可投棄座艙

可投棄座艙

可投棄座艙(Detachable cockpit)也叫彈射座艙或救生艙,是指應急救生時能與航空器機體分離並實現安全救生的座艙段。主要套用於高超聲速飛機。可投棄座艙為密閉艙,可以防止飛行員受到高速氣流的吹襲及外界環境的低氣壓和低溫度的影響。

基本介紹

  • 中文名:可投棄座艙
  • 外文名:Detachable cockpit
  • 別稱:彈射座艙或救生艙
  • 性質:飛行器應急救生裝置
  • 一級學科:航空科技
  • 二級學科:航空安全、生命保障系統
背景,內容簡介,程式步驟,設計要求,

背景

隨著飛機技術戰術指標的提高,救生也越來越複雜和困難,因而對飛機救生系統提出了越來越高的要求,救生系統也正是在適應這些新要求中不斷向前發展的。救生複雜化的原因之一是飛行高度的增加。在高空救生必然會遇到低氣壓、低氣溫和低密度所帶來的問題,例如包括體液沸騰在內的高空病凍傷、高空大開傘動載及穩定性等問題。高速度是使飛機救生條件惡化的更重要的原因。隨著飛機速度的提高,彈射軌跡和彈射過載的矛盾也進一步尖銳;高速氣流的吹襲、人椅系統的不穩定都相繼變得嚴重氣流。在超聲速彈射救生中,制動過載將成為救生設備設計的主要問題,同時氣流吹襲也更嚴重。因此,可以說速度問題是推動救生設備發展的主要因素。
根據飛機救生系統的組成及形式,可以將其分為四大類,實際也可認為是飛機救生系統發展的四個階段:
  1. 救生傘。低速飛機上使用。
  2. 敞開式彈射座椅。一般用於亞聲速飛機;目前隨著各項技術的發展,敞開式彈射座椅也開始用於跨聲速飛機。
  3. 封閉式(半封閉式)彈射座艙。用於超聲速飛機
  4. 可投棄座艙和分離座艙。用於高超聲速飛機。

內容簡介

可投棄座艙(救生艙)是將飛行員連同座椅和密閉座艙都一起彈離飛機,或與機身分離而脫離險境。由於飛行員是在密閉艙內,因此不會受到高速氣流的吹襲,也不會受外界環境的低氣壓和低溫度的影響。同時,由於救生艙的質量很大,氣動力所產生的制動過載也不會很大,從而解決了高速救生制動過載大的問題。

程式步驟

可投棄座艙(救生艙)是專門為彈射救生而設計的密閉艙。平時飛行員在飛機的密封艙內工作,應急離機時,飛行員連同座椅移入救生密閉艙,救生艙立即密封增壓,並由乘員操縱彈離飛機。
B-70飛機的救生艙B-70飛機的救生艙
這種可投棄艙一般都是單座的。如美國B-70飛機彈射救生艙,四個乘員分前後兩排。應急彈射時,座椅向後移入各自的救生艙,軀幹和腿定位,上下艙門閉合(如右圖),同時增壓。在救生艙閉合後,正副駕駛員仍可操作飛機。當決定彈射時,可操縱彈射手柄,拋掉座艙蓋,火箭點火,彈離飛機。彈射後0.1s,艙背伸出兩根穩定桿,在中高速下起穩定作用。在經1.5s,穩定桿頂部兩根小傘張開,保證低速和降落時的穩定。高度下降到4550m時,10m直徑的回收傘展開,同時艙底減振氣囊充氣,以便著陸緩衝。降落後,乘員可利用艙內設備進行通信聯絡和生存。水上降落時,四個漂浮氣囊以保證艙體漂浮。
該系統火箭動力總衝量為20500kgf·s,最大過載為17,彈射高度可達到110m以上。可在零高度、167km/h及21000m、Ma(馬赫數)=3的情況下救生。
B-58飛機的可投棄座艙與B-70艙相似,採用了三個單獨的鋁製密閉可投棄座艙。可投棄座艙工作氛圍三個階段:
  1. 準備彈射(人體軀幹和腿定位,艙門關閉,增壓等);
  2. 彈射(拋蓋,火箭點火,穩定傘射出,穩定桿伸出);
  3. 著陸及生存(直徑11.7m的回收傘展開,減振氣囊充氣,著陸或水上漂浮,生存待救);
該彈射艙質量約320kg,給乘員提供了“全環境”保護,在海上漂浮可維持生存72小時。

設計要求

關於救生艙設計的通用要求,美國軍用規範MIL-C-25969B中做了詳細的規定,其中包括:
  • 救生艙尺寸、外形和重量方面的要求,救生艙與機身結構的連線和分離的要求;
  • 增壓、供氧、氣密和水密要求;
  • 艙內座艙、約束系統及其他設備的要求;
  • 回收及減振系統的要求等;

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