弹射座椅发明前后,飞行员是如何跳伞的?

当今的战斗机和轰炸机,甚至包括高级教练机,都是有弹射跳伞装置的。弹射座椅其实就是一把可以上下活动的椅子。后背框上有小型火箭作为发射动力。飞行员感觉飞机被击中或者发生不可控的飞行状态,有坠毁的危险时。一拉弹射手柄,弹射座椅两侧的小火箭就会点火,产生数百公斤的推力把座椅连同飞行员一起向上发射出去。过去的逃生座椅,也有向下抛射的,比如早期轰六的逃生系统,结果发现生存率连5%都没有。于是现在的弹射座椅,不管飞机本身姿态如何,都是向座舱盖的方向抛射。弹射座椅的这个弹射火箭推力设定的不大也不小,足够把座椅连同飞行员弹射出去十几米的高度,但又不是加速度和弹射力量极大,过大的弹射力和弹射加速度,会直接损伤飞行员的颈椎和腰椎,因此弹射力度必须保持合适,而且弹射时飞行员的头部最好往后靠在座椅的头枕上。

否则弹射瞬间的加速度仍然会对颈椎和胸椎造成巨大的伤害。搞不好弹射成功了,也会损伤脊柱和中枢神经,让飞行员无法再次上天。弹射火箭被发动以后。面临另一个巨大的问题,就是如何突破座舱盖。座舱盖平时是必不可少的,可以隔绝外界的强气流,保证座舱内在高空飞行时有合适温度和含氧量。但是弹射时的座舱盖却是一个巨大的障碍。过去出现过不少弹射成功,飞行员头部却撞在座舱盖上引发的后续严重后果。现在大部分战机的座舱盖,其实就是一整块亚克力有机玻璃,但是硬度和整体重量仍然不小。目前有两种方式突破座舱盖。第一种,是拉动弹射手柄后,座舱盖先整体炸飞抛掉,然后弹射座椅才点火脱离。这要求座舱盖必须大约提前炸飞0.8秒到1.2秒之间。才能确保开始弹射后的飞行员不会再撞在已经抛出去的座舱盖上。早年设计的战机比如F16和飞豹等,都是先整体炸飞座舱盖再弹射。

现在的大中型轰炸机,比如B1B和新轰六,也是先整体炸飞每个飞行员头顶上的密封盖板,再逐个把飞行员弹射出去。不过既然已经是抛弃飞机弹射,那么肯定是到了千钧一发的时刻,弹射是提前还是延迟0.1秒,都可能是生与死的区别。因此整体抛盖总是嫌慢,于是又出现了直接穿盖弹射,就是先用爆炸索,把飞行员头顶的座舱盖炸出一个缺口,而且弹射座椅的头枕比飞行员的头盔最上端要高,最上面有一个金属冲角,就是在爆炸缺口不够大的情况下,可以用火箭推动加冲角的力量,直接冲破座舱盖弹出来,这样比先整体抛盖再弹射节约了1秒多的时间,生存概率大增。

连座椅带人一起弹射离开飞机时,现代化的弹射系统,会自动迅速计算此时飞行员和大气的相对速度,以及此时的高度和矢量角度。如果速度过高,不会立即打开降落伞。因为如果弹射出仓时和外界空气的相对速度大于600公里每小时,此时即使打开降落伞,也会当即被巨大气流扯碎,飞行员的身体也受不了。只有相对速度下来后,此时降落伞才会弹开,而且座椅的无用部分会自动脱离,只留下飞行员挂在降落伞上。慢慢下降。

弹射座椅,最早出现在二战末期,也是德国人的原创发明。二战末期德国的Do335箭式战斗机装备有弹射座椅,Do335是喷气机出现前,全球最快的活塞式飞机。采用极为特殊的两台大马力发动机驱动两具螺旋桨,一前一后,一拉一推。最高平飞时速高达850公里每小时,这在螺旋桨时代是非常罕见的。不过到德国投降也只生产了28架,几乎没对空战有大的影响。之所以要为这种惊人的飞机专门研发弹射座椅,是因为这种飞机的尾部也有螺旋桨,如果飞机被击中,飞行员和过去一样自己爬出座舱再跳伞,会被尾部的螺旋桨当即打碎。因此必须采用有动力的人工弹射跳伞,前所未有的采用压缩空气为弹射动力,并且在拉动弹射手柄的同时。有同步炸药把尾部螺旋桨和垂尾先炸掉。才能安全弹射。

其实在发明弹射座椅以前,轻型战斗机的飞行员要跳伞很难。起码要确保飞机被击中后还没有当场解体;第二要有力气自己打开座舱盖;有力气爬出座舱;这需要飞行员没有受伤才行。爬出来后,还要确保不在强气流下撞到飞机的尾部。因此二战中跳伞成功的,大多数其实都是大型轰炸机的部分机组。战斗机飞行员更习惯整机迫降。而日本人干脆就不给飞行员配备降落伞。甚至神风攻击,都给菜鸟们直接焊死座舱,已经彻底灭绝人性!

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