環(huán)球快看點丨彈射座椅，空中衛(wèi)士的空中衛(wèi)士

有人說，挽救飛行員生命的最后一道防線就是戰(zhàn)斗機的彈射救生系統(tǒng)。

(資料圖)

從第二次世界大戰(zhàn)開始，飛機的飛行速度突破500km/h，在如此高的速度下飛行員已經(jīng)無法頂著狂風爬出機艙跳傘，跳傘時被吹撞到機翼上死亡的事例也不罕見。在軍事航空救生的實踐中，人們觀察到，要更快地遠離飛機才能保證飛行員的安全。

彈射救生這一方式最早由二戰(zhàn)時的德軍提出，至今已發(fā)展出了敞開式彈射座椅、分離式彈射座椅和彈射座艙等多種形式，本質都是依靠動力裝置將飛行員彈出飛機，然后使用降落傘著陸。

其中應用最廣泛的是彈射座椅，僅英國彈射座椅制造商馬丁·貝克公司生產(chǎn)的MK系列彈射座椅就已經(jīng)拯救了7675名飛行人員的生命。

由德國亨克爾公司（Heinkel）生產(chǎn)的的He 219是世界第一種安裝彈射座椅的飛機

圖片來源：wikipedia

彈射座椅在平時作為飛行員座椅使用。當飛機處于危急時刻，已經(jīng)無法挽回，飛行員就要啟動彈射救生系統(tǒng)。彈射座椅的操縱手柄通常在飛行員雙膝之間，是一個顏色鮮艷的拉環(huán)，只需要向上拉出，彈射救生系統(tǒng)就會自動開始工作，這大大縮短了逃生的時間，增加了飛行員順利逃生的可能。

黃色的拉環(huán)就是彈射座椅操縱手柄 圖片來源：wikipedia

拉動手柄后，拋蓋火箭自動點火，將座艙玻璃蓋掀開拋向后方，這是彈射的第一步。如果戰(zhàn)斗機采用的是穿蓋彈射，那就會更快一點，幾乎不需要等待，艙蓋上的導爆索就會精準地炸碎玻璃，打開彈射通道。

座艙蓋上分布著彎曲的導爆索

圖片來源：Guangyu Liu, Microstructure and mechanical properties of tin-based alloys for miniature detonating cords

拋蓋彈射方式的示意圖，首先會掀起玻璃艙蓋，然后將座椅彈射出去 圖片來源：wikipedia

打開救生通道的同時，彈射座椅的動力裝置自動啟動，先是座椅背面的彈射器將飛行員和座椅一起向上推起，與機艙分離。同時，座椅自帶的應急供氧系統(tǒng)開始為飛行員供氧，安全帶自動鎖定，將飛行員牢牢固定在座椅的背靠上，防止劇烈的機動對飛行員產(chǎn)生傷害。

緊接著，座椅底部的火箭發(fā)動機開機，人與座椅驟然加速，迅速坐著“火箭”上升到安全高度，此時的過載高達十幾個G，人在這樣的過載下會短暫昏迷。如果飛行員還有意識，將會看到失事的飛機在身下繼續(xù)朝前飛去。

新型的彈射座椅已經(jīng)能夠采集飛機的姿態(tài)和速度等數(shù)據(jù)，自動控制彈射軌跡，防止在飛機姿態(tài)惡劣的情況下飛行員向著地面 “倒栽蔥”彈射，因此可以在高度極低的情況下發(fā)揮作用，甚至可以在飛機0速度和0高度時進行“零零彈射”。

2003年Mt. Home航展上，F(xiàn)-16飛行員在飛機墜毀前的0.8秒成功彈射，僅受輕傷

圖片來源：SSgt Bennie J. Davis III

值得一提的是，如果戰(zhàn)斗機是雙座，只要一個彈射座椅的手柄被拉動，兩名飛行員就都會被彈射出艙，這出于兩方面考慮，一是一旦彈射，飛機的外形就會被破壞，無法正常飛行，另一飛行員沒有繼續(xù)留在飛機里的必要；二是可以在戰(zhàn)友失能無法自救時幫助其逃生。兩名飛行員會先后被彈射，間隔大約是1秒，以防止彈射座椅或者其他部件在空中相撞。

彈射時，前座和后座并不是同時彈出的

圖片來源：US Navy

成功脫離飛機之后，彈射座椅的背部會自動展開一面小傘。這面?zhèn)憬蟹€(wěn)定阻尼傘，用于穩(wěn)定座椅的飛行姿態(tài)。在穩(wěn)定阻尼傘和微調(diào)發(fā)動機的調(diào)整下，飛行員和座椅逐漸停止了慣性造成的旋轉，速度也減緩到適合打開降落傘的程度。

彈射后，座椅背部的穩(wěn)定傘打開

圖片來源：US Navy

到了準備開傘的階段，沉重的座椅本體就基本完成了它的使命，開傘器射出了收納在座椅中的降落傘，降落傘連接著飛行員和救生包，同時其余的安全帶自動打開，人與座椅分離——這聽起來有點像火箭升空的過程，彈射器和火箭發(fā)動機組成的兩級推進裝置為“火箭”提供動力，各個部件在完成使命后分離，而“火箭”真正運輸?shù)摹拜d荷”是被彈射的飛行員本人。運載火箭將衛(wèi)星和飛船等載荷送往太空執(zhí)行任務，而彈射座椅這枚特殊的“火箭”升空是為了在危機時保護珍貴的“載荷”。開傘后的兩三秒之間，幾十平米的大傘就能完全展開，帶著飛行員緩緩降落。

彈射座椅配備的降落傘帶著試驗人員降落

圖片來源：DoD / MIlitary Affairs

成功降落并不意味著完全脫離危險。彈射跳傘的飛行員完全有可能降落到人跡罕至的荒野、森林，甚至海面，在救援到來之前需要獨自面對各種惡劣的自然環(huán)境，這時，固定在降落傘下的救生包就能派上用場。救生包作為彈射救生系統(tǒng)的一部分，平時被收納在座椅下方，在彈射救生的關鍵時刻能夠提供信號發(fā)生器、定位設備等裝置，幫助飛行員呼救；救生筏、藥品、生活必需品等則能維持飛行員的生命體征，等待救援到來。

如果是在戰(zhàn)時，情況就更加復雜，落單的飛行員通常是敵人非常感興趣的高價值目標，因此跳傘成功的飛行員還需要主動藏匿并使用救生包中的武器自衛(wèi)，等待己方部隊的搜救。

美國國民警衛(wèi)隊第 169 戰(zhàn)斗機聯(lián)隊配備的救生包及自衛(wèi)武器

圖片來源：S.C. Air National Guard

與 “安全第一”的客機不同，戰(zhàn)斗機存在的初衷就是交鋒和對抗。戰(zhàn)斗機飛行員駕駛著數(shù)倍于音速的鋼鐵利刃在空中戰(zhàn)場上來去，刀尖起舞，注定面臨著更多的危險，彈射救生系統(tǒng)在危急時刻給了軍事飛行人員最后一重保護，每一次成功的彈射就意味著一位戰(zhàn)士能平安從戰(zhàn)場歸來。也許在未來，無人化裝備能夠代替血肉之軀打贏戰(zhàn)爭，但在那之前仍然需要有人為守衛(wèi)領空而負重前行。

出品：科普中國

作者：Aloysius

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