3:美军新闻避重就轻,轻体重飞行员在F35上高速弹射时更危险
战斗机弹射救生从来不是什么安全的事情,尤其是在弹射座椅飞行姿态稳定性不好的情况下,这种危险性随着飞机的速度提高而越来越明显。1976年到1989年间的美国海军事故记录里,弹射速度超过926公里/小时的弹射共计10人;就在这10人中,伤亡高达6死2重伤,只受到轻微伤害的仅有2人。
这类伤害的主要原因,都是高倍重力与高速滚转的复合作用。战斗机在弹射以后,弹射座椅自身没有飞行动力,迎风面积又很大,会迅速在空气阻力的作用下进行减速;在2-2.5秒以内,飞行员会遭受到相当于身体十几倍、以至于最高峰值能到35-40倍的重力。
事实上如果弹射座椅能够始终保证正面朝前,水平减速飞行的话,这个高重力会从飞行员的前胸直接穿透到后背,而不是从颅骨向下一直传递到腰椎和骨盆或者别的更危险的歪斜方向。由于全身从头到脚都牢固的抵在座椅上,承力面积很大,而且是人体最能耐受高倍重力的方向,对于身强体壮的飞行员来说,短暂的高过载并不会造成伤害。
资料图:最理想的情况下,弹射座椅弹出飞机以后,要能够像羽毛球一样姿态稳定的飞行、减速
但是,由于弹射座椅本身的气动外形和重心分布都不规则,它在减速时各处受到的空气阻力是不相等的,这就非常容易使它在空中疯狂的以各种姿态高速翻滚。在十几倍甚至几十倍的重力下不断变换着方向高速翻滚,飞行员不仅脊椎尤其是颈椎特别容易受伤,最关键的是手臂这样的肢体,会完全无法控制的猛烈甩打到胸部和头部,造成致死几率非常高的严重外伤。
为了缓解这个问题,弹射座椅必须采用加强稳定性的补救设计,保证飞机尽可能的正面朝前稳定减速。基本的思路无论欧美还是苏俄都一样,就是在座椅后面形成巨大的阻力,形成稳定布局。读者们可以想象一下羽毛球,那就是典型的高稳定设计,重心在前,大幅度的气动阻力在后,不管怎么打,第一时间就会恢复到朝前的稳定姿态。
资料图:马丁·贝克系列弹射座椅的稳定性都不好,F35上的型号这次变得更糟了
事实上不论是英国的马丁·贝克,还是美国的麦克唐纳·道格拉斯公司,欧美的弹射座椅研制厂商都一直不擅长做出高稳定性的弹射座椅。比如马丁·贝克现在普遍采用的稳定设计,是在椅背后面拉出一个稳定伞。然而这个稳定伞处于弹射座椅的背风紊流区域以内,速度越高它就越吃不上力,飞行就越难以保持稳定。
很显然,这一次F35弹射座椅的减重,进一步恶化了飞行稳定性,以至于它在搭载62公斤体重以下的飞行员时,会出现翻滚速度超过人体极限(美国海军传统上给出的极限是1000度/秒,每秒钟转接近3圈)的情况。而且速度越高,危险就越是明显,绝不只是像新闻里说的,低速下才有较大的风险。
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