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战斗机的弹射座椅能在超音速条件下使用吗,有什么相应的保护装置?

2014-09-29科学

飞机飞在天空,总是有很多危险。尤其是飞到高速环境下的时候。谁知道下一秒飞机上的某个舵面会不会突然颤振然后解体?或者发动机的尾喷管突然起火爆炸?更糟糕的是,飞机突然被一颗防空导弹打成碎片?所以对于飞行员来说,在那种情况下保命的方法还是得有的。高空高速下弹射的话,风险虽然大,但是办法总还是有。

早期确实有人担心在超音速下弹射飞行员将没有幸存的可能。但在做了一些动物实验以后(用了黑猩猩和呃……熊),发现超音速弹射还是可行。其实很多情况下就是刚刚进入超音速的时候,大多数弹射座椅都可以应付得了。因此较好些的弹射座椅地面测试装置,都可以加速到音速以上。比如说美国的MASE,可以加速到1400km/h

*这个是美国使用F-16的机身测试K36弹射座椅。这套机构就可以加速到音速以上。

对于弹射座椅来说,超音速出仓的瞬间状况很恶心,扑面而来的强烈气流都会使飞行员承受很大的压力。飞行员的姿态也会很糟糕。不过没关系,比起飞机来说,出舱以后的飞行员会迅速减速,因此情况很快就会稳定下来。如果飞行速度过快,弹射座椅的开伞会有额外的延时,以便让飞行员先降速到安全的范围内。在相当恶劣的情况下,即使低空超音速弹射,飞行员仍然可以幸存的。

在某些极端情况下,飞行员还需要额外的保护,比如座舱盖。一般的弹射程序里会先抛掉座舱盖再弹射,或者不抛盖直接通过弹射座椅上的某些机构穿盖弹射。如果一款飞机的飞行速度非常高的话(比如超过M2),设计者会考虑在弹射时选择不抛舱盖,而是让舱盖和弹射座椅一起弹射出去,并且在弹射出舱以后让舱盖遮挡在飞行员面前,起到缓冲作用。当然,飞行员也需要高空代偿服作为保护,否则就是弹射出舱以后,也会被外面的低温和缺氧环境弄晕的。

*以上分别是SR-71和Mig-25飞行员的打扮。穿这么一身和宇航员一样的装扮可不是为了耍帅,而是为了在任何时候(包括弹射以后)保命用的啊。

无论Mig-25还是A-12/SR-71都曾有过在高速环境下弹射成功的例子。实际上真的在高速下一点逃生办法也没有的话,飞行员们也会抓狂的吧。

当然有的人对这还不放心,怎么办呢?没关系,还有最土豪的方法-- 弹射座舱


*F-111用的整体弹射座舱

顾名思义,弹射座舱就是把飞机座舱的一部分在弹射时整体弹射出去。这种情况下坚固的座舱会为飞行员在高速时提供可靠的保护。等到速度足够低时,飞行员再选择使用额外的弹射座椅于安全环境下弹射或者随座舱一起降落到地面。

弹射座舱很昂贵也会吃掉不少结构重量。基本上,能使用这种装置的都是飞行速度非常高的飞行器。图上的F-111算是需要超音速低空突防的。后来的XB-70轰炸机也有个人式的小弹射座舱,使飞行员能在M3的高速下仍然能安全逃生(虽然日后证明这个速度下弹射座椅也能应付)。B-58这样速度不是太快的轰炸机因为飞机够大所以也装了。当然疯狂到XF-103这样能飞到M4级别的飞机,如果跳伞时不用弹射座舱的话……咱们还是先念几遍经吧~

所以,就是这样啦~

最后,谢喵(邀?)~