导语:2013年3月31日,有网友曝在山东荣成附近海域坠毁一架中国空军苏-27战机。飞行员伤亡情况不详。但现场图片显示飞行员已弹射。双座战机飞行员逃生有哪些特点?新浪军事深度策划为您解读——

双座战机逃生的特殊设计

前苏联米格-31战机设计时强调高空高速

受飞机整体设计的影响和限制

双座重型战机一般用于执行空中截击、对地攻击和对海攻击等多种任务。在现有经济条件下,多用途战斗机成为主流。一般来说,设计一款新型战机或是改装某型战机时,首先考虑的都是如何实现飞机的作战价值,这是战斗机之所以存在的意义。而飞机的可靠性、安全性等往往是在满足了前者后才会重点考虑的因素。就安全和逃生设计来说,必须在飞机整体设计中寻找一个平衡点,为提高飞机的整体性能服务。在不影响飞机主要技战术指标的前提下,可采取措施强化机体结构,提高迫降成功率;同时,随着技术水平尤其是地面和空中实验水平的不断提高,飞行员逃生系统已经有长足进步,体现在事故逃生成功概率已经很高,并已经发展到第四代逃生系统。另外,双座战斗机也会配套有相应的安全和逃生训练系统,能够满足飞行员平时的逃生训练,增加操作熟练度。

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美国F-15E“攻击鹰”战斗机采用双发

必要的冗余设计有助于提升双座战机的可靠性

比如说双发。发动机空中停车是造成飞机坠毁的主要原因之一,但双发同时停之的概率非常之小(不排除)。再比如说控制和制动等重要系统必须要设备份,因为有些事故不一定发生在天上,也可能是在地面,当飞机迫降时制动失灵往往会造成功亏一篑。当然,对于双座战机面言,两名飞行员分别可完成控制飞机和操作武器,这就是一种具有实战意义的必要冗余,因为当战时一名飞行员失去作战能力时,另一人仍然可以完成作战任务或是将飞机安全带回。

俄罗斯苏-27战斗机上的K-36Д弹射座椅

俄罗斯苏-27战斗机上的K-36Д弹射座椅

座舱逃生系统设计

战机飞行员座舱逃生系统主要包括弹射座椅、伞降系统、个体防护装备、供氧系统和救生物品等。现代战机一般使用火箭弹射座椅,其工作原理为在飞机遇险时依靠座椅下的动力装置将飞行员弹射出机舱,然后张开降落伞使飞行员安全降落。双座战机的座舱布局分为串列式和并列式,如果是串列式则一般会有两把弹射座椅,后座要比前座高一些,而并列式则可能共用一个弹射系统。第四代弹射座椅的发展实际始于70年代末期,它的主要特点是实现人椅系统离机后的姿态控制,其关键技术是可控推力技术和飞行控制技术。

防护服本身要能够起到缓冲作用以保证飞行员在落地时的安全,同时也要起到保暖作用,因为有时高空环境非常寒冷和恶劣;再一个就是它的供气装置能够在弹射后为飞行员提供足够的氧气,防止飞行员弹射后自高空降下时因缺氧造成死亡或脑部受损。另外,设计中应保证一些必要的生存工具能够随飞行员一起弹射出去,这样在战时或陌生环境下能够保证飞行员实现自救,并为营救争取时间。

由米格25双座战机改装而成的弹射试验机

由米格25双座战机改装而成的弹射试验机

弹射试验机一般由双座战机改装而来

弹射试验机一般是由双座战机改成,用于试验的弹射座椅位于后座,座椅上有人形模特,头盔服装一应俱全,为降低风险,后舱座椅往往去掉了玻璃舱盖。与雷达、发动机试验机相比,弹射试验机需在飞行中进行真实弹射,危险性最高,因此被子称为是“从事最危险飞行试验的先锋”。左图为一架由米格25双座战机改装而成的弹射试验机,用于改进K-36II弹射座椅的定型实验。目前,俄罗斯的各型战机都安装了各种型号的K-36II弹射座椅。

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苏-34战斗轰炸机扁平机头,采用并列座舱

逃生方式选择

不同型号的双座战机,预先设计的遇险弹射方式有所不同。有一些战机设计是依靠动能刺穿飞机的座舱盖,另一种则是在弹射之前将座舱盖抛掉。对于并列式座舱战机可以同时向不同方向弹射,也可以选择整体弹射的方式。串列式战机则一般由后舱飞行员先弹出,有一个间隔时间(大约1秒)之后前舱飞行员才弹出,以保证双方始终保持一个安全的高度差(几十米)。因此当两名飞行员为挽救战机等原因等到最后一刻才决定弃机时,前舱的飞行员其实就很危险了,往往会因为那个很短的时间间隔而来不及弹出或弹出后高度不够而牺牲。弹射模式选择包括单抛和双抛,一般来说双座战机多会采用双抛的方式,如果是单抛则一般只允许弹射后舱飞行员(如果后舱已弹射则没有问题),因为先弹射前舱飞行员所产生的碎片和冲击会给后舱飞行员带来生命危险。

从生死一瞬到生死之交:两人如何逃生

在飞机故障或发动机停车的情况下,飞行员作出何种选择,无疑是对其毅力和智力的严峻考验。

首先,快速反应,争取宝贵时间。飞行员在执行任务的过程中会从座舱内外获取大量信息,这就需要飞行员正确地分配注意力,及时从仪表显示系统中判断飞机各系统的工作状态。

其次,判断准确,下决心果断。特级飞行员李峰曾遭遇发动机停车时,飞机的高度约为1000米,地面指挥员为避免更大的损失,曾下令飞行员跳伞。但飞行员对国产第三代战斗机的升力阻力特性和空滑性能非常熟悉,在目测飞机与机场之间的距离后,根据国产第三代战斗机的空滑比、飞机的飞行高度以及丰富的飞行经验,迅速判断出飞机具备在场内迫降的条件,果断决定实施场内迫降。

第三,沉着冷静,保持处变不惊。飞行员需要在短暂的时间内完成观察、判断、决策和行动等一系列复杂的活动和精准的操作,要求飞行员具有良好的心理素质、坚强的意志品质和高超的飞行技能。

空军试飞英雄李中华(2006年11月14日摄)

空军试飞英雄李中华(2006年11月14日摄)

双座战机前舱飞行员相对后舱不容易逃生

2010年5月6日,我军飞行员冯思广和张德山在驾驶双座教练机时遭遇发动机空中停车,为避免飞机坠落人口稠密地区,他们果断改变飞行轨迹,按照这型飞机座椅弹射程序,后舱先于前舱1.1秒弹射。就在这1.1秒之间,先行跳出的后舱飞行员张德山跳伞成功。而前舱飞行员跳伞时,飞机高度已降至32米,俯角增大到16度,座椅弹射后降落伞未张开即坠地,前舱飞行员冯思广壮烈牺牲。

飞行员处置空中险情时间往往只有数秒

试飞英雄李中华曾在飞行当中出现险情,飞机从500米急剧下坠到200米,再往下2秒钟接地就会爆炸,但他临危不惧,运用高水平技术,使飞机起死回生,过程惊心动魄7秒钟。

一级飞行员李剑英是在2006年返航时突然遭遇撞鸟,造成发动机停车。飞机当时正好飞在村庄上空,他为保护村庄果断放弃跳伞,生死抉择用了仅仅16秒。

双座战机飞行员之间需要信任与沟通

我军就曾发生过双座教练机飞行员一赏一罚的事情。当时,飞机在空中出现不稳定状态,前舱飞行员错误地认为飞机已经失控,便轻率地按下弹射按钮,跳伞离机。幸好后舱飞行员保持冷静,他一面向地面指挥员报告情况,一面努力使飞机保持平衡,最终在指挥员的正确指挥下,忍受着高空气流的强烈冲击,驾驶无前座舱盖飞机安全实施迫降。由此可见,双座飞行员之间的沟通是何其重要。

飞行员空中遇险时容易面临两难选择

现代战机都很昂贵,一架动辄就得上千万甚至上亿。而且如果是试验机的话往往承载着许多保贵的飞行数据,一但飞机坠毁,对新飞机的试验进程将造成极大的影响,甚至造成被迫撤销该项目。所以飞行员在处置险情时往往有无论如何也要把飞机飞回来的想法,很多时候就是因为在两难选择中浪费了时间,从而失去了保贵的逃生机会。

飞豹坠落时弹出的1名飞行员降落伞已打开

飞豹坠落时弹出的1名飞行员降落伞已打开

失事飞豹飞行员或因高度太低来不及跳伞

2011年10月14日,西安通航大会上一架国产飞豹战机坠毁,造成一人跳伞、一人死亡。事后,失事飞豹“第二名飞行员为什么没有跳伞”成为网友们近来讨论最多的一个问题。根据资料,“飞豹”座舱为串列式双人全密封座舱,装2台HTY-2C型“零零”双座指令程序弹射座椅,弹射速度范围0-1000公里/小时,弹射高度范围0-21000米。>

按照此设计技术规范,这次事故完全满足安全设计要求,不应该出现弹射座椅一个打开、一个没打开的事情。有专家分析指出,因为飞机坠毁前是在俯冲,它适用的安全弹射高度范围改变,加之飞行高度实在太低,在200米左右,所以第二名飞行员根本没有机会操作弹射了。专家解释说,因为飞机有个弹射次序,先是第一个飞行员弹射,然后是第二个飞行员,有个时间差,加之高度又太低,第二名飞行员就没有机会了。[详细]

现代战机弹射座椅逃生成功率已经很高

现代弹射座椅能在0~25千米飞行高度和0~1200千米/小时空速的飞行包线内有效工作。在飞机平飞状态具有零高度一零速度救生性能。但在俯冲、横滚、高下沉速度等飞行状态。仍需要一定的离地高度,称之为最低安全救生高度。据统计,弹射座椅平均救生率大约为80%。

俄罗斯K36D因设计独特、性能优异而举世闻名。近40年来,共挽救了500多名飞行员的生命,其中97%的人不仅成功逃生,而且健康状况良好,事故后不久仍能继续驾机飞行。下面是近年来比较经典的双座战机飞行员双逃生的案例。

印度空军1架苏-30坠毁 两飞行员逃生
印度空军1架苏-30坠毁 两飞行员逃生

中新网2010年12月1日报道,印度一架苏-30MKI战斗机30日在拉贾斯坦邦的贾沙梅尔附近坠毁。这架飞机在进行正常训练时坠毁。两名飞行员安全弹射出舱,没有受伤。印度女总统此前还乘坐双座苏-30飞行。评:苏-30飞机座舱安装两把了K-36IIM弹射座椅,该系产品已被多次证明非常可靠。

伊朗空军美制F-4战机坠毁 两飞行员逃生
伊朗空军美制F-4战机坠毁 两飞行员逃生

据新华网2010年8月17日报道,伊朗空军一架美制F4战斗机17日在南部布什尔省坠毁,所载两名飞行员弹射出舱并生还。两名飞行员成功弹射出舱,战机坠毁在沙漠地区,两名飞行员已被送往医院,状况良好。失事原因是技术故障,没有对任何人造成影响。

委内瑞拉一架K-8坠毁 两飞行员弹射逃生
委内瑞拉一架K-8坠毁 两飞行员弹射逃生

新华网加拉加斯7月21日电,委内瑞拉一架军用飞机21日在西北部拉腊州坠毁,机上两人及时弹出,没有人员死亡。委内瑞拉证实,这架K-8型军用飞机事发时正在进行军事训练。两名飞行员现已送往医院治疗,情况稳定。评:K-8具有良好的失速特性,配备具零零弹射功能的座椅。

捷克空军L39教练机坠毁 两飞行员生还
捷克空军L39教练机坠毁 两飞行员生还

据环球网2010年7月11日报道,捷克空军一架L-39教练机在进行飞行训练时发生坠毁事故,两名飞行员被成功弹射,没有生命危险。初步调查怀疑是飞机发动机出现故障。括俄罗斯也使用了该型机。评:双座教练机弹射时一般是后座学员先弹,前舱的教官后弹。

结语:为了满足双座飞机救生系统的要求,我国在80年代就发展了指令弹射系统和座椅轨迹发散火箭,并将弹射速度指标扩展到0~1000千米/时。目前第三代弹射座椅已经装备部队,我国成为继英、美、俄三国之后,第四个能独立研制、生产和试验弹射救生装备的国家,三代弹射座椅分别与我国各种军用飞机配套,并多次在紧急情况下挽救飞行员的生命。目前我国已经启动第四代弹射救生装置研制规划,满足更为先进的第四代战机的需要。

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