Ko se je postavilo vprašanje o "zadnjem upanju" pilotov, so ruski potisni sedeži K-36 in njihove modifikacije že dolgo veljali za najboljše in nekakšen standard varnosti in kakovosti. Mnoge rešitve, uvedene na teh stolih, so sčasoma prepisale zahodne države.
Taka "slava" ruskim sistemom je bila med drugim zagotovljena zaradi jasne demonstracije njihove učinkovitosti na dveh letalskih razstavah v Le Bourgetu - leta 1989 in 1999. Obe rešitvi sta prišli s položajev, ki še zdaleč niso bili optimalni.
Vendar se tehnologije razvijajo in Združene države so se odločile za izvajanje nekaterih rešitev, ki bi teoretično lahko znatno povečale varnost uporabe potisnih sedežev - končni izdelek je dobil oznako ACES 5.
Poglejmo si podrobneje, kaj je bilo izvedeno na tem stolu.
Prilagoditev sedeža širokemu spektru antropometričnih podatkov pilotov
V dobi visokih hitrosti letala je problem zapuščanja letala postal bolj zapleten - zlasti se je povečalo tveganje trčenja z elementi letalskega okvirja pri zapuščanju letala.
V zvezi s tem mora izmetni sedež omogočiti hiter izhod iz potencialno nevarnega območja.
Toda takšna odločitev je povezana z velikimi preobremenitvami, ki jim je pilot izpostavljen, lažja oseba pa je izpostavljena nevarnejšim učinkom v vratni hrbtenici.
Prav tako je razlika v teži bistveno spremenila težišče celotnega sistema (sedež + pilot), kar ni omogočilo uporabe optimalne porazdelitve obremenitve med izmetom.
Zaradi tega so bile v ZDA dolgo časa sprejete omejitve: piloti, ki so tehtali manj kot 60 kg, niso bili dovoljeni, tisti, ki so tehtali 60-75, pa so bili v primeru reševanja izpostavljeni povečanemu tveganju.
Zakaj se je ta problem v zadnjem času poslabšal?
1. razlog - nove obetavne čelade HMD z prikazom vizualnih informacij na vizirju pilota. Elektronika otežuje strukturo, zaradi česar obstoječi vzorci tehtajo približno 2, 3-2, 5 kg. In seveda, ko se izvrže, vse to veselje, ki deluje na vratu, prispeva k povečanju poškodb. To pomeni, da mora biti sistem za izmet čim bolj "nameščen" za določeno težo, da ne bi izpostavil vratu po nepotrebnem močnih vplivov.
2. razlog - trend povečevanja števila žensk v letalskih silah ZDA. Razlika v antropometriji med M in F daje največjo razliko v teži.
Kaj je bistveno novega v tem sistemu?
Ločeno bi se rad osredotočil na en, na prvi pogled neopazen trenutek.
ACES 5, uravnotežen ob upoštevanju teže pilota, omogoča, da se celoten proces izvede na bistveno drugačen način: namesto, da pilota vrže navpično z enim močnim "udarcem", sistem gladko pospeši sedež "naprej in navzgor", zato pilot "gladko vzleti" in ne "sproži", kot v večini sodobnih sistemov za izmet.
Kako tekoč je postopek, si lahko ogledate v videoposnetku s testov:
Ta podrobnost morda ni očitna, vendar je bistvena za preprečevanje poškodb. Fiziološko gledano naše telo prenaša preobremenitve, usmerjene "od trebuha do hrbta" in ne "od zgoraj navzdol od glave do nog".
Poleg tega ima sedež z zagotavljanjem pospeška v vodoravni ravnini več časa, da izvrženo letalo "vrže" čez rep letala, kar pomeni, da je to mogoče narediti bolj gladko, z manj navpičja (za nas najbolj nevarno) preobremenitev.
In prav zmanjšanje poškodb je glavni cilj sodobnega razvoja na tem področju - pomembno je ne le rešiti pilota, ampak tudi ohraniti njegovo zdravje, v idealnem primeru pa ga pustiti v vrstah.
Sistem za zaščito glave in vratu
Drug neprijeten učinek med izmetom je udarec pilotove glave ob sedež v trenutku, ko sedež le izstopi in vstopi v zračni tok.
Ta učinek je prikazan spodaj v kontekstu časa:
V tem primeru so možni tudi različni premiki glave na eno stran. Za rešitev tega problema je bil razvit ustrezen sistem.
V trenutku izstrelitve posebna ploščad za glavo "lepo, a močno" nagne glavo naprej, brado pa nasloni na prsni koš. Prihajajoči zrak nato potisne glavo nazaj proti naslonu za glavo, vendar sistem preprečuje udarjanje glave. Hkrati stranski zadrževalniki preprečujejo obračanje glave.
Ta sistem izgleda takole:
Podobne sisteme so že uporabljali (čeprav v nekoliko drugačni obliki) na francoskih naslanjačih.
Kaj pa se lahko zgodi brez tega sistema (na žalost nismo mogli najti kakovostnejše fotografije):
Zaščita rok in nog
Okončine so izpostavljene ločeni nevarnosti: prihajajoči tok jih lahko "upogne" stran od telesa in jih nato poškoduje (trenutek je zelo travmatičen).
Zato so noge standardno zaščitene in v zvezi s tem ni opaziti nobenega znanja - običajne pritrdilne zanke. Po izbiri tudi podvojena zaščita na področju kolenskih sklepov.
Za zaščito rok je bila razvita posebna mreža, ki omejuje amplitudo njihovega gibanja nazaj.
Teoretično so bolj zanesljivi kot klasični "nasloni za roke", zlasti ko gre za izmet drugega člana posadke, ki "popravi".
Naslednje prikazuje, kako omrežja omejujejo obseg gibanja roke:
sklepe
V številnih vidikih (kot je zaščita okončin) se ni zgodilo nič bistveno novega: obstoječi razvoj je bil nekje v celoti in v celoti kopiran, nekje pa je bil kompetentno dokončan. Izboljšan je bil tudi francoski sistem zaščite glave in vratu.
Hkrati pa novi sistem z bolj nežnim "izmet" odpira velike možnosti za uporabo različnih protokolov izmeta, od katerih bo vsak v določenih pogojih (ob upoštevanju parametrov leta) najvarnejši.
Američani niso pozabili na številne "sistemske" vidike, ki sem se jih delno dotaknil v prejšnjih člankih (Kako dolgo bo Rusija neumna, če bo izgubila letalo in kako deluje vojaško letalstvo).
Zlasti o stroških vzdrževanja: glede na napovedane informacije ima novi stol v tem pogledu tudi prednosti pred prejšnjimi modeli.
Vrstice označujejo obdobja "brez vzdrževanja" za različne sestavne dele stola.
Tudi vprašanje posodobitve in zamenjave starih stolov z novimi ni ostalo neopaženo: razvit je bil sklop, s katerim se je prejšnji model spremenil v dejanskega, kar bi moralo pospešiti in znižati stroške ponovne opreme na nove sisteme.
Pričakovano zmanjšanje tveganj in možnosti za razvoj sistemov v sili v prihodnosti
Diagrami jasno prikazujejo tveganja za lažje pilote na prejšnjih modelih sedežev, pri novem jih ni.
Tudi na podlagi rezultatov simulacij in preskusov se je varnost povečala pri hitrostih do 1000 km / h.
Spodaj je grafikon, ki prikazuje pogostost reševanja pri različnih hitrostih, razvrščenih glede na poškodbo (zelena = brez poškodb, rumena = lažja poškodba, oranžna = velika poškodba, rdeča = usodni dogodek):
Ti diagrami kažejo, da se najpogosteje izmet zgodi pri hitrostih 300-500 km / h, hkrati pa nobena od obstoječih rešitev ne more zagotoviti varnosti pri zapuščanju letala pri hitrostih nad 1000 km / h.
Če se v prihodnosti pojavi takšna potreba, se bodo za te naloge najverjetneje razvile bistveno drugačne rešitve - izmetne kapsule.
Ta pristop je bil izveden na letalih F-111:
Uporaba kapsul lahko varnost pilotov dvigne na bistveno drugačno raven, saj so pri njih piloti zaščiteni pred vsemi zunanjimi dejavniki (temperatura, tlak, nizka vsebnost kisika, dotok zraka).
Kapsula odpravlja napake posadke pri pristanku na vodi: na klasičnem sedežu mora pilot opraviti številne zapletene manipulacije pred izstrelitvijo - takšne zahteve niso povsem ustrezne za osebo, ki se je pravkar izvrgla.
Možna je namestitev napihljivih plovcev, ki bodo služili kot dodatna. amortizacija, ko kapsula pristane na tleh. Spodaj so fotografije reševalnih kapsul F-111 s plovci:
Poleg tega je mogoče v sedež vgraditi sisteme za pristanek v sili, podobno kot pri helikopterskih sedežih: ko obstajajo elementi, ki blažijo udarce in ščitijo pilote helikopterja med trdim pristankom.
Hkrati je takšna rešitev tehnično precej bolj zapletena.
Toda to je mogoče upravičiti v primerih velikih letal, kot sta Tu-22 M in Tu-160, zlasti glede na zmogljivosti velikih hitrosti teh strojev, saj je malo verjetno, da bi z veliko hitrostjo pobegnili brez kapsule. To velja tudi v primeru pomorskega letalstva, ko pride do pljuska v hladni vodi.
V zvezi s takšnimi letali je pomemben tudi faktor vrstnega reda odhoda: le -teh ni mogoče istočasno katapultirati - treba je v zraku implementirati disperzijske algoritme (streljanje pod različnimi koti v različnih smereh).
V primeru kapsule vsi istočasno zapustijo letalo.
Kot alternativna rešitev za zaščito pred prihajajočim tokom so bile uporabljene posebne lopute, vendar dejanska učinkovitost takega sistema pri hitrostih nad 1000 km / h ne more zagotoviti sprejemljive ravni varnosti.
Fotografije so vzete iz odprtih virov s spletnih mest:
www.iopscience.iop.org
www.collinsaerospace.com
www.ru.wikipedia.org
