När frågan kom om pilots "sista hopp", har de ryska K-36 utkastningsstolarna och deras modifieringar länge ansetts vara de bästa och en slags standard för säkerhet och kvalitet. Många av de lösningar som implementerats i dessa stolar har kopierats över tiden av västerländska länder.
Sådan "ära" för ryska system säkerställdes bland annat tack vare en tydlig demonstration av deras effektivitet vid två flygshower i Le Bourget - 1989 och 1999. Båda räddningstjänsterna kom från positioner som var långt ifrån optimala.
Tekniken utvecklas dock och USA beslutade att implementera några lösningar som i teorin kan ge en betydande ökning av säkerheten vid användning av utkastningssäten - den slutliga produkten fick beteckningen ACES 5.
Låt oss titta närmare på vad som har genomförts i den här stolen.
Anpassning av sätet till ett brett spektrum av antropometriska data från piloter
I jet -tiden med höga hastigheter har problemet med att lämna flygplanet blivit mer komplext - i synnerhet har riskerna för kollision med elementen i flygplanet när man lämnar flygplanet ökat.
I detta avseende måste utkastarsätet ge en snabb utgång från ett potentiellt farligt område.
Men ett sådant beslut är förknippat med stora överbelastningar som piloten utsätts för, medan en lättare person utsätts för farligare effekter i livmoderhalsen.
Viktskillnaden förändrade också signifikant tyngdpunkten för hela systemet (säte + pilot), vilket inte tillät optimal belastningsfördelning under utkastning.
På grund av detta har restriktioner antagits i USA under lång tid: piloter som väger mindre än 60 kg var inte tillåtna, och de som vägde 60-75 löpte större risk vid räddning.
Varför har detta problem förvärrats nyligen?
Orsak 1 - nya lovande HMD -hjälmar med visuell informationsdisplay på pilotens visir. Elektronik gör strukturen tyngre, vilket leder till att befintliga prover väger i området 2, 3-2, 5 kg. Och naturligtvis, när den kastas ut, bidrar all denna glädje, som verkar på nacken, till en ökning av skadorna. Detta innebär att utkastningssystemet ska vara så mycket som möjligt "monterat" för en specifik vikt, för att inte utsätta nacken för onödigt starka påverkan.
Orsak 2 - trenden mot en ökning av antalet kvinnor i det amerikanska flygvapnet. Skillnaden i antropometri mellan M och F ger den mest betydande variationen i vikt.
Vad är i grunden nytt i detta system?
Separat skulle jag vilja fokusera på ett, vid första anblicken, oansenligt ögonblick.
ACES 5, balanserad med hänsyn till pilotens vikt, gör att hela processen kan utföras på ett fundamentalt annorlunda sätt: istället för att kasta piloten vertikalt upp med en kraftfull "spark", accelererar systemet smidigt sätet "framåt och uppåt", sålunda piloten "lyfter smidigt" snarare än "avfyrad", som i de flesta moderna utkastningssystem.
Hur smidig processen är kan ses i videon från testerna:
Denna detalj är kanske inte iögonfallande, men det är viktigt att förhindra skador. Fysiologiskt tål vår kropp överbelastning riktad "från buken till ryggen" snarare än "uppifrån och ner från huvudet till benen".
Dessutom, genom att ge acceleration i det horisontella planet, har sätet mer tid att "kasta" det utkastade flygplanet över flygplanets svans, vilket innebär att detta kan göras smidigare, med mindre vertikal (det farligaste för oss) överbelastning.
Och det är just minskningen av skador som är huvudmålet för den moderna utvecklingen på detta område - det är viktigt inte bara att rädda piloten, utan också att hålla honom frisk och helst lämna honom i leden.
Skydd för huvud och nacke
En annan obehaglig effekt vid utkastning är slaget av pilothuvudet mot sätet i det ögonblick när sätet precis går ut och kommer in i luftströmmen.
Denna effekt visas nedan i samband med tiden:
I detta fall är olika förskjutningar av huvudet till ena sidan också möjliga. För att lösa detta problem har ett motsvarande system utvecklats.
Vid utkastningsögonblicket lutar en speciell plattform bakom huvudet "snyggt men starkt" huvudet framåt, vilande hakan på bröstet. Den mötande luften skjuter sedan huvudet tillbaka mot nackstödet, men systemet förhindrar att huvudet träffar. Samtidigt hindrar sidostödet huvudet från att vända.
Detta system ser ut så här:
Liknande system har redan använts (om än i en något annan form) på franska fåtöljer.
Men vad kan hända utan detta system (tyvärr kunde vi inte hitta ett foto av bättre kvalitet):
Skydd av händer och fötter
Lemmarna utsätts för en separat fara: den mötande strömmen kan "böja" dem bort från kroppen och sedan skada dem (ögonblicket är mycket traumatiskt).
Därför är benen skyddade som standard, och inget kunnande observeras i detta avseende - de vanliga fixeringsöglorna. Också duplicerat skydd i knälederna.
För att skydda händerna har ett särskilt nät utvecklats som begränsar amplituden för deras rörelse bakåt.
I teorin är de mer pålitliga än de klassiska "armstöden", särskilt när det gäller att kasta ut den andra besättningsmedlemmen, som "fixar".
Följande visar hur nätverk begränsar räckvidden för handrörelser:
Slutsatser
I ett antal aspekter (såsom lemskydd) hände ingenting i grunden nytt: den befintliga utvecklingen var helt och hållet helt och hållet kopierad och någonstans färdigställdes den. Det franska huvud- och nackskyddssystemet har också förbättrats.
Samtidigt öppnar det nya systemet med en mer skonsam "utkastning" stora möjligheter för användning av olika utkastningsprotokoll, som var och en kommer att vara den säkraste under specifika förhållanden (med hänsyn till flygparametrarna).
Amerikanerna har inte glömt bort ett antal "systemiska" aspekter, delvis berörda av mig i tidigare artiklar (Hur länge kommer Ryssland vara dumt att förlora sina flygplan och hur militär luftfart fungerar).
I synnerhet om kostnaden för underhåll: enligt den tillkännagivna informationen har den nya stolen i detta avseende också fördelar jämfört med tidigare modeller.
Staplarna anger "inget underhåll" perioder för stolens olika komponenter.
Frågan om modernisering och byte av gamla stolar gick inte heller obemärkt förbi: en uppsättning utvecklades för att förvandla den tidigare modellen till en verklig, vilket skulle påskynda och minska kostnaderna för omutrustning till nya system.
Förväntad minskning av risker och utsikter för utveckling av nödsystem i framtiden
Diagrammen visar tydligt riskerna för lättare piloter på tidigare modeller av säten, de saknas på den nya.
Baserat på resultaten av simuleringar och tester ökade säkerheten också med hastigheter upp till 1000 km / h.
Nedan visas ett diagram som visar frekvensen av räddningstjänster vid olika hastigheter, kategoriserade efter skada (grön = ingen skada, gul = mindre skada, orange = större skada, röd = dödlig händelse):
Dessa diagram visar att utkastning oftast sker vid hastigheter på 300-500 km / h, samtidigt kan ingen av de befintliga lösningarna garantera säkerheten för att lämna flygplanet i hastigheter över 1000 km / h.
Om ett sådant behov uppstår i framtiden kommer sannolikt fundamentalt olika lösningar att utvecklas för dessa uppgifter - utstötningskapslar.
Detta tillvägagångssätt implementerades på F-111-flygplanen:
Användning av kapslar kan höja pilots säkerhet till en fundamentalt annan nivå, eftersom piloterna är skyddade från alla yttre faktorer (temperatur, tryck, lågt syrehalt, inkommande luftflöde).
Kapseln eliminerar besättningens misstag vid landning på vattnet: i ett klassiskt säte måste piloten utföra ett antal komplexa manipulationer innan han plundrar - sådana krav är inte helt tillräckliga för en person som just kastat ut.
Installation av uppblåsbara flottörer är möjlig, vilket kommer att fungera som ytterligare. amortering när kapseln landar på marken. Nedan är bilder på F-111 räddningskapslar med flottörer:
Dessutom är det möjligt att implementera nödlandningssystem i sätet, liknande helikoptersäten: när det finns stötdämpande element som skyddar helikopterpiloter under en hård landning.
Samtidigt är en sådan lösning tekniskt mycket mer komplicerad.
Men det kan motiveras i fall av stora flygplan, till exempel Tu-22 M och Tu-160, särskilt med tanke på dessa maskiners höghastighetsfunktioner, eftersom det är osannolikt att fly med hög hastighet utan en kapsel. Detta gäller också när det gäller marinflygning, när stänk sker i kallt vatten.
I förhållande till sådana flygplan är faktorn för avgångsordningen också viktig: de kan inte katapulteras samtidigt - det är nödvändigt att implementera spridningsalgoritmer i luften (skjuta i olika vinklar i olika riktningar).
När det gäller kapseln lämnar alla planet samtidigt.
Som en alternativ lösning för att skydda mot mötande flöde användes speciella flikar, men den verkliga effektiviteten hos ett sådant system vid hastigheter över 1000 km / h kan inte ge en acceptabel säkerhetsnivå.
Bilder tas från öppna källor från webbplatser:
www.iopscience.iop.org
www.collinsaerospace.com
www.ru.wikipedia.org
