炸开,所以需要采用抛开式。为了减少抛盖时间,座舱盖前端下方甚至装有小型火箭加快开盖速度,下图是F-22座舱盖,白色部分就是火箭装置:

反正打开了盖子就好说了,座椅下面是装有火箭助推器,可以瞬时将飞行员抛离机体。摁下弹射按钮,安全带会收缩,将飞行员紧紧的绑在座椅靠背上,出了机体,座椅再和飞行员分开,打开降落伞就可以了。

我是天照黑烟,专注于航空知识解答。下面是F/A-18战斗机弹射视频,采用的抛开式:

\n

{!-- PGC_VIDEO:{"thumb_height": 360, "thumb_url": "985000133e27167f8ed1\

天照黑烟


座舱盖对于弹射时的阻碍,一般用三种办法解决:

第一种是现在常见的,在座舱盖玻璃内预设爆破索,在弹射前一刻爆破座舱盖。爆破索会对飞行员视野有一定的干扰。

第二种是直接在弹射座椅上安装一个尖刺,直接顶破座舱盖。这时飞行员要求双手抱头,那种的弹射座椅的弹射开关,就在飞行员头顶。

第三种是直接通过爆破索或者液压缸,把座舱弹起来,F22就是用这个方法。

以上是常见的,还有不常见的。比如部分歼八I式战斗机,弹射时座舱盖和弹射座椅是连接起来的,用座舱盖罩住弹射座椅,为的是挡住迎面而来的风和杂物,这种设计结构复杂,故障率高,坐等被淘汰。


分享到:


相關文章: