俯冲、滚转、倾侧都不算什么,倒飞状态下也能弹射,歼-20的弹射救生系统究竟有多厉害?

俯冲、滚转、倾侧都不算什么,倒飞状态下也能弹射,歼-20的弹射救生系统究竟有多厉害?

首页模拟经营弹射飞机更新时间:2024-05-09

弹射救生系统被誉为战机的“生命之舟”,是飞行员在空中飞行时的最后一道安全防线,其中尤以弹射座椅最为重要。弹射座椅看似简单,但是研发难度非常之大,目前世界上仅英、美、俄、中四国具备独立研制的能力。其中,我国的弹射座椅研制起步时间虽晚,但已经取得了较大的进步。据悉,目前我国第五代战机歼-20上,就采用了较为先进的弹射救生系统,可有效保护飞行员的生命安全。

据公开资料显示,歼-20弹射救生系统可能综合采用了我国自主研制的第三代弹射座椅HTY-5、HTY-8等的优点,性能更加先进。在央视播出的《国防科工》节目上,空军专家傅前哨就透露称,歼-20的弹射座椅涵盖了第一代、第二代、第三代的各种技术要求,性能先进。从目前公开披露的图片和资料来看,歼-20的弹射救生系统主要有以下特点。

据公开资料显示,歼-20弹射救生系统可能综合采用了HTY-5、HTY-8等弹射座椅的优点,性能更加先进


采用了应急座舱盖抛离系统

从阅兵等曝光的图片来看,歼-20的座舱盖边沿前端布置有两具白色装置。这个装置,就是歼-20战机的应急座舱盖抛离系统。

该系统主要由座舱盖前端下方水平布置的两具白色抛离火箭组成,火箭喷口呈90°垂直向下以保证座舱盖向上向垂直抛离。该系统的作用为当歼-20在地面迫降后由于机身变形,或电源失效,或飞行员失去知觉等原因使座舱盖无法正常打开的情况下,由救援人员登上飞机,从外部紧急启动该系统,随后火箭点火使座舱盖向上向后抛离,从而让飞行员得以迅速脱离飞机。而该系统的启动装置位于战机左侧进气道前段下方,外表为六角形玻璃盖板,后面有箭头指示标志和中文字样——“救援抛盖”。在使用时,救援人员先将玻璃盖打开,抓住里面的把手,用力将绳索拉出直至座舱盖底部的两具抛射火箭被击发,将座舱向后完全抛离。这一系统,在美国F-16和F-22等战斗机上都有采用,歼-20采用该系统,充分表明其对于飞行员安全的高度重视。而这一系统,此前在我军各种战斗机型号上还很罕见。


采用了穿盖弹射逃生系统

在歼-20的座舱盖上,有两条索状机构,其即歼-20穿盖弹射逃生系统的微型爆炸索,意味着歼-20采用了穿盖弹射逃生系统。

众所周知,包括歼-20在内,在现代高速战斗机的弹射救生过程中,能让飞行员安全离开飞机的先决条件,都是要为座椅的飞行路线创造出一个干净的“通道”。这个过程中最大的阻碍,就是怎么处理座舱盖,不让它挡路。目前主流的两种方法,一种是直接抛飞座舱盖,而另一种则是让弹射座椅从座舱盖框架中穿过去,即抛盖和穿盖。

在央视播出的《国防科工》节目上,空军专家傅前哨就透露了歼-20弹射座椅的性能

其中抛盖弹射是较为传统的弹射救生方案,它弹射时须先启动弹射手柄,飞机联动装置将活动舱盖抛离弹射区,然后座椅才开始运动。这一过程需要一定的时间。经试验表明,弹射时飞行速度 越低,所需的时间越长,在零-零(即飞机高度和速度均为零时)弹射状态,一般需要0.3~0.4秒。飞机设计师为避免飞行员弹射座椅与舱盖在空中相碰,往往采用延时机构使座椅延时0.3~0.4秒才开始运动。对低空复杂姿态下的飞机来说,每一点宝贵时间的损失都有可能导致弹射救生失败,减少从弹射启动到座椅开始运动的时间,为拯救飞行员的生命提供了更多的机会。目前先进的战斗机已普遍放弃了抛盖弹射救生系统,而采用穿盖弹射技术,即无延时弹射救生系统,缩短了从启动弹射到座椅开始运动的时间。

穿盖弹射救生技术大致可分为两类。一类是使用破盖枪,在弹射座椅接触舱盖透明件前,破盖枪工作,使舱盖透明件产生破裂和初始裂纹,然后依靠座椅的穿盖器破裂舱盖透明件,达到清除弹射通道障碍的目的。该技术主要适用于采用航空有机玻璃舱盖的战斗机,如俄制战斗机等。第二类是采用微爆索穿盖弹射救生系统。在弹射座椅接触舱盖透明件前,微爆索破裂系统工作,当舱盖透明件产生破裂和初始裂纹后,依靠座椅的穿盖器来完成弹射通道障碍的清除。歼-20战斗机采用的就是微爆索技术。事实上,负责歼-20总体研发工作的成都飞机设计研究所,在微爆索技术上早有应用,在“枭龙”战斗机上,就已经应用安装了柔性微爆索装置,用以安全穿盖弹射。相信成都所的相关技术,在歼-20上,得到了进一步的改进和提升,安全弹射救生性能肯定比“枭龙”有更大的提升。


采用了座椅姿态控制火箭等技术

据悉,歼-20的弹射座椅上安装有姿态控制火箭、飞控系统等。其主要是针对歼-20在低空失控发生滚转、上仰、倒扣等不利姿态下飞行员弹射的特殊情况,此时该火箭自动点火强行稳定弹射座椅的运动轨迹,从而保证主伞安全打开,进而挽救飞行员的生命。

当战机飞行员进行低空弹射或零高度弹射时,飞行员弹射初始方向和姿态不佳,往往是导致飞行员弹射后重伤甚至牺牲的主要原因,很多时候飞机处于上仰或倒扣失控状态,此时飞行员弹射后,弹射座椅往往与地面迅速撞击,造成飞行员重伤或牺牲。而姿态控制火箭技术则可以有效解决该问题,它在弹射座椅弹射时启动,并依照弹射时的不同姿态,为弹射座椅提供一个向上的推进力,即便弹射座椅向下或向水平方向弹射,它也能及时纠偏,让弹射座椅向远离地面方向飞行,为救生伞打开和飞行员缓冲落地争取宝贵的时间和空间。

在央视播出的《国防科工》节目上,也证实了歼-20采用了该技术。节目中,傅前哨称,“在低空复杂的情况下,比如说俯冲、滚转、以及倾侧,甚至倒飞状态下弹射,都能保证飞行员的生命安全。”傅前哨解释道,这种先进的弹射救生座椅本身就是一个智能化的飞行器,在弹射之前会把飞机的各种各样的状态参数输给弹射救生座椅的控制系统,在出舱之后可以迅速根据当时的情况来调整飞行姿态,以保证飞行员的生命安全。以飞机倒扣往下弹射的状态为例,即使飞行高度仅仅几十米,我们的弹射座椅可以通过其自身的推力矢量装置和飞控系统,控制座椅姿态保证飞行员出舱后向下运动一段时间后迅速拉起,最终把飞行员送到安全高度再安全弹射。

歼-20的弹射救生系统主要采用了应急座舱盖抛离系统、穿盖弹射逃生系统、座椅姿态控制火箭等技术

除此之外,从节目披露的内容来看,歼-20的弹射救生系统,信息化、智能化水平较高,可以在弹射之前把飞机的各种各样的状态参数输给弹射救生座椅的控制系统,在出舱之后可以迅速根据当时的情况来调整飞行姿态,以有效保障飞行员的生命安全。


结语

虽然目前歼-20弹射座椅的具体性能参数还没有披露,但无疑采用了各种先进的技术,达到世界领先水平。未来,随着技术水平的进一步提高,歼-20弹射救生系统的性能、智能化水平将进一步提升,例如可以实时感受弹射离机过程中各种参数,包括速度、高度、经纬度、三向过载、下沉率、三向角度和角速率等,并在依据这些参数进行危险程度评估的基础上,对弹射姿态、轨迹以及动力系统工作状态等进行控制,在保证损伤程度相对较低的情况下,降低最低安全救生高度,提高救生性能等,切实保障飞行员的生命安全。

虽然目前歼-20弹射座椅的具体性能参数还没有披露,但无疑采用各种先进的技术

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