从军用飞机中弹射出来的感觉如何

从军用飞机中弹射出来的感觉如何

当军用飞机出现严重故障时,飞行员的最后救命稻草就是他们所坐的设备:座椅。而且它永远不会出故障。

弹射座椅重达 200 磅,由 3,500 多个零件组成,是一项了不起的技术,它不仅能让飞行员在坠机时逃生,还能确保他们毫发无损地存活下来。如果飞行员在 16,400 英尺以上的氧气稀缺高度弹射,座椅上的传感器将让座椅自由下落,让乘客尽快进入可呼吸的空气中,只有这样,降落伞才会打开。

英国马丁贝克公司及其法国合作伙伴赛峰马丁贝克法国公司控制着全球 56% 的弹射座椅市场。他们的座椅装备了全球 93 支空军的飞机,包括美国的 F-35 联合攻击战斗机、法国制造的阵风战斗机和欧洲战斗机。其他主要弹射座椅制造商包括美国柯林斯航空航天公司(其最新座椅是 ACES 5)和俄罗斯公司 NPP Zvezda 和 AO。自 20 世纪 40 年代中期以来,弹射座椅总共挽救了约 12,000 至 13,000 人的生命。

Martin-Baker 最新投入使用的主要座椅是 Mk16。下面介绍其工作原理。

复杂的爆炸序列

当飞行员拉动座椅上与膝盖齐平的黄黑色环形手柄时,会引发惊人的连锁反应,首先是三次非常快速的连续爆炸。30 年前设计的座椅只有一次弹道爆炸,其力量会以 20 G 或更高的重力压垮飞行员(相当于 20 倍的体重压在你身上)。今天,弹射者“仅”会受到 18 G 的重力——这仍然是一个巨大的力量,如果持续下去,任何人都会昏倒。(驾驶战斗机的飞行员在操纵时必须应对高重力,即使没有弹射也是如此。)

拉动手柄可使弹射枪发射 0.2 秒,弹射速度为每秒 50-55 英尺。与此同时,飞机的玻璃座舱盖会碎裂、被炸掉或座椅会冲破,具体取决于飞机型号。然后火箭发动机以 5,000 磅的推力发射 0.2 秒,然后顶部安装的侧火箭以 584 磅的推力发射 0.05 秒。此侧火箭(位于前排座椅左侧,如果飞机上有两名机组人员,则位于后排座椅右侧)可确保两名弹射者朝不同方向冲去,后排座椅上的人始终先弹射,以免被前排座椅上的火箭烫伤。

安全带收紧飞行员的手臂和腿部,并释放紧急氧气供应。然后,214 磅重的座椅后部的减速伞打开。同时,座椅两侧约 16 英寸长、8 英寸宽的两个小面板打开,以保持座椅笔直。所有这一切发生在 1.35 秒内!

然后,座椅顶部的小盒子(里面装有主降落伞,绑在飞行员身上)从座椅上抬起,减速伞掉落,主降落伞打开后,飞行员和座椅外壳分开——除了屁股下面的部分,里面装有救生包和救生筏,救生筏在水中自动充气。这些东西悬挂在弹射者下方,在他们拉动弹射手柄后仅 5.5 秒便会展开。

此外,专为F-35联合攻击战斗机项目设计的Mk16座椅配有三部分安全气囊系统,称为颈部保护装置(NPD)。马丁贝克公司业务开发主管史蒂夫·罗伯茨表示,F-35飞行员佩戴的新型头盔显示器比以前的更大更重,重心位于头部轴线的前方——这些因素增加了弹射时颈部受伤的风险。

为了解决这个问题,在弹射手柄拉动后,两个侧面气囊会立即膨胀,以阻止头部侧向移动。然后,直接安装在头盔后面的第三个气囊会膨胀。“三个气束的组合就像一个‘投手手套’,支撑着戴头盔的头部,以减少施加在颈部的惯性负荷,”罗伯茨说。一旦主降落伞展开,这些气囊就会自动放气。此外,这款座椅配有自动手臂约束装置,而不是之前弹射座椅上的被动约束装置,以防止飞行员手臂在弹射过程中挥动。

F-35 的 Mk16 座椅还配备了“轻型机组开关”,测试表明,轻型飞行员佩戴新的较重头盔在弹射过程中有轻微的颈部折断风险,因此公司增加了该开关。“飞行员登机时首先看到的就是一个拨动开关,指示‘正常’或‘轻型’。如果他们处于‘轻型’类别,他们会选择这个,这会使弹射时间增加几分之一秒,但这意味着他们离开飞机时会稍微平稳一些,”马丁-贝克的一位发言人说。

那么实际弹射的感觉如何?

从时速 700 英里的飞机上弹射到 65,000 英尺高空是一个剧烈的过程。尽管这项技术在过去几十年中取得了进步,但你基本上是坐在一把从故障飞机上用火箭弹射出来的小椅子上,降落伞打开,你和座椅分离,然后你重重地落地。腿可能会骨折,脊椎可能会被挤压。

“这很不方便,”一名弹射者冷冷地说道。1999 年 6 月,飞机与一只鸟相撞时,他正坐在飞机后座上。“头顶的座舱盖被砸碎了,到处都是血迹和血块,”他回忆道。“我没有意识到是那只鸟——我以为是飞行员,当我向前看时,他不在,所以我弹射了。我摔断了五节脊椎骨,因此失去了几厘米,”他苦笑着说道。事实上,飞行员当时就在那里,只是弯腰检查是否受伤,后来才得以让飞机降落。

另一名飞行员保罗·德福科 (Paul Defoucaud) 在被迫弹射时年仅 23 岁。“我一点也不紧张,我记得自己当时头脑非常清醒,”他回忆道。

但一名在飞机撞上大鸟后不得不弹射的飞行员学员说:“弹射时你会完全失去控制,而且会以极快的速度坠落。我确信我摔断了什么东西。”

另一次与鸟的遭遇导致指挥官马修(法国武装部队要求不透露仍在服役人员的姓氏)从幻影 2000-5 中弹射。“我唯一丢掉的就是我的鞋子,”他说,“但放弃飞机的决定并不容易。我觉得我失败了,”他说。

马修补充道,飞行员不愿拉动弹射座椅手柄,因为“我们知道,我们正在放弃一件价值数百万美元、由纳税人出资的设备”。

因马丁贝克座椅而获救的弹射者将自动成为弹射领带俱乐部的成员。在 6 月巴黎航空展的入会仪式上,法国空军上尉查尔斯和米凯尔在 2017 年 9 月 28 日从距离地面仅 200 英尺的幻影 2000N 上弹射,他们告诉《大众科学》 ,他们“同时拉动了手柄”。米凯尔腿部三处骨折,他回忆说:“弹射时,大脑的右侧会接管一切,肾上腺素会剧烈分泌。落地后我的第一个念头是,我会再次见到我的孩子们。”

极少数人是两次弹射的。前法国空军飞行员 José-Manuel Souvignet 就是其中之一。他于 1995 年以中尉身份首次弹射。“我的幻影 2000 战机在波斯尼亚上空被塞尔维亚人击落。我们在 3,000 米 [9,843 英尺] 的高度和 350 节的速度弹射,飞机着火了。我们俩都摔倒在敌方领土上,摔断了一条腿。我们被关押了 104 天,”他说,但不愿进一步详述。

第二次是在 2008 年,当时他还是中校。“我当时正在驾驶幻影 2000N,突然燃油供应中断……我指挥它飞向中立区,我们在 200 英尺高空以 190 节的速度弹射。着陆时的冲击力就像我从四楼掉下来一样。”

但多亏了这项技术,他和成千上万的人才得以活下来并讲述这个故事。

编者注:本文自首次发表以来已经更新。

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