Kad je došlo pitanje o "posljednjoj nadi" pilota, ruska izbacivačka sjedala K-36 i njihove modifikacije dugo su se smatrali najboljima i svojevrsnim standardom sigurnosti i kvalitete. Mnoga rješenja implementirana u ove stolice zapadne su zemlje s vremenom kopirale.
Takva "slava" ruskim sustavima osigurana je, između ostalog, zahvaljujući jasnoj demonstraciji njihove učinkovitosti na dva aeromitinga u Le Bourgetu - 1989. i 1999. godine. Oba spašavanja došla su s položaja koji su bili daleko od optimalnih.
Međutim, tehnologije se razvijaju, a Sjedinjene Države odlučile su implementirati neka rješenja koja bi, teoretski, mogla osigurati značajno povećanje sigurnosti korištenja izbacivanja sjedala - konačni proizvod dobio je oznaku ACES 5.
Pogledajmo pobliže što je implementirano u ovu stolicu.
Prilagodba sjedala širokom rasponu antropometrijskih podataka pilota
U doba mlaznih aviona velikih brzina, problem napuštanja zrakoplova postao je složeniji - posebice, povećao se rizik od sudara s elementima letjelice pri napuštanju zrakoplova.
S tim u vezi, sjedalo za izbacivanje mora omogućiti brz izlaz iz potencijalno opasnog područja.
No, takva je odluka povezana s velikim preopterećenjima kojima je pilot izložen, dok je lakša osoba izložena opasnijim učincima u vratnoj kralježnici.
Također, razlika u težini značajno je promijenila težište cijelog sustava (sjedalo + pilot), što nije dopuštalo korištenje optimalne raspodjele opterećenja tijekom izbacivanja.
Zbog toga su u Sjedinjenim Državama dugo vremena usvojena ograničenja: piloti težine manje od 60 kg nisu bili dopušteni, a oni koji su težili 60-75 bili su izloženi povećanom riziku u slučaju spašavanja.
Zašto se ovaj problem nedavno pogoršao?
Razlog 1 - nove obećavajuće kacige HMD s prikazom vizualnih informacija na vizir pilota. Elektronika čini strukturu težom, zbog čega postojeći uzorci teže u rasponu od 2, 3-2, 5 kg. I prirodno, kad se izbaci, sva ta radost, djelujući na vrat, doprinosi povećanju ozljeda. To znači da bi sustav za izbacivanje trebao biti što je moguće više "prilagođen" za određenu težinu, kako ne bi izložio vrat nepotrebno jakim utjecajima.
Razlog 2 - trend povećanja broja žena u američkim zračnim snagama. Razlika u antropometriji između M i F daje najznačajniju varijaciju u težini.
Što je bitno novo u ovom sustavu?
Zasebno, želio bih se usredotočiti na jedan, na prvi pogled, neupadljiv trenutak.
ACES 5, uravnotežen uzimajući u obzir težinu pilota, omogućuje da se cijeli proces izvede na bitno drugačiji način: umjesto da pilota baci vertikalno jednim snažnim "udarcem", sustav glatko ubrzava sjedalo "naprijed i gore", pa pilot "glatko uzlijeće", a ne "ispaljeno", kao u većini modernih sustava za izbacivanje.
Koliko je proces gladak, može se vidjeti u videu s testova:
Ovaj detalj možda nije uočljiv, ali je ključan za sprječavanje ozljeda. Fiziološki, naše tijelo tolerira preopterećenja usmjerena "od trbuha prema leđima", a ne "odozgo prema dolje od glave do nogu".
Osim toga, osiguravajući ubrzanje u vodoravnoj ravnini, sjedalo ima više vremena za "bacanje" izbačenog zrakoplova preko repa zrakoplova, što znači da se to može učiniti glatkije, s manje vertikale (za nas najopasnije) preopterećenje.
A upravo je smanjenje ozljeda glavni cilj suvremenog razvoja na ovom području - važno je ne samo spasiti pilota, već ga i održati zdravim, idealno ga ostaviti u redovima.
Sustav zaštite glave i vrata
Još jedan neugodan učinak tijekom izbacivanja je udarac pilotske glave o sjedalo u trenutku kada sjedalo samo izlazi i ulazi u zračni tok.
Taj se učinak dolje pokazuje u kontekstu vremena:
U tom slučaju moguća su i različita pomicanja glave na jednu stranu. Za rješavanje ovog problema razvijen je odgovarajući sustav.
U trenutku izbacivanja, posebna platforma iza glave "uredno, ali snažno" naginje glavu prema naprijed, naslonivši bradu na prsa. Dolazeći zrak tada gura glavu unatrag prema naslonu za glavu, ali sustav sprječava udaranje glave. Istodobno, bočni sustavi sprečavaju okretanje glave.
Ovaj sustav izgleda ovako:
Slični sustavi već su korišteni (iako u nešto drugačijem obliku) na francuskim naslonjačima.
No, što se može dogoditi bez ovog sustava (nažalost, nismo mogli pronaći kvalitetniju fotografiju):
Zaštita ruku i stopala
Udovi su izloženi zasebnoj opasnosti: nadolazeći tok može ih "saviti" od tijela, a zatim ih oštetiti (trenutak je vrlo traumatičan).
Stoga su noge standardno zaštićene, a u tom pogledu ne primjećuje se nikakvo znanje - uobičajene petlje za pričvršćivanje. Također opcionalno duplicirana zaštita u području zglobova koljena.
Za zaštitu ruku razvijena je posebna mreža koja ograničava amplitudu njihovog kretanja unatrag.
U teoriji su pouzdaniji od klasičnih "naslona za ruke", posebno kada je u pitanju izbacivanje drugog člana posade, koji "popravlja".
Sljedeće pokazuje kako mreže ograničavaju raspon kretanja ruke:
zaključci
U brojnim aspektima (poput zaštite udova) nije se dogodilo ništa temeljno novo: postojeći razvoj negdje je u potpunosti i potpuno kopiran, a negdje je kompetentno dovršen. Poboljšan je i francuski sustav zaštite glave i vrata.
Istodobno, novi sustav s blažim "izbacivanjem" otvara velike izglede za uporabu različitih protokola izbacivanja, od kojih će svaki biti najsigurniji u posebnim uvjetima (uzimajući u obzir parametre leta).
Amerikanci nisu zaboravili brojne "sistemske" aspekte, koje sam djelomično dotaknuo u prethodnim člancima (Koliko će Rusija biti glupa što gubi zrakoplove i kako funkcionira vojno zrakoplovstvo).
Konkretno, o troškovima održavanja: prema objavljenim informacijama, u tom pogledu nova stolica također ima prednosti u odnosu na prethodne modele.
Šipke označavaju razdoblja "bez održavanja" za različite komponente stolice.
Pitanje modernizacije i zamjene starih stolica novim također nije ostalo nezapaženo: razvijen je set za pretvaranje prethodnog modela u stvarni, što bi trebalo ubrzati i smanjiti troškove ponovne opreme novim sustavima.
Očekivano smanjenje rizika i izgledi za razvoj hitnih sustava u budućnosti
Dijagrami jasno pokazuju rizike za lakše pilote na prethodnim modelima sjedala, oni nedostaju na novom.
Također, na temelju rezultata simulacija i ispitivanja, sigurnost se povećala pri brzinama do 1000 km / h.
Ispod je grafikon koji prikazuje učestalost spašavanja pri različitim brzinama, kategoriziran prema ozljedi (zelena = bez ozljeda, žuta = manja ozljeda, narančasta = velika ozljeda, crvena = smrtonosni događaj):
Ovi dijagrami pokazuju da se najčešće izbacivanje događa pri brzinama od 300-500 km / h, u isto vrijeme niti jedno od postojećih rješenja ne može osigurati sigurnost napuštanja zrakoplova pri brzinama većim od 1000 km / h.
Ako se takva potreba pojavi u budućnosti, tada će se za te zadatke najvjerojatnije razviti bitno drugačija rješenja - kapsule za izbacivanje.
Ovaj pristup proveden je na zrakoplovima F-111:
Korištenje kapsula može podići sigurnost pilota na bitno drugačiju razinu, budući da su u njima piloti zaštićeni od svih vanjskih čimbenika (temperatura, tlak, nizak sadržaj kisika, ulazni protok zraka).
Kapsula eliminira greške posade pri slijetanju na vodu: na klasičnom sjedalu, pilot mora izvršiti niz složenih manipulacija prije prskanja - takvi zahtjevi nisu posve primjereni za osobu koja se upravo izbacila.
Moguća je ugradnja plovaka na napuhavanje, koji će poslužiti kao dodatni. amortizacija kada kapsula padne na tlo. Ispod su fotografije spasilačkih kapsula F-111 s plovcima:
Osim toga, moguće je implementirati sustave za hitno slijetanje u sjedalo, slično kao i sjedala za helikoptere: kada postoje elementi koji apsorbiraju udarce i štite pilote helikoptera tijekom teškog slijetanja.
Istodobno, takvo je rješenje tehnički znatno složenije.
No, to se može opravdati u slučajevima velikih zrakoplova, poput Tu-22 M i Tu-160, pogotovo s obzirom na velike brzine ovih strojeva, jer je malo vjerojatno da će pobjeći velikom brzinom bez kapsule. To vrijedi i u slučaju pomorskog zrakoplovstva, kada dolazi do prskanja u hladnoj vodi.
U odnosu na takve zrakoplove važan je i faktor redoslijeda polaska: oni se ne mogu istodobno katapultirati - potrebno je implementirati disperzijske algoritme u zraku (gađanje pod različitim kutovima u različitim smjerovima).
U slučaju kapsule, svi izlaze iz aviona u isto vrijeme.
Kao alternativno rješenje za zaštitu od nadolazećeg toka, korišteni su posebni zakrilci, međutim, stvarna učinkovitost takvog sustava pri brzinama iznad 1000 km / h ne može pružiti prihvatljivu razinu sigurnosti.
Fotografije su preuzete iz otvorenih izvora sa web mjesta:
www.iopscience.iop.org
www.collinsaerospace.com
www.ru.wikipedia.org
