[科普中国]-救生伞

简介

救生伞是当飞机出现应急情况时，拯救飞行员生命、保证其安全着陆的救生工具。针对带弹射座椅飞机的救生伞．某型救生伞工作原理如下：当海拔高度小于3000m时，飞行员弹离飞机后，按座椅上设定的射伞程序，先射出减速稳定伞，使座掎稳定、减速，然后救生伞射伞枪击发，射伞枪弹头通过弹头连接带拉出套着伞衣的伞衣套，部分伞绳从伞衣套套圈内拉出。射救生伞的同时，座椅自动解脱限腿带，打开肩、腰带锁，释放减速稳定伞。当弹头的动能消失之后，由伞衣套上部的伞衣套引导伞产生的阻力继续拉直伞系统，拉脱伞衣套。伞衣在气流中充气张满。伞衣产生的阻力使飞行员和座椅分离。飞行员乘救生伞下降、着陆。

当高度大于3000m时，飞行员弹离飞机后，同样先射出减速稳定伞，使座椅稳定、减速，但由于在自动开锁器的表定高度以上，救生伞射伞枪暂不击发，人、椅乘稳定减速伞下降，直到降至表定高度3000m时，射伞枪才能击发，射出救生伞，然后按前述的射出救生伞后的程序工作(见右图)。1

针对救生伞的使用要求都是非常苛刻的。现代飞机的飞行特征决定了救生伞必须在较大的高度和速度范围内工作，同时还得有质量小、可靠性要求高的特点，伞系统在座椅上的放置不得增加飞行员完成各项工作的难度。救生伞工作时，一方面要开伞迅速保证最小的高度损失(自降落伞进入气流中至主伞张满)；另一方面要开伞力、着陆冲击力满足人体生理指标要求。设计师一直在探求一种重量轻、体积小、下降速度低、低速开伞更快，而开伞力又能允许的救生伞结构。弹射座椅上的救生伞一般由伞衣、伞衣套、弹头连接带和背带组成，目前典型的救生伞按伞衣形状和气动特性可分为方形伞、网形伞和锥形伞三种结构形式。1

分类图1为八门活动幅救生伞，伞衣为圆锥形，伞衣上开有左右对称的8个门，每个门上都缝有一定尺寸的活动幅，门的下部留有一定尺寸的缝。在初始充气阶段，活动幅增加了伞衣迎风面，有利于气流进入伞衣，加快了开伞过程；伞衣张满稳降后，改善了流经伞衣的流场，增大了迎风面，提高了救生伞的稳定性和阻力系数。2

图2为纵向开缝救生伞，伞衣沿辐射方向对称分布8条缝分成8个扇形伞衣幅。由于采用开缝结构，延长了充气过程，减小了高速开伞动载；伞衣张满稳定后，仍有气体从缝中流出，改善了人伞系统的下降稳定性。

图3为自动调节充气救生伞，该伞在伞衣底边处装的一直径1.22m的辅助伞，辅助伞由网状控制绳与主伞伞绳相连，网状控制绳在中心点汇交并通过穿过辅助伞顶孔的中心定位绳与主伞伞衣顶孔绳相连。自动调节充气救生伞通过辅助伞保证伞衣进气口的形状和面积，达到控制伞衣进气口张开速度的效果。

图4为气动锥形救生伞，该伞在伞衣上部装有上部绳，从伞衣顶孔到操纵带间装有定力拉断绳，能够加快开伞；下部开有两个用以增加水平速度、改善稳定性和操纵性的操纵缝。该伞最大的特点是低空低速性能好，开伞快。2