武裝直升機飛行員救生技術的發展與應用

武裝直升機飛行員救生技術的發展與應用

毋偉剛 李云崗 周富民

本文分析了武裝直升機乘員防護救生的特點，介紹了棄機救生的現狀及其發展趨勢。同時，對我國武裝直升機飛行員防護救生裝備的發展提出了設想。

武裝直升機；飛行員； 救生技術

在擁有全世界50%的軍用直升機中，占相當比例的武裝直升機，越來越受到世界各國的重視。武裝直升機，具有較高的機動性，并逐步增大了有效載荷、速度和航程。在惡劣氣象和低能見度下的優良性能，以及有效的先進武器系統，加重了武裝直升機的軍事使命。由于直升機飛行速度慢、防護裝甲薄等先天的缺陷，尤其是起降過程中，機動力幾乎喪失殆盡。為其安裝主動防護系統（如紅外誘餌彈、主動電子干擾等）顯然并不能有效地保證不被擊落。因而，直升機乘員救生的問題越來越不容忽視。

一、火箭牽引離機乘員救生途徑

牽引火箭通過牽引繩(約3米長)與飛行員背帶系統相連，在火箭發射后2秒內，由火藥機構打開安全帶，使人與座椅組件分離，再打開救生傘降落著陸。在空中如能利用火箭牽引救生，比起跳傘來可為飛行員爭取較充裕的時間和較寬的限制條件。這種離機的特點是：體積小，出口面積小，過載小。因為牽引繩吸收火箭沖擊力，并把它通過背帶系統分散在飛行員身上，使飛行員脊椎不易受傷，救生成功率高。但是移植到直升機上，最大的難題就是向上彈射后會與直升機的旋翼碰撞。因此，解決與旋翼相碰撞的問題是直升機實現彈射救生的前提。

火箭牽引離機的主要關鍵部件是牽引火箭。如一種牽引火箭的重量為9.5kg，燃燒時間為0.57s，總沖為4.45kN·s，最大牽引過載為12g。這種方案的主要特點是：結構簡單、重量輕、占空間小、穩定性好，具有零高度、零速度的應急救生能力，最大適用速度為650km／h。

牽引方式主要有兩種：一種是向上牽引，一種是側向牽引。向上牽引主要是要清理出艙通道，出艙牽引出口并不難開，由于要切除或炸掉旋翼槳葉，這個直升機的命根子，所以，人們多持保守的態度。側向牽引是人們力圖避開旋轉的槳葉，從直升機側艙門(不另辟牽引出口)將乘員從機內拉出，但所顧慮的是應急時直升機的飛升高度和飛升姿態不如人意。

二、直升機整體和救生艙式乘員救生途徑

（1）整體回收 即在應急時，先用炸藥炸掉旋翼、發動機、油箱等部分，以減輕回收重量。接著，利用降落傘或降落錐回收載人部分，機上乘員乘坐回收艙安全降落。為減輕著陸沖擊，回收艙底部裝有緩沖裝置。

這種救生方法，適用于乘員人數比較多的運輸型直升機或行政專機。

（2）降落傘吊艙 又叫救生艙，早已用于宇宙飛船回收等方面，是一項成熟的應急救生技術。武裝直升機救生艙，是利用乘員艙，在應急時炸掉或切除旋翼槳葉和不必要的部分，減輕作為救生艙部分的重量，依靠打開的降落傘，把艙體和乘員安全送到地面。

為了減少降落傘系統的重量，并兼顧乘員生的安全高度和減少著陸時的沖擊力，救生艙方案可以配套使用反推力火箭。救生艙著地前，反推力火箭點火，產生相反方向的推力，達到安全著陸的目的。

該方案同樣存在人們對解除旋翼槳葉和多余重量部分的顧慮。但這些問題并未影響對于該方案的研究工作。救生艙方案自60年代中期開始研究，但未正式交付使用。它可能會成為未來直升機的救生方案。美國有關專家預言：救生艙技術將在2l世紀得到廣泛應用。

三、彈射離機乘員救生途徑

彈射離機乘員救生方案在固定翼作戰飛機方面積累了很多成功的經驗。自德國人在1941年首次使用駕駛艙彈射座椅以來的60年間，已經發展了4代彈射座椅，是目前正在使用的一項成熟技術。在探索武裝直升機離機乘員救生途徑的研究中，彈射離機乘員救生技術的成熟技術，一直受到人們的重視。

經過多年的研究，敢于打破思維牢籠的俄羅斯卡莫夫設計局的專家們已在卡-50雙旋翼武裝直升機上采用了空中向上火箭牽引(彈射)開傘救生方案。這套系統包括座艙里的K-37-800型火箭牽引裝置和安放在槳葉與槳轂連接部位上的爆炸螺栓。當遇到緊急情況時，飛行員拉動座椅下部的兩個手柄，先引爆槳葉根部的爆炸螺栓，使頂部的六片槳葉分離機體，同時將飛行員四肢收攏并拋掉座艙頂蓋。然后座椅上方的火箭彈射器點火，在火箭下部有一根與飛行員相連的繩索，借助火箭向上彈射的拉力將飛行員連同直升機椅背拉出座艙，同時人椅分離(座椅留在座艙內)在上升到一定高度后，救生傘自動張開，飛行員安全落地。這是一種主動式的救生方式，它運用了火箭牽引技術，同時又具備彈射座椅的性質。據稱，這套裝置從飛行員啟動彈射手柄開始到救生傘張開，總共費時約2.5秒。

四、棄機后的救生

由于棄機后的飛行員要面臨降落地點的不同等一些情況。因此，他們還要經歷考驗，等待營救。主要可以分為高原寒區救生、水上救生、沙漠救生和森林救生。這些都是我們要進行的也必須進行的，為了更好的救生各國都為飛行員配備最好的防護裝備。

1、俄羅斯武裝直升機乘員防護救生裝備

俄羅斯雙座武裝直升機乘員防護救生主要裝備有：帶瞄準具的保護頭盔、救生防彈背心、座椅、應急物品箱(含充氣救生船)、滅火器及氧氣系統等。卡—50直升機的主要裝備與上類同，但應急離機采用火箭牽引方式。

2、美國陸軍航空兵乘員防護救生裝備

美國陸軍乘員防護救生裝備的發展規劃由陸軍的產品管理辦公室負責。主要裝備有如下幾種：

(1) M43乘員防化面罩 該面罩是應陸軍要求專門設計的，最初用于AH—64直升機飛行員，能同頭盔顯示器配套，后擴大到所有陸軍飛行員使用，并在不斷改進。

(2) 輕型鼓風機 它與M43／M43A防化面罩配套，能固定在飛行員身上，靠自帶電池工作，保證8小時防護要求，并有助于消除鏡片上的霧氣。

(3) 綜合頭盔 該頭盔定型后將取代目前使用的SPH—4／4B頭盔。它有防彈、頭部通風、激光及核閃光防護能力，能與夜視鏡、瞄準具、MBU—12／P氧氣面罩相配。

(4) 人體約束氣囊 氣囊采用被動約束原理，使用前折于肩帶上的口袋內，由全方位的過載傳感器啟動后，45毫秒內充氣，將飛行員背部緊貼座椅，使其不至于碰撞座艙內有危險的凸出物。

(5) 冷卻設備 試驗表明，座艙內溫度一旦超過29.5攝氏度，熱負荷迅速增加，致使飛行員工作效能明顯下降。為此，正在研制冷卻裝備為穿在防化服里面的背心提供過濾的冷卻空氣。

(6) 氧氣系統 由于高空探索、營救及執行特殊任務要求，諸如UH—1、UH—60及CH—47等陸軍直升機均配備了便攜式氧氣設備。

(7) 充氣救生船 SRU —37／P救生船由乘員隨身攜帶，應急離機著水后，由二氧化碳氣瓶部分充氣，待船穩定后，用嘴吹氣至足夠壓力。

(8) 組合救生包 老式救生包已使用20余年，新救生包主要增加了一套反滲海水淡化裝置及新型遮篷。

結束語

展望未來，隨著科技的進步、設計技術的提高，特別是大量輕質、優質復合材料的出現和新型固定系統的研制與應用，綜合優化直升機救生方案是完全可能的。如果在未來的某一天，發動機發展到了可以任意帶動起飛重量時，救生技術就不會像現在這個樣子受制于重量的限制了，那時就可以使用兩種甚至幾種救生技術。

[1]郭小朝，劉寶善，范軍. 彈射座椅肩部慣性拉緊裝置自動拉力適宜值的研究.中華航天醫學雜志. 2001(12)

[2]楊國甫.美國陸軍新一代頭盔.國際航空. 1992（12）

[3]陳德璞.現代戰爭中的直升機.國際航空. 1993（3）

[4]陸理.談談直升機救生技術.世界直升機信息雜志.2002(1)

10.3969/j.issn.1001-8972.2011.11.114

毋偉剛 陸軍航空兵學院機械系，機械專業。

李云崗 中國人民解放軍65529部隊裝備處，機械專業。