Keď prišla otázka na „poslednú nádej“pilotov, ruské vystreľovacie sedadlá K-36 a ich úpravy boli dlho považované za najlepší a akýsi štandard bezpečnosti a kvality. Mnohé z riešení implementovaných v týchto stoličkách boli postupom času skopírované západnými krajinami.
Takáto „sláva“ruským systémom bola zaistená okrem iného vďaka jasnému dôkazu ich účinnosti na dvoch leteckých show v Le Bourget - v rokoch 1989 a 1999. Oba záchranné balíky pochádzali z pozícií, ktoré neboli ani zďaleka optimálne.
Technológie sa však vyvíjajú a Spojené štáty sa rozhodli implementovať niektoré riešenia, ktoré by teoreticky mohli poskytnúť výrazné zvýšenie bezpečnosti používania vystreľovacích sedadiel - konečný výrobok dostal označenie ACES 5.
Pozrime sa podrobnejšie na to, čo bolo do tejto stoličky implementované.
Prispôsobenie sedadla širokému spektru antropometrických údajov pilotov
V ére prúdových lietadiel s vysokými rýchlosťami sa problém opustenia lietadla stal zložitejším - zvýšilo sa najmä riziko kolízie s prvkami draku lietadla pri opustení lietadla.
V tomto ohľade musí vystreľovacie sedadlo poskytovať rýchly východ z potenciálne nebezpečnej oblasti.
Ale také rozhodnutie je spojené s veľkým preťažením, ktorému je pilot vystavený, zatiaľ čo ľahší človek je vystavený nebezpečnejším účinkom na krčnú chrbticu.
Rozdiel v hmotnosti tiež výrazne zmenil ťažisko celého systému (sedadlo + pilot), čo neumožňovalo využiť optimálne rozloženie zaťaženia pri vyhadzovaní.
Z tohto dôvodu boli v USA dlhodobo prijaté obmedzenia: piloti s hmotnosťou menej ako 60 kg neboli povolení a tí, ktorí vážili 60-75 rokov, boli v prípade záchrannej akcie vystavení zvýšenému riziku.
Prečo sa tento problém v poslednom čase zhoršil?
Dôvod 1 - nové sľubné prilby HMD s vizuálnym informačným displejom na priezore pilota. Elektronika robí konštrukciu ťažšou, v dôsledku čoho existujúce vzorky vážia v oblasti 2, 3-2, 5 kg. A prirodzene, pri vysunutí všetka táto radosť pôsobiaca na krk prispieva k zvýšeniu počtu zranení. To znamená, že vyhadzovací systém by mal byť čo najviac „nasadený“na konkrétnu hmotnosť, aby nevystavoval krk zbytočne silným vplyvom.
Dôvod 2 - trend smerom k nárastu počtu žien v americkom letectve. Rozdiel v antropometrii medzi M a F dáva najvýznamnejšie odchýlky hmotnosti.
Čo je v tomto systéme zásadne nové?
Samostatne by som sa chcel zamerať na jeden, na prvý pohľad nenápadný moment.
ACES 5, vyvážený s prihliadnutím na hmotnosť pilota, umožňuje celý proces uskutočniť zásadne iným spôsobom: namiesto toho, aby ste pilota vrhli zvisle nahor jedným silným „kopnutím“, systém plynule zrýchľuje sedadlo „dopredu a hore“, preto pilot „vzlietne hladko“, a nie „vystrelí“, ako vo väčšine moderných katapultovacích systémov.
Ako hladký je tento proces, je možné vidieť na videu z testov:
Tento detail nemusí byť nápadný, ale je zásadný, aby ste predišli zraneniu. Psychologicky naše telo toleruje preťaženie smerujúce „z brucha do chrbta“, a nie „zhora nadol od hlavy po nohy“.
Navyše, poskytnutím akcelerácie v horizontálnej rovine má sedadlo viac času na „hodenie“vysunutého lietadla cez chvost lietadla, čo znamená, že sa to dá urobiť plynulejšie, s menšou zvislosťou (pre nás najnebezpečnejšou) preťaženie.
A práve zníženie zranení je hlavným cieľom moderného vývoja v tejto oblasti - je dôležité pilota nielen zachrániť, ale aj udržať ho v ideálnom prípade nechať v radoch.
Systém ochrany hlavy a krku
Ďalším nepríjemným efektom pri vyhadzovaní je úder hlavy pilota o sedadlo v momente, keď sedadlo práve vystupuje a vstupuje do prúdu vzduchu.
Tento účinok je v kontexte času demonštrovaný nižšie:
V tomto prípade sú tiež možné rôzne posuny hlavy na jednu stranu. Na vyriešenie tohto problému bol vyvinutý zodpovedajúci systém.
V okamihu vysunutia špeciálna platforma za hlavou „úhľadne, ale silne“nakloní hlavu dopredu a opiera bradu o hrudník. Prichádzajúci vzduch potom tlačí hlavu dozadu smerom k opierke hlavy, ale systém zabráni nárazu hlavy. Bočné opierky súčasne zabraňujú otáčaniu hlavy.
Tento systém vyzerá takto:
Podobné systémy už boli použité (aj keď v trochu inej podobe) na francúzskych kreslách.
Čo sa však môže stať bez tohto systému (bohužiaľ, nemohli sme nájsť kvalitnejšiu fotografiu):
Ochrana rúk a nôh
Končatiny sú vystavené oddelenému nebezpečenstvu: prichádzajúci prúd ich môže „ohnúť“smerom od tela a potom ich poškodiť (moment je veľmi traumatický).
Preto sú nohy štandardne chránené a v tomto ohľade nie je pozorované žiadne know -how - obvyklé upevňovacie slučky. Tiež voliteľne duplicitná ochrana v oblasti kolenných kĺbov.
Na ochranu rúk bola vyvinutá špeciálna sieť, ktorá obmedzuje amplitúdu ich pohybu späť.
Teoreticky sú spoľahlivejšie ako klasické „podrúčky“, najmä pokiaľ ide o vysunutie druhého člena posádky, ktorý „opraví“.
Nasledujúci príklad ukazuje, ako siete obmedzujú rozsah pohybu ruky:
závery
V mnohých aspektoch (ako je ochrana končatín) sa nestalo nič zásadne nové: existujúci vývoj bol niekde úplne a úplne skopírovaný a niekde bol kompetentne dokončený. Vylepšený bol aj francúzsky systém ochrany hlavy a krku.
Nový systém s jemnejším „vysunutím“zároveň otvára veľké vyhliadky na použitie rôznych vysúvacích protokolov, z ktorých každý bude v konkrétnych podmienkach (s prihliadnutím na letové parametre) najbezpečnejší.
Američania nezabudli na množstvo „systémových“aspektov, ktorých sa mi čiastočne dotkli predchádzajúce články (Ako dlho bude Rusko hlúpe, keď príde o lietadlo a Ako funguje vojenské letectvo).
Najmä o nákladoch na údržbu: podľa oznámených informácií má v tomto ohľade nová stolička výhody aj oproti predchádzajúcim modelom.
Stĺpce označujú obdobia „bez údržby“pre rôzne súčasti kresla.
Bez povšimnutia nezostala ani otázka modernizácie a výmeny starých stoličiek za nové: bola vyvinutá sada, ktorá má z predchádzajúceho modelu urobiť skutočný model, ktorý by mal urýchliť a znížiť náklady na vybavenie novým systémom.
Očakávané zníženie rizík a vyhliadky na rozvoj núdzových systémov v budúcnosti
Diagramy jasne ukazujú riziká pre ľahších pilotov na predchádzajúcich modeloch sedadiel, na novom chýbajú.
Na základe výsledkov simulácií a testov sa bezpečnosť zvýšila aj pri rýchlostiach do 1 000 km / h.
Nasleduje graf znázorňujúci frekvenciu záchranných opatrení pri rôznych rýchlostiach, kategorizovaných podľa zranení (zelená = žiadne zranenie, žlté = ľahké zranenie, oranžové = veľké zranenie, červené = smrteľná udalosť):
Tieto diagramy ukazujú, že k katapultovaniu najčastejšie dochádza pri rýchlosti 300-500 km / h, pričom žiadne z existujúcich riešení nemôže zaistiť bezpečnosť opustenia lietadla pri rýchlostiach nad 1 000 km / h.
Ak v budúcnosti dôjde k takejto potrebe, s najväčšou pravdepodobnosťou budú pre tieto úlohy vyvinuté zásadne odlišné riešenia - vyhadzovacie kapsuly.
Tento prístup bol implementovaný na lietadle F-111:
Použitie kapsúl môže zvýšiť bezpečnosť pilotov na zásadne odlišnej úrovni, pretože v nich sú piloty chránené pred všetkými vonkajšími faktormi (teplota, tlak, nízky obsah kyslíka, prúd vstupujúceho vzduchu).
Kapsula eliminuje chyby posádky pri pristávaní na vode: na klasickom sedadle musí pilot pred pristátím vykonať niekoľko zložitých manipulácií - takéto požiadavky nie sú celkom vhodné pre osobu, ktorá sa práve katapultovala.
Je možná inštalácia nafukovacích plavákov, ktoré budú slúžiť ako dodatočné. amortizácia, keď kapsula pristane na zemi. Nasledujú fotografie záchranných kapsúl F-111 s plavákmi:
Okrem toho je možné do sedadla implementovať systémy núdzového pristátia, podobné sedadlám helikoptér: keď sú k dispozícii prvky absorbujúce nárazy, ktoré chránia pilotov helikoptéry počas tvrdého pristátia.
Takéto riešenie je zároveň technicky oveľa komplikovanejšie.
Ale môže to byť odôvodnené v prípadoch veľkých lietadiel, ako sú Tu-22 M a Tu-160, najmä vzhľadom na vysokorýchlostné schopnosti týchto strojov, pretože je nepravdepodobné, že by ste unikli vysokou rýchlosťou bez kapsuly. To platí aj v prípade námorného letectva, keď dochádza k striekaniu v studenej vode.
Vo vzťahu k takýmto lietadlám je tiež dôležitý faktor poradia odletu: nemožno ich katapultovať súčasne - vo vzduchu je potrebné implementovať rozptylové algoritmy (streľba v rôznych uhloch v rôznych smeroch).
V prípade kapsuly všetci odchádzajú z lietadla súčasne.
Ako alternatívne riešenie na ochranu pred protiprúdom boli použité špeciálne klapky, skutočná účinnosť takéhoto systému pri rýchlostiach nad 1 000 km / h však nemôže poskytnúť prijateľnú úroveň bezpečnosti.
Fotografie sú prevzaté z otvorených zdrojov z webových stránok:
www.iopscience.iop.org
www.collinsaerospace.com
www.ru.wikipedia.org
