高空救生：彈射

飛機和汽車不同，汽車出了故障可以停車修理，而飛機則只能選擇迫降。戰(zhàn)爭中作戰(zhàn)飛機一旦被敵方擊中損壞，飛行員就必須立即判明情況，如果確認沒有成功迫降的可能，就必須及時做出最后的選擇——棄機跳傘。但是在數(shù)百米乃至數(shù)千米的空中離機逃生，飛行員要面對危險而復雜的環(huán)境，為了讓戰(zhàn)斗機飛行員能夠成功逃離急速墜落的飛機，人們一直在努力開發(fā)先進的戰(zhàn)斗機救生技術。

一戰(zhàn)時期的軍用飛機還相當簡陋，常常被當時的飛行員戲稱為“板條箱”。那時的飛機飛行高度低，速度也很慢，每小時也就二三百千米。各國空軍那時候還保守地認為，給戰(zhàn)斗機飛行員配備逃生降落傘是怯懦的表現(xiàn)，因此不主張戰(zhàn)斗機飛行員使用降落傘逃生。實際上，一戰(zhàn)時期大多數(shù)戰(zhàn)斗機都沒有降落傘的真正原因，應該是受到當時飛機技術條件的制約，當時的飛機飛行高度很低，而成功跳傘需要在一定的高度以上進行。此外，相對于當時飛機狹窄的座艙而言，降落傘要占據(jù)寶貴的艙內空間，讓飛行員幾乎無處容身。因此，早期戰(zhàn)斗機飛行員如果在自己的座機被敵方擊中時，只能就近選擇一片較為平整的草地迫降。這樣一來，使得飛行員在戰(zhàn)爭中的傷亡概率顯著增加，有些飛行員并不是被敵方火力直接命中喪生的，而是在迫降過程中丟掉了性命。

一戰(zhàn)結束后，各國開始注意到戰(zhàn)斗機逃生技術的價值，因為培養(yǎng)一名合格的戰(zhàn)斗機飛行員所花費的代價遠遠超過一架戰(zhàn)斗機的價格。在戰(zhàn)爭中保全飛行員的生命是極為重要的。此后戰(zhàn)斗機飛行員開始配備降落傘。到第二次世界大戰(zhàn)時，飛行員就不必再執(zhí)著地選擇迫降了，他們完全可以利用降落傘逃生。當時的戰(zhàn)斗機飛行員在登上飛機前會背負降落傘，降落傘放置在飛行員座椅的椅盆里，飛行員就坐在自己的降落傘上。在飛機出現(xiàn)故障或者被擊中后，飛行員必須自己打開坐艙蓋，設法爬出艙外實施跳傘。但是此時飛機的飛行速度已經(jīng)超過300千米/小時，要從如此快的飛機中跳傘逃生，除了需要具備一定的技術，還要求飛行員有充足的體力才行。因為，一旦座艙蓋打開，飛行員在爬出艙外后，迎面吹來的氣流阻力將超過1 400牛。這種強大的力量將把飛行員猛力推向后方，飛行員要完成跳傘動作非常艱難。即便是跳離飛機，也很有可能在氣流的作用下飄向后方，同飛機的尾翼相撞，其結果就如同被疾馳的火車撞上，難以生還。因此，二戰(zhàn)時飛行員要經(jīng)過必要的跳傘逃生技能訓練。比如，爬出機艙后要向飛機的側面跳離飛機，避免和飛機機身或者尾翼相撞。但是要知道飛機在故障和受損的情況下姿態(tài)極為復雜，比如可能會發(fā)生螺旋下墜的情況，這時的飛行員就好比是坐在高速旋轉的洗衣機甩干桶里，要想進行跳傘逃生更加困難。更為糟糕的是，到二戰(zhàn)后期，戰(zhàn)斗機的速度已經(jīng)大大提高，如果要從時速400千米的飛機座艙爬出來，飛行員就要承受2 500牛的氣流阻力，這已經(jīng)接近人類體力的極限。特別是戰(zhàn)爭末期噴氣式戰(zhàn)斗機出現(xiàn)以后，依靠人類自身體力完成跳傘逃生已經(jīng)成為“無法完成的任務”，必須尋找新的解決辦法。

德國人最早開始了新的嘗試。他們的想法是借助外力將飛行員連同座椅一同“彈”出飛機，早在1938年，德國人就在容克88型轟炸機上試驗安裝了以強力橡筋繩作為動力的彈射座椅，但是這種方法的效果并不理想。

1940年，德國亨克爾公司研制成功利用壓縮空氣作為彈射動力的彈射救生座椅。就在1943年1月13日，該公司新研制的亨克爾280型噴氣式飛機在試飛中發(fā)生故障，飛行員利用彈射座椅救生成功，這是世界上首次采用彈射座椅進行救生。此后，各國紛紛開始在戰(zhàn)斗機上安裝彈射座椅。但是人們很快發(fā)現(xiàn)，用壓縮空氣作為彈射動力缺點很大，壓縮空氣需要專門的特殊設備儲存，而且其產(chǎn)生的力量小，座椅彈射高度不足，不能保證飛行員越過飛機那高高的垂直尾翼。于是人們想到，火藥燃燒產(chǎn)生的氣體具有巨大的能量，應該可以作為彈射的動力。很快，德國人又率先研制成功了火藥為動力的彈射座椅，并在亨克爾162型噴氣式飛機上開始采用。此后以火藥為動力的彈射座椅成為一種標準的彈射救生裝備，英、美、蘇等國都花費大量精力投入研究，其中以英國馬丁公司的工作最為出色，至今該公司的彈射座椅仍然是享譽世界的名牌產(chǎn)品。火藥彈射座椅的原理實際上并不復雜，是利用火藥爆炸產(chǎn)生的能量將座椅連同飛行員“炸”出飛機，這種彈射座椅也稱為彈道式彈射座椅。

彈道式彈射座椅的確也風光了一陣子，但后來又出了新問題。在實際使用中，許多故障和險情都是出現(xiàn)在低空，而彈道式彈射座椅的彈射安全高度不足，飛行員和座椅離開飛機后，由于高度較低，降落傘無法及時打開，造成飛行員和座椅猛烈撞擊地面，常常導致飛行員死亡。美國空軍通過對1950年到1959年的彈射救生研究，發(fā)現(xiàn)80%的死亡都屬于低空彈射。要解決這個問題，就必須設法讓飛行員彈射到更高的高度，這樣才能充分發(fā)揮降落傘的作用。但是，繼續(xù)加大火藥的能量將會使彈射能量超出人體所能承受的極限，這時人們想到了火箭。

1957年，美國率先在彈射座椅上安裝了火箭，這標志著火箭彈射座椅開始投入使用。火箭彈射座椅在工作時，顯示火藥彈射器工作，將飛行員和座椅彈射離機，然后安裝在座椅上的火箭啟動，繼續(xù)推動座椅上升達到安全高度，確保降落傘能夠充分發(fā)揮作用。為了提高彈射救生的成功率，現(xiàn)代彈射座椅已經(jīng)采用了精密的程序化自動控制裝置，在飛行員拉動彈射手柄后，控制機構會啟動爆炸裝置，將透明的座艙蓋拋掉，也有些彈射裝置會在飛行員離機前將透明艙蓋炸碎，然后彈射座椅才彈射離機。現(xiàn)代彈射座椅上還裝有姿態(tài)控制裝置，能夠保證飛行員和座椅在彈射出艙后保持正直姿態(tài)，在達到彈射最高點后，自動裝置將啟動人-椅分離系統(tǒng)，拋棄座椅，飛行員隨降落傘完成降落。

雖然今天的彈射救生座椅已經(jīng)相當先進，但是仍然不能保證飛行員在遇險時候一定能夠成功逃生。要知道今天噴氣式戰(zhàn)斗機飛行速度最高可達將近3 000千米/小時，這種速度下強大迎面氣流的吹襲、彈射過程中巨大的過載和穩(wěn)定性的不足，都可能給飛行員造成嚴重的身體損害，甚至可能導致死亡。1989年在巴黎航展上，一架蘇聯(lián)米格-29戰(zhàn)斗機在飛行表演中失事，飛行員在極為不利的低空條件下憑借K-36PM彈射成功，大大震撼了英美等國，俄羅斯先進的彈射救生技術名噪一時。目前，世界各國都在想法設法繼續(xù)研究和完善彈射救生技術，對于其中的關鍵技術都嚴格保密。中國目前已經(jīng)開發(fā)出了安全可靠的彈射救生座椅，配備在各型國產(chǎn)戰(zhàn)斗機上使用。

彈射救生技術是一項不斷發(fā)展的技術，為了挽救飛行員的寶貴生命，這項技術的發(fā)展將永無止境。