武装直升机飞行员救生技术的发展与应用

武装直升机飞行员救生技术的发展与应用

毋伟刚 李云岗 周富民

本文分析了武装直升机乘员防护救生的特点，介绍了弃机救生的现状及其发展趋势。同时，对我国武装直升机飞行员防护救生装备的发展提出了设想。

武装直升机；飞行员； 救生技术

在拥有全世界50%的军用直升机中，占相当比例的武装直升机，越来越受到世界各国的重视。武装直升机，具有较高的机动性，并逐步增大了有效载荷、速度和航程。在恶劣气象和低能见度下的优良性能，以及有效的先进武器系统，加重了武装直升机的军事使命。由于直升机飞行速度慢、防护装甲薄等先天的缺陷，尤其是起降过程中，机动力几乎丧失殆尽。为其安装主动防护系统（如红外诱饵弹、主动电子干扰等）显然并不能有效地保证不被击落。因而，直升机乘员救生的问题越来越不容忽视。

一、火箭牵引离机乘员救生途径

牵引火箭通过牵引绳(约3米长)与飞行员背带系统相连，在火箭发射后2秒内，由火药机构打开安全带，使人与座椅组件分离，再打开救生伞降落着陆。在空中如能利用火箭牵引救生，比起跳伞来可为飞行员争取较充裕的时间和较宽的限制条件。这种离机的特点是：体积小，出口面积小，过载小。因为牵引绳吸收火箭冲击力，并把它通过背带系统分散在飞行员身上，使飞行员脊椎不易受伤，救生成功率高。但是移植到直升机上，最大的难题就是向上弹射后会与直升机的旋翼碰撞。因此，解决与旋翼相碰撞的问题是直升机实现弹射救生的前提。

火箭牵引离机的主要关键部件是牵引火箭。如一种牵引火箭的重量为9.5kg，燃烧时间为0.57s，总冲为4.45kN·s，最大牵引过载为12g。这种方案的主要特点是：结构简单、重量轻、占空间小、稳定性好，具有零高度、零速度的应急救生能力，最大适用速度为650km／h。

牵引方式主要有两种：一种是向上牵引，一种是侧向牵引。向上牵引主要是要清理出舱通道，出舱牵引出口并不难开，由于要切除或炸掉旋翼桨叶，这个直升机的命根子，所以，人们多持保守的态度。侧向牵引是人们力图避开旋转的桨叶，从直升机侧舱门(不另辟牵引出口)将乘员从机内拉出，但所顾虑的是应急时直升机的飞升高度和飞升姿态不如人意。

二、直升机整体和救生舱式乘员救生途径

（1）整体回收 即在应急时，先用炸药炸掉旋翼、发动机、油箱等部分，以减轻回收重量。接着，利用降落伞或降落锥回收载人部分，机上乘员乘坐回收舱安全降落。为减轻着陆冲击，回收舱底部装有缓冲装置。

这种救生方法，适用于乘员人数比较多的运输型直升机或行政专机。

（2）降落伞吊舱 又叫救生舱，早已用于宇宙飞船回收等方面，是一项成熟的应急救生技术。武装直升机救生舱，是利用乘员舱，在应急时炸掉或切除旋翼桨叶和不必要的部分，减轻作为救生舱部分的重量，依靠打开的降落伞，把舱体和乘员安全送到地面。

为了减少降落伞系统的重量，并兼顾乘员生的安全高度和减少着陆时的冲击力，救生舱方案可以配套使用反推力火箭。救生舱着地前，反推力火箭点火，产生相反方向的推力，达到安全着陆的目的。

该方案同样存在人们对解除旋翼桨叶和多余重量部分的顾虑。但这些问题并未影响对于该方案的研究工作。救生舱方案自60年代中期开始研究，但未正式交付使用。它可能会成为未来直升机的救生方案。美国有关专家预言：救生舱技术将在2l世纪得到广泛应用。

三、弹射离机乘员救生途径

弹射离机乘员救生方案在固定翼作战飞机方面积累了很多成功的经验。自德国人在1941年首次使用驾驶舱弹射座椅以来的60年间，已经发展了4代弹射座椅，是目前正在使用的一项成熟技术。在探索武装直升机离机乘员救生途径的研究中，弹射离机乘员救生技术的成熟技术，一直受到人们的重视。

经过多年的研究，敢于打破思维牢笼的俄罗斯卡莫夫设计局的专家们已在卡-50双旋翼武装直升机上采用了空中向上火箭牵引(弹射)开伞救生方案。这套系统包括座舱里的K-37-800型火箭牵引装置和安放在桨叶与桨毂连接部位上的爆炸螺栓。当遇到紧急情况时，飞行员拉动座椅下部的两个手柄，先引爆桨叶根部的爆炸螺栓，使顶部的六片桨叶分离机体，同时将飞行员四肢收拢并抛掉座舱顶盖。然后座椅上方的火箭弹射器点火，在火箭下部有一根与飞行员相连的绳索，借助火箭向上弹射的拉力将飞行员连同直升机椅背拉出座舱，同时人椅分离(座椅留在座舱内)在上升到一定高度后，救生伞自动张开，飞行员安全落地。这是一种主动式的救生方式，它运用了火箭牵引技术，同时又具备弹射座椅的性质。据称，这套装置从飞行员启动弹射手柄开始到救生伞张开，总共费时约2.5秒。

四、弃机后的救生

由于弃机后的飞行员要面临降落地点的不同等一些情况。因此，他们还要经历考验，等待营救。主要可以分为高原寒区救生、水上救生、沙漠救生和森林救生。这些都是我们要进行的也必须进行的，为了更好的救生各国都为飞行员配备最好的防护装备。

1、俄罗斯武装直升机乘员防护救生装备

俄罗斯双座武装直升机乘员防护救生主要装备有：带瞄准具的保护头盔、救生防弹背心、座椅、应急物品箱(含充气救生船)、灭火器及氧气系统等。卡—50直升机的主要装备与上类同，但应急离机采用火箭牵引方式。

2、美国陆军航空兵乘员防护救生装备

美国陆军乘员防护救生装备的发展规划由陆军的产品管理办公室负责。主要装备有如下几种：

(1) M43乘员防化面罩 该面罩是应陆军要求专门设计的，最初用于AH—64直升机飞行员，能同头盔显示器配套，后扩大到所有陆军飞行员使用，并在不断改进。

(2) 轻型鼓风机 它与M43／M43A防化面罩配套，能固定在飞行员身上，靠自带电池工作，保证8小时防护要求，并有助于消除镜片上的雾气。

(3) 综合头盔 该头盔定型后将取代目前使用的SPH—4／4B头盔。它有防弹、头部通风、激光及核闪光防护能力，能与夜视镜、瞄准具、MBU—12／P氧气面罩相配。

(4) 人体约束气囊 气囊采用被动约束原理，使用前折于肩带上的口袋内，由全方位的过载传感器启动后，45毫秒内充气，将飞行员背部紧贴座椅，使其不至于碰撞座舱内有危险的凸出物。

(5) 冷却设备 试验表明，座舱内温度一旦超过29.5摄氏度，热负荷迅速增加，致使飞行员工作效能明显下降。为此，正在研制冷却装备为穿在防化服里面的背心提供过滤的冷却空气。

(6) 氧气系统 由于高空探索、营救及执行特殊任务要求，诸如UH—1、UH—60及CH—47等陆军直升机均配备了便携式氧气设备。

(7) 充气救生船 SRU —37／P救生船由乘员随身携带，应急离机着水后，由二氧化碳气瓶部分充气，待船稳定后，用嘴吹气至足够压力。

(8) 组合救生包 老式救生包已使用20余年，新救生包主要增加了一套反渗海水淡化装置及新型遮篷。

结束语

展望未来，随着科技的进步、设计技术的提高，特别是大量轻质、优质复合材料的出现和新型固定系统的研制与应用，综合优化直升机救生方案是完全可能的。如果在未来的某一天，发动机发展到了可以任意带动起飞重量时，救生技术就不会像现在这个样子受制于重量的限制了，那时就可以使用两种甚至几种救生技术。

[1]郭小朝，刘宝善，范军. 弹射座椅肩部惯性拉紧装置自动拉力适宜值的研究.中华航天医学杂志. 2001(12)

[2]杨国甫.美国陆军新一代头盔.国际航空. 1992（12）

[3]陈德璞.现代战争中的直升机.国际航空. 1993（3）

[4]陆理.谈谈直升机救生技术.世界直升机信息杂志.2002(1)

10.3969/j.issn.1001-8972.2011.11.114

毋伟刚 陆军航空兵学院机械系，机械专业。

李云岗 中国人民解放军65529部队装备处，机械专业。