Când s-a pus întrebarea despre „ultima speranță” a piloților, scaunele de ejecție K-36 din Rusia și modificările lor au fost considerate de mult timp cele mai bune și un fel de standard de siguranță și calitate. Multe dintre soluțiile implementate în aceste scaune au fost copiate de-a lungul timpului de către țările occidentale.
O astfel de „glorie” a sistemelor rusești a fost asigurată, printre altele, datorită unei demonstrații clare a eficacității lor la două spectacole aeriene din Le Bourget - în 1989 și 1999. Ambele salvări provin din poziții care erau departe de a fi optime.
Cu toate acestea, tehnologiile se dezvoltă, iar Statele Unite au decis să implementeze câteva soluții care, în teorie, ar putea oferi o creștere semnificativă a siguranței utilizării scaunelor de ejecție - produsul final a primit denumirea ACES 5.
Să aruncăm o privire mai atentă asupra a ceea ce a fost implementat în acest scaun.
Adaptarea scaunului la o gamă largă de date antropometrice ale piloților
În era jetului de viteze mari, problema părăsirii aeronavei a devenit mai complexă - în special, riscurile de coliziune cu elementele cadrului aerian la ieșirea din aeronavă au crescut.
În acest sens, scaunul de evacuare trebuie să asigure o ieșire rapidă dintr-o zonă potențial periculoasă.
Dar o astfel de decizie este asociată cu supraîncărcări mari la care este expus pilotul, în timp ce o persoană mai ușoară este expusă la efecte mai periculoase la nivelul coloanei cervicale.
De asemenea, diferența de greutate a schimbat semnificativ centrul de greutate al întregului sistem (scaun + pilot), ceea ce nu a permis utilizarea unei distribuții optime a sarcinii în timpul ejecției.
Din această cauză, restricțiile au fost adoptate în Statele Unite pentru o lungă perioadă de timp: piloții cu o greutate mai mică de 60 kg nu erau autorizați, iar cei care cântăreau 60-75 aveau un risc crescut în cazul unui ajutor.
De ce s-a agravat recent această problemă?
Motivul 1 - noi căști promițătoare HMD cu afișaj de informații vizuale pe viziera pilotului. Electronica face structura mai grea, în urma căreia probele existente cântăresc în 2, 3-2, 5 kg. Și, în mod natural, atunci când este expulzat, toată această bucurie, acționând asupra gâtului, contribuie la creșterea leziunilor. Aceasta înseamnă că sistemul de ejectare ar trebui să fie „montat” pe cât posibil pentru o greutate specifică, astfel încât să nu expună gâtul la influențe inutile puternice.
Motivul 2 - tendința către o creștere a numărului de femei din Forțele Aeriene ale SUA. Diferența de antropometrie între M și F oferă cea mai semnificativă variație de greutate.
Ce este fundamental nou în acest sistem?
În mod separat, aș dori să mă concentrez asupra unui moment, la prima vedere, discret.
ACES 5, echilibrat ținând cont de greutatea pilotului, permite desfășurarea întregului proces într-un mod fundamental diferit: în loc să arunce pilotul vertical în sus cu o „lovitură” puternică, sistemul accelerează ușor scaunul „înainte și în sus”, astfel pilotul „decolează lin”, mai degrabă decât „Trage”, ca în majoritatea sistemelor moderne de ejectare.
Cât de lin este procesul poate fi văzut în videoclip de la teste:
Este posibil ca acest detaliu să nu fie vizibil, dar este esențial pentru a preveni rănirea. Fiziologic, corpul nostru tolerează supraîncărcările direcționate „de la abdomen la spate”, mai degrabă decât „de sus în jos de la cap la picioare”.
În plus, oferind accelerație în plan orizontal, scaunul are mai mult timp pentru a „arunca” avionul expulzat peste coada avionului, ceea ce înseamnă că acest lucru se poate face mai ușor, cu mai puțin vertical (cel mai periculos pentru noi) supraîncărcare.
Și tocmai reducerea leziunilor este principalul obiectiv al dezvoltărilor moderne din acest domeniu - este important nu numai să salvezi pilotul, ci și să îl menții sănătos, lăsându-l în mod ideal în rânduri.
Sistem de protecție a capului și gâtului
Un alt efect neplăcut în timpul ejectării este lovirea capului pilotului împotriva scaunului în momentul în care scaunul iese și intră în fluxul de aer.
Acest efect este demonstrat mai jos în contextul timpului:
În acest caz, sunt posibile și diverse deplasări ale capului într-o parte. Pentru a rezolva această problemă, a fost dezvoltat un sistem corespunzător.
În momentul ejecției, o platformă specială din spatele capului „îngrijit, dar puternic” înclină capul înainte, sprijinind bărbia pe piept. Aerul care se apropie împinge apoi capul înapoi spre tetieră, dar sistemul împiedică lovirea capului. În același timp, sistemele de blocare laterale împiedică rotirea capului.
Acest sistem arată astfel:
Sisteme similare au fost deja utilizate (deși într-o formă ușor diferită) pe fotolii franceze.
Dar ce se poate întâmpla fără acest sistem (din păcate, nu am putut găsi o fotografie de calitate mai bună):
Protecția mâinilor și picioarelor
Membrele sunt expuse unui pericol separat: fluxul care se apropie le poate „îndoi” departe de corp și apoi le poate deteriora (momentul este foarte traumatic).
Prin urmare, picioarele sunt protejate ca standard și nu se observă cunoștințe în acest sens - buclele obișnuite de fixare. De asemenea, opțional, duplicarea protecției în zona articulațiilor genunchiului.
Pentru a proteja mâinile, a fost dezvoltată o plasă specială care limitează amplitudinea mișcării lor înapoi.
În teorie, acestea sunt mai fiabile decât clasicele „cotiere”, mai ales atunci când este vorba de scoaterea celui de-al doilea membru al echipajului, care „repară”.
Următoarele demonstrează modul în care rețelele restricționează gama de mișcare a mâinilor:
concluzii
Într-o serie de aspecte (cum ar fi protecția membrelor), nimic fundamental nou nu s-a întâmplat: dezvoltările existente au fost undeva complet și complet copiate și undeva au fost finalizate în mod competent. De asemenea, sistemul francez de protecție a capului și gâtului a fost îmbunătățit.
În același timp, noul sistem cu o „ejecție” mai ușoară deschide mari perspective pentru utilizarea diferitelor protocoale de ejecție, fiecare dintre acestea fiind cel mai sigur în condiții specifice (ținând cont de parametrii de zbor).
Americanii nu au uitat de o serie de aspecte „sistemice”, parțial atinse de mine în articolele anterioare (Cât timp va fi Rusia prost să-și piardă avionul și Cum funcționează aviația militară).
În special, despre costul întreținerii: conform informațiilor anunțate, în acest sens, noul scaun are și avantaje față de modelele anterioare.
Barele indică perioadele „fără întreținere” pentru diferitele componente ale scaunului.
Problema modernizării și înlocuirii scaunelor vechi cu altele noi, de asemenea, nu a trecut neobservată: a fost dezvoltat un set pentru a transforma modelul anterior într-unul real, care ar trebui să accelereze și să reducă costul reechipamentelor către sisteme noi.
Reducerea preconizată a riscurilor și perspectivelor pentru dezvoltarea sistemelor de urgență în viitor
Diagramele arată clar riscurile pentru piloții mai ușori pe modelele anterioare de scaune, acestea sunt absente pe cel nou.
De asemenea, pe baza rezultatelor simulărilor și testelor, siguranța a crescut la viteze de până la 1000 km / h.
Mai jos este un grafic care arată frecvența salvărilor la diferite viteze, clasificate în funcție de rănire (verde = fără rănire, galben = rănire minoră, portocaliu = rănire majoră, roșu = eveniment fatal):
Aceste diagrame arată că cel mai adesea ejecția are loc la viteze de 300-500 km / h, în același timp, niciuna dintre soluțiile existente nu poate asigura siguranța părăsirii aeronavei la viteze de peste 1000 km / h.
Dacă o astfel de nevoie apare în viitor, atunci, cel mai probabil, vor fi dezvoltate soluții fundamental diferite pentru aceste sarcini - capsule de ejecție.
Această abordare a fost implementată pe aeronava F-111:
Utilizarea capsulelor poate crește siguranța piloților la un nivel fundamental diferit, deoarece în aceștia piloții sunt protejați de toți factorii externi (temperatură, presiune, conținut scăzut de oxigen, flux de aer intrat).
Capsula elimină greșelile echipajului atunci când aterizează pe apă: într-un scaun clasic, pilotul trebuie să efectueze o serie de manipulări complexe înainte de stropire - astfel de cerințe nu sunt în întregime adecvate pentru o persoană care tocmai a ieșit.
Este posibilă instalarea de plutitoare gonflabile, care vor servi ca suplimentar. amortizare când capsula aterizează la sol. Mai jos sunt fotografii cu capsule de salvare F-111 cu plutitoare:
În plus, este posibil să se implementeze sisteme de aterizare de urgență în scaun, similare cu scaunele elicopterului: atunci când există elemente de absorbție a șocurilor care protejează piloții elicopterului în timpul unei aterizări dure.
În același timp, o astfel de soluție este mult mai complicată din punct de vedere tehnic.
Dar poate fi justificat în cazul avioanelor mari, cum ar fi Tu-22 M și Tu-160, mai ales având în vedere capacitățile de mare viteză ale acestor mașini, deoarece este puțin probabil să scape la viteză mare fără o capsulă. Acest lucru este valabil și în cazul aviației navale, atunci când se produce stropire în apă rece.
În legătură cu astfel de aeronave, factorul ordinii de plecare este, de asemenea, important: ele nu pot fi catapultate în același timp - este necesar să se implementeze algoritmi de dispersie în aer (fotografiere la unghiuri diferite în direcții diferite).
În cazul capsulei, toată lumea părăsește avionul în același timp.
Ca o soluție alternativă de protecție împotriva fluxului care se apropie, au fost utilizate clape speciale, cu toate acestea, eficacitatea reală a unui astfel de sistem la viteze peste 1000 km / h nu este în măsură să ofere un nivel acceptabil de siguranță.
Fotografiile sunt realizate din surse deschise de pe site-uri:
www.iopscience.iop.org
www.collinsaerospace.com
www.ru.wikipedia.org
