自诞生起到现在,俄罗斯卡-50和卡-52重型武装直升机就因“搭载弹射逃生座椅”这一“全球独门绝活”而颇受追捧。然而,无论是研制了被誉为“世界最强武直”的AH-64“阿帕奇”的美国,还是自行研发了直-19和直-10的“武直后起之秀国家”中国,为何至今都未给自家武装直升机配备弹射逃生系统呢?网上充斥的所谓“只要炸掉直升机螺旋桨桨叶,就能将飞行员弹射出舱”的说法,为何是错到离谱的?为何即便是中国新一代重型武装直升机直-21,亦不可能采用弹射逃生技术呢?今天笔者就来纠正一下许多人对直升机弹射逃生系统的误区。
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卡-50武装直升机弹射逃生示意图
相信不少人都在网上刷到过对卡-50和卡-52使用的弹射逃生座椅的所谓“技术揭秘与解读”,其中颇为流行的一种说法就是:苏联卡莫夫直升机设计局的工程师,想到了“在启动弹射逃生时,先炸断直升机的螺旋桨桨叶,以避免高速旋转的桨叶伤到飞行员,然后再让驾驶舱座椅背部的火箭将座椅和飞行员牵引出舱并打开降落伞”的点子,进而将这一技术用到了卡-50和卡-52的身上。然而,事情真有这么简单吗?或者说,这一原理的技术深度就仅限于此吗?非也。
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中美等国的武直都未采用弹射逃生技术
咱就是说,如果事情真这么浅显易懂,那为何开发了米-24和米-28武装直升机的苏联米里设计局不加以借鉴呢?为何其他可研发武直的国家不进行效仿呢?事实上,一个最关键的地方就在于,直升机弹射逃生座椅技术,基本能且只能用在如卡-50和卡-52这样的共轴双旋翼直升机的身上。而我们常见的中国直-10与直-19、美国AH-64与AH-1,以及欧洲“虎”式等单旋翼直升机,可谓“先天就用不了这种技术”。
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苏联曾用米-4直升机进行弹射逃生测试
将时间拨回到冷战期间的上世纪60~70年代,苏联技术人员在开发直升机用弹射逃生座椅时,一开始的想法与今天在网络上充斥的论调差不多,即都认为“只要炸掉螺旋桨桨叶,就能避免弹射出舱的飞行员被‘削瓢’,这不就行了吗?”然而,在米-4型直升机的身上进行相关测试后,结果却狠狠地打了苏联人一个巴掌。虽然螺旋桨桨叶成功被炸断并分离,但用于模拟飞行员的假人刚一弹射出舱,就因高速且紊乱的气流影响而无法控制姿态,很容易变成“头朝下,脚朝上”的危险状态,甚至会与直升机机身发生剧烈碰撞。而最麻烦的是,这种姿态失控是难以准确预判和实时调整的……
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仅炸断螺旋桨还不够
此时,苏联技术人员才意识到,直升机用弹射逃生座椅系统要面对的问题,远不止“避免螺旋桨对飞行员‘削瓢’”那么简单。那么,为何在诸如战斗机等固定翼飞机这里,鲜少遇到的“弹射出舱的飞行员撞上机身”的现象,会出现在直升机这里呢?苏联人经过多次测试和计算后发现,问题就在于直升机的升力原理,即高速旋转的螺旋桨桨叶带来的气流。
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直升机螺旋桨会产生巨大的向下气流
通常来说,固定翼飞机驾驶舱外部的气流状况较为稳定,可被视为净空。但直升机却不同,螺旋桨桨叶高速旋转会产生巨大的向下气流。当桨叶被炸断时,气流方向会立刻出现不可控且不可预测的紊乱。此时,弹射出舱的飞行员会因受紊流的影响而改变在空中的姿态,如陷入“头朝下,脚朝上”或身体在空中胡乱旋转。最可怕的则是,紊乱的气流还可能会让飞行员狠狠地撞上机身并致人员重伤。
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卡-52的螺旋桨分别以顺时针和逆时针方向旋转
于是有人可能就要问了,那为何卡莫夫直升机设计局就实现了直升机用弹射逃生座椅技术呢?其是如何解决紊流问题的呢?答案在于,卡莫夫设计局的直升机普遍运用共轴双旋翼,一具螺旋桨以顺时针旋转,另一具螺旋桨以逆时针旋转,二者所产生的气流实现了对冲和抵消,等于在驾驶舱上方“人为制造出了净空”。如此一来,当卡-50和卡-52的飞行员启动弹射逃生装置、系统炸断螺旋桨桨叶、驾驶舱舱盖上的导爆条炸穿舱盖玻璃、弹射座椅背部的火箭启动并牵引飞行员和座椅出舱时,人员就不会遭遇到紊流所带来的种种麻烦。
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直-21和直-10等均采用“单旋翼+尾桨”布局
而反过来说,所有采用传统的“单旋翼+尾桨”布局的直升机,都因无法避免和解决紊流问题,而“天然不具备使用弹射逃生座椅系统的条件”,故只能采用“阶梯式思维的抗坠设计思路”,即“减少武装直升机被命中的概率-被命中后减少直升机发生损毁的概率-直升机发生损毁后减少发生坠机的概率-直升机坠机后减少飞行员重伤或死亡的概率”。这也是为何虽然国产新型重型武直尚未被官宣服役,但笔者依然敢对“直-21并未采用弹射逃生技术”一事下定论的原因。
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低空坠落但结构完整的AH-64
所以说,别再简单地认为“只要炸断桨叶,直升机飞行员就能在空中弹射逃生”了。网上的种种所谓“解读”,真的只是知其然而不知其所以然。
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