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戰鬥機的彈射座椅能在超音速條件下使用嗎,有什麽相應的保護裝置?

2014-09-29科學

飛機飛在天空,總是有很多危險。尤其是飛到高速環境下的時候。誰知道下一秒飛機上的某個舵面會不會突然顫振然後解體?或者發動機的尾噴管突然起火爆炸?更糟糕的是,飛機突然被一顆防空導彈打成碎片?所以對於飛行員來說,在那種情況下保命的方法還是得有的。高空高速下彈射的話,風險雖然大,但是辦法總還是有。

早期確實有人擔心在超音速下彈射飛行員將沒有幸存的可能。但在做了一些動物實驗以後(用了黑猩猩和呃……熊),發現超音速彈射還是可行。其實很多情況下就是剛剛進入超音速的時候,大多數彈射座椅都可以應付得了。因此較好些的彈射座椅地面測試裝置,都可以加速到音速以上。比如說美國的MASE,可以加速到1400km/h

*這個是美國使用F-16的機身測試K36彈射座椅。這套機構就可以加速到音速以上。

對於彈射座椅來說,超音速出倉的瞬間狀況很惡心,撲面而來的強烈氣流都會使飛行員承受很大的壓力。飛行員的姿態也會很糟糕。不過沒關系,比起飛機來說,出艙以後的飛行員會迅速減速,因此情況很快就會穩定下來。如果飛行速度過快,彈射座椅的開傘會有額外的延時,以便讓飛行員先降速到安全的範圍內。在相當惡劣的情況下,即使低空超音速彈射,飛行員仍然可以幸存的。

在某些極端情況下,飛行員還需要額外的保護,比如座艙蓋。一般的彈射程式裏會先拋掉座艙蓋再彈射,或者不拋蓋直接透過彈射座椅上的某些機構穿蓋彈射。如果一款飛機的飛行速度非常高的話(比如超過M2),設計者會考慮在彈射時選擇不拋艙蓋,而是讓艙蓋和彈射座椅一起彈射出去,並且在彈射出艙以後讓艙蓋遮擋在飛行員面前,起到緩沖作用。當然,飛行員也需要高空代償服作為保護,否則就是彈射出艙以後,也會被外面的低溫和缺氧環境弄暈的。

*以上分別是SR-71和Mig-25飛行員的打扮。穿這麽一身和太空人一樣的裝扮可不是為了耍帥,而是為了在任何時候(包括彈射以後)保命用的啊。

無論Mig-25還是A-12/SR-71都曾有過在高速環境下彈射成功的例子。實際上真的在高速下一點逃生辦法也沒有的話,飛行員們也會抓狂的吧。

當然有的人對這還不放心,怎麽辦呢?沒關系,還有最土豪的方法-- 彈射座艙


*F-111用的整體彈射座艙

顧名思義,彈射座艙就是把飛機座艙的一部份在彈射時整體彈射出去。這種情況下堅固的座艙會為飛行員在高速時提供可靠的保護。等到速度足夠低時,飛行員再選擇使用額外的彈射座椅於安全環境下彈射或者隨座艙一起降落到地面。

彈射座艙很昂貴也會吃掉不少結構重量。基本上,能使用這種裝置的都是飛行速度非常高的飛行器。圖上的F-111算是需要超音速低空突防的。後來的XB-70轟炸機也有個人式的小彈射座艙,使飛行員能在M3的高速下仍然能安全逃生(雖然日後證明這個速度下彈射座椅也能應付)。B-58這樣速度不是太快的轟炸機因為飛機夠大所以也裝了。當然瘋狂到XF-103這樣能飛到M4級別的飛機,如果跳傘時不用彈射座艙的話……咱們還是先念幾遍經吧~

所以,就是這樣啦~

最後,謝喵(邀?)~