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電影《長空之王》描繪了富有浪漫而又充滿風險的試飛員生活。每一架次探索性的試飛都極具危險,因此,飛機救生系統(tǒng)無疑是試飛員安全的最后守護神。
在高速飛行中出現(xiàn)意外情況不得不離機時,救生系統(tǒng)必須在高速氣流的沖擊下讓飛行員盡快離機并爭取足夠的開傘高度。因此,飛行員逃生離機時,需要拋掉座艙蓋、彈射離開座艙、將飛行員推送到足以安全開傘的高度。
圖為:實驗中的戰(zhàn)斗機彈射座椅(圖片來源:搜狐)
圖為:航展上的中國戰(zhàn)斗機彈射座椅(圖片來源:搜狐)
戰(zhàn)斗機的座艙蓋由固定的前段和可開啟的后段兩個部分組成。座艙蓋后段利用開閉氣動系統(tǒng)和液壓系統(tǒng)實現(xiàn)開啟與關閉。正常開啟時,座艙蓋后段先向后移動幾厘米,脫開閉鎖機構,再向上翻開。彈射跳傘時,需要應急拋棄座艙蓋。應急拋蓋有兩種方法,一是拉動座艙壁上的應急拋蓋手柄,用機械方法拋蓋;二是直接拉座椅上的彈射拉環(huán),同時接通機械和電氣方法拋蓋。拋掉座艙蓋,便打開了彈射通道,快速離機的任務就交給了彈射座椅。
彈射座椅既是飛行員的工作座椅,也是保證飛行員在各種高度、速度及狀態(tài)下應急離機的救生設備。從影片《長空之王》中可以看出,彈射座椅由座椅、頭靠、機構匣、綜合彈射機構、救生系統(tǒng)、飛行員應急約束系統(tǒng)、飛行員輔助保護系統(tǒng)(如圖3所示)。
彈射時,飛行員拉動彈射拉環(huán),頭盔上的防護鏡自動放下,應急約束系統(tǒng)的拉緊機構和擋臂器將飛行員緊緊固定在座椅上。其中,肩部和腰部拉緊機構將飛行員強制約束在座椅上;抬腿機構和腿部拉緊機構將飛行員雙腿抬起、收回并固定;擋臂器約束飛行員的手臂,防止高速氣流吹開雙臂而受傷。綜合彈射機構以火箭發(fā)動機為動力,采用兩級彈射,第一級彈射推動座椅沿導軌上升,拉開保險銷;第二級彈射推動座椅上升到所需高度。座椅彈出座艙后,座椅穩(wěn)定系統(tǒng)的穩(wěn)定傘保持座椅穩(wěn)定。到達設定的高度后,自動開傘器接通開傘機構的射傘槍,拋掉頭靠,肩帶拉緊機構切割器工作,將飛行員的背帶系統(tǒng)與座椅分離;然后傘箱打開,牽引并打開救生傘。隨后,腰帶和腿帶切割器工作,飛行員與座椅分離,通過救生傘安全降落地面。
圖3 戰(zhàn)斗機典型彈射座椅構造
電影《長空之王》中試飛時遇險的飛機是雙座機。雙座飛機的彈射救生可以設置單椅彈射和聯(lián)動彈射兩種模式。彈射救生時,采用先后艙、再前艙的順序間隔一定時間彈射,這樣可以避免彈射時前后艙座椅在空中碰撞。
王明志,軍事問題專家,1980年6月加入空軍,1991年獲軍事學碩士學位,2000年獲軍事學博士學位。曾任空軍指揮學院教授,專業(yè)技術大校軍銜。
出品:科普中國
監(jiān)制:光明網科普事業(yè)部
作者:王明志(軍事科普作者)
科學審核:費伯禹(資深軍事內容編審)
策劃:金赫
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