[科普中国]-弹射座舱

背景

随着飞机技术战术指标的提高，救生也越来越复杂和困难，因而对飞机救生系统提出了越来越高的要求，救生系统也正是在适应这些新要求中不断向前发展的。救生复杂化的原因之一是飞行高度的增加。在高空救生必然会遇到低气压、低气温和低密度所带来的问题，例如包括体液沸腾在内的高空病、冻伤、高空大开伞动载及稳定性等问题。高速度是使飞机救生条件恶化的更重要的原因。随着飞机速度的提高，弹射轨迹和弹射过载的矛盾也进一步尖锐；高速气流的吹袭、人椅系统的不稳定都相继变得严重气流。在超声速弹射救生中，制动过载将成为救生设备设计的主要问题，同时气流吹袭也更严重。因此，可以说速度问题是推动救生设备发展的主要因素。1

根据飞机救生系统的组成及形式，可以将其分为四大类，实际也可认为是飞机救生系统发展的四个阶段：

救生伞。低速飞机上使用。

敞开式弹射座椅。一般用于亚声速飞机；目前随着各项技术的发展，敞开式弹射座椅也开始用于跨声速飞机。

封闭式（半封闭式）弹射座舱。用于超声速飞机。

弹射座舱和分离座舱。用于高超声速飞机。1

内容简介弹射座舱（救生舱）是将飞行员连同座椅和密闭座舱都一起弹离飞机，或与机身分离而脱离险境。由于飞行员是在密闭舱内，因此不会受到高速气流的吹袭，也不会受外界环境的低气压和低温度的影响。同时，由于救生舱的质量很大，气动力所产生的制动过载也不会很大，从而解决了高速救生制动过载大的问题。1

程序步骤弹射座舱（救生舱）是专门为弹射救生而设计的密闭舱。平时飞行员在飞机的密封舱内工作，应急离机时，飞行员连同座椅移入救生密闭舱，救生舱立即密封增压，并由乘员操纵弹离飞机。1

这种救生舱一般都是单座的。如美国B-70飞机弹射救生舱，四个乘员分前后两排。应急弹射时，座椅向后移入各自的救生舱，躯干和腿定位，上下舱门闭合（如右图），同时增压。在救生舱闭合后，正副驾驶员仍可操作飞机。当决定弹射时，可操纵弹射手柄，抛掉座舱盖，火箭点火，弹离飞机。弹射后0.1s，舱背伸出两根稳定杆，在中高速下起稳定作用。在经1.5s，稳定杆顶部两根小伞张开，保证低速和降落时的稳定。高度下降到4550m时，10m直径的回收伞展开，同时舱底减振气囊充气，以便着陆缓冲。降落后，乘员可利用舱内设备进行通信联络和生存。水上降落时，四个漂浮气囊以保证舱体漂浮。1

该系统火箭动力总冲量为20500kgf·s，最大过载为17，弹射高度可达到110m以上。可在零高度、167km/h及21000m、Ma（马赫数）=3的情况下救生。

B-58飞机的弹射座舱与B-70舱相似，采用了三个单独的铝制密闭弹射座舱。弹射座舱工作氛围三个阶段：

准备弹射（人体躯干和腿定位，舱门关闭，增压等）；

弹射（抛盖，火箭点火，稳定伞射出，稳定杆伸出）；

着陆及生存（直径11.7m的回收伞展开，减振气囊充气，着陆或水上漂浮，生存待救）；1

该弹射舱质量约320kg，给乘员提供了“全环境”保护，在海上漂浮可维持生存72小时。1

设计要求关于救生舱设计的通用要求，美国军用规范MIL-C-25969B中做了详细的规定，其中包括：

救生舱尺寸、外形和重量方面的要求，救生舱与机身结构的连接和分离的要求；

增压、供氧、气密和水密要求；

舱内座舱、约束系统及其他设备的要求；

回收及减振系统的要求等；1