Toen de vraag kwam over de "laatste hoop" van piloten, werden de Russische K-36 schietstoelen en hun aanpassingen lang beschouwd als de beste en een soort standaard van veiligheid en kwaliteit. Veel van de oplossingen die in deze stoelen zijn geïmplementeerd, zijn in de loop van de tijd gekopieerd door westerse landen.
Een dergelijke "glorie" aan Russische systemen werd onder meer verzekerd dankzij een visuele demonstratie van hun effectiviteit op twee vliegshows in Le Bourget - in 1989 en 1999. Beide reddingsoperaties kwamen uit posities die verre van optimaal waren.
Er zijn echter technologieën in ontwikkeling en de Verenigde Staten hebben besloten om enkele oplossingen te implementeren die in theorie de veiligheid van het gebruik van schietstoelen aanzienlijk kunnen vergroten - het eindproduct kreeg de aanduiding ACES 5.
Laten we eens nader bekijken wat er in deze stoel is geïmplementeerd.
Aanpassing van de stoel aan een breed scala aan antropometrische gegevens van piloten
In het straaltijdperk van hoge snelheden is het probleem van het verlaten van het vliegtuig complexer geworden - met name de risico's van een botsing met de elementen van het casco bij het verlaten van het vliegtuig zijn toegenomen.
In dit opzicht moet de schietstoel een snelle uitgang bieden uit een potentieel gevaarlijk gebied.
Maar zo'n beslissing gaat gepaard met grote overbelastingen waaraan de piloot wordt blootgesteld, terwijl een lichter persoon wordt blootgesteld aan gevaarlijkere effecten in de cervicale wervelkolom.
Ook veranderde het gewichtsverschil het zwaartepunt van het hele systeem (stoel + piloot) aanzienlijk, waardoor een optimale verdeling van de lading tijdens het uitwerpen niet mogelijk was.
Hierdoor zijn er lange tijd beperkingen ingevoerd in de Verenigde Staten: piloten met een gewicht van minder dan 60 kg werden niet toegestaan en degenen die 60-75 wogen, liepen een verhoogd risico bij een reddingsoperatie.
Waarom is dit probleem recentelijk verergerd?
Reden 1 - nieuwe veelbelovende HMD-helmen met visuele informatieweergave op het vizier van de piloot. Elektronica maakt de constructie zwaarder, waardoor bestaande monsters in de regio van 2, 3-2, 5 kg wegen. En natuurlijk, wanneer uitgeworpen, draagt al deze vreugde, die op de nek werkt, bij aan een toename van blessures. Dit houdt in dat het uitwerpsysteem zoveel mogelijk "aangepast" moet worden voor een specifiek gewicht, om de nek niet bloot te stellen aan onnodig sterke invloeden.
Reden 2 - de trend naar een toename van het aantal vrouwen bij de Amerikaanse luchtmacht. Het verschil in antropometrie tussen M en F geeft de meest significante variatie in gewicht.
Wat is er fundamenteel nieuw in dit systeem?
Los daarvan zou ik me willen concentreren op een, op het eerste gezicht, onopvallend moment.
ACES 5, gebalanceerd rekening houdend met het gewicht van de piloot, maakt het mogelijk het hele proces op een fundamenteel andere manier uit te voeren: in plaats van de piloot verticaal omhoog te gooien met één krachtige "kick", versnelt het systeem de stoel soepel "naar voren en up", dus de piloot "stijgt soepel" in plaats van "Fired", zoals in de meeste moderne uitwerpsystemen.
Hoe soepel het proces verloopt, is te zien in de video van de tests:
Dit detail is misschien niet opvallend, maar het is essentieel om letsel te voorkomen. Fysiologisch gezien tolereert ons lichaam overbelasting die "van de buik naar de rug" is gericht in plaats van "van boven naar beneden van het hoofd naar de benen".
Bovendien heeft de stoel, door te zorgen voor versnelling in het horizontale vlak, meer tijd om het uitgeworpen vliegtuig over de staart van het vliegtuig te "gooien", wat betekent dat dit soepeler kan, met minder verticaal (het gevaarlijkst voor ons) overbelasten.
En juist het verminderen van blessures is het belangrijkste doel van moderne ontwikkelingen op dit gebied - het is niet alleen belangrijk om de piloot te redden, maar ook om hem gezond te houden, idealiter hem in de gelederen te laten.
Hoofd- en nekbeschermingssysteem
Een ander onaangenaam effect tijdens het uitwerpen is de klap van het hoofd van de piloot tegen de stoel op het moment dat de stoel net naar buiten komt en in de luchtstroom komt.
Dit effect wordt hieronder gedemonstreerd in de context van tijd:
In dit geval zijn ook verschillende verplaatsingen van het hoofd naar één kant mogelijk. Om dit probleem op te lossen is een bijbehorend systeem ontwikkeld.
Op het moment van uitwerpen kantelt een speciaal platform achter het hoofd "netjes maar sterk" het hoofd naar voren, waarbij de kin op de borst rust. De invallende lucht duwt het hoofd dan terug richting de hoofdsteun, maar het systeem voorkomt dat het hoofd er tegenaan stoot. Tegelijkertijd voorkomen zijsteunen dat het hoofd draait.
Dit systeem ziet er als volgt uit:
Soortgelijke systemen zijn al gebruikt (zij het in een iets andere vorm) op Franse fauteuils.
Maar wat kan er gebeuren zonder dit systeem (helaas konden we geen betere foto vinden):
Bescherming van handen en voeten
Extremiteiten worden blootgesteld aan een apart gevaar: de naderende stroom kan ze van het lichaam "buigen" en ze vervolgens beschadigen (het moment is erg traumatisch).
Daarom zijn de poten standaard beschermd en wordt er geen knowhow op dit gebied waargenomen - de gebruikelijke bevestigingslussen. Ook optioneel dubbele bescherming in het gebied van de kniegewrichten.
Om de handen te beschermen, is een speciaal net ontwikkeld dat de amplitude van hun terugbeweging beperkt.
In theorie zijn ze betrouwbaarder dan de klassieke "armleuningen", vooral als het gaat om het uitwerpen van het tweede bemanningslid, dat "repareert".
Het volgende laat zien hoe netwerken het bereik van handbewegingen beperken:
conclusies
Op een aantal aspecten (zoals bescherming van ledematen) gebeurde er niets fundamenteel nieuws: de bestaande ontwikkelingen werden ergens geheel en volledig gekopieerd, en ergens werden ze vakkundig aangepast. Ook het Franse hoofd- en nekbeschermingssysteem is verbeterd.
Tegelijkertijd opent het nieuwe systeem met een zachtere "uitwerping" geweldige perspectieven voor het gebruik van verschillende uitwerpprotocollen, die elk het veiligst zijn in specifieke omstandigheden (rekening houdend met de vluchtparameters).
De Amerikanen zijn een aantal "systemische" aspecten niet vergeten, die ik in eerdere artikelen gedeeltelijk heb aangeroerd (Hoe lang zal Rusland dom zijn om zijn vliegtuigen te verliezen en hoe de militaire luchtvaart werkt).
Vooral over de onderhoudskosten: volgens de aangekondigde informatie heeft de nieuwe stoel ook in dit opzicht voordelen ten opzichte van eerdere modellen.
De balken geven de "geen onderhoud" perioden aan voor de verschillende onderdelen van de stoel.
De kwestie van modernisering en vervanging van oude stoelen door nieuwe bleef ook niet onopgemerkt: er werd een set ontwikkeld om van het vorige model een echt exemplaar te maken, wat de heruitrusting van nieuwe systemen zou moeten versnellen en de kosten zou moeten verlagen.
Verwachte vermindering van risico's en vooruitzichten voor de ontwikkeling van noodsystemen in de toekomst
De diagrammen tonen duidelijk de risico's voor lichtere piloten op de vorige modellen stoelen, ze zijn afwezig op de nieuwe.
Ook is op basis van de resultaten van simulaties en tests de veiligheid toegenomen bij snelheden tot 1000 km/u.
Hieronder ziet u een grafiek met de frequentie van reddingsoperaties bij verschillende snelheden, gecategoriseerd naar letsel (groen = geen letsel, geel = licht letsel, oranje = ernstig letsel, rood = dodelijke gebeurtenis):
Deze diagrammen laten zien dat het uitwerpen meestal plaatsvindt bij snelheden van 300-500 km / u, terwijl geen van de bestaande oplossingen de veiligheid van het verlaten van het vliegtuig bij snelheden van meer dan 1000 km / u kan garanderen.
Als een dergelijke behoefte zich in de toekomst voordoet, zullen hoogstwaarschijnlijk fundamenteel andere oplossingen voor deze taken worden ontwikkeld - uitwerpcapsules.
Deze aanpak werd geïmplementeerd op het F-111-vliegtuig:
Het gebruik van capsules kan de veiligheid van piloten naar een fundamenteel ander niveau tillen, omdat de piloten daarin worden beschermd tegen alle externe factoren (temperatuur, druk, laag zuurstofgehalte, inkomende luchtstroom).
De capsule elimineert de fouten van de bemanning bij de landing op het water: in een klassieke stoel moet de piloot een aantal complexe manipulaties uitvoeren voordat hij naar beneden gaat - dergelijke vereisten zijn niet helemaal toereikend voor een persoon die net is uitgeworpen.
Installatie van opblaasbare drijvers is mogelijk, die als extra zullen dienen. afschrijving wanneer de capsule op de grond landt. Hieronder staan foto's van F-111 reddingscapsules met drijvers:
Daarnaast is het mogelijk om noodlandingssystemen in de stoel te implementeren, vergelijkbaar met helikopterstoelen: wanneer er schokabsorberende elementen zijn die helikopterpiloten beschermen tijdens een harde landing.
Tegelijkertijd is een dergelijke oplossing technisch veel gecompliceerder.
Maar het kan gerechtvaardigd zijn in gevallen van grote vliegtuigen, zoals Tu-22 M en Tu-160, vooral gezien de hoge snelheidscapaciteiten van deze machines, omdat het onwaarschijnlijk is dat het zonder capsule met hoge snelheid zal ontsnappen. Dit geldt ook in het geval van de marine-luchtvaart, wanneer de landing plaatsvindt in koud water.
Met betrekking tot dergelijke vliegtuigen is de factor van de volgorde van vertrek ook belangrijk: ze kunnen niet tegelijkertijd worden uitgeworpen - het is noodzakelijk om de algoritmen voor ontkoppeling in de lucht te implementeren (schieten onder verschillende hoeken in verschillende richtingen).
In het geval van de capsule verlaat iedereen tegelijkertijd het vliegtuig.
Als alternatieve oplossing om te beschermen tegen de tegemoetkomende stroming, werden speciale kleppen gebruikt, maar de echte effectiviteit van een dergelijk systeem bij snelheden boven 1000 km / u kan geen acceptabel veiligheidsniveau bieden.
Foto's zijn genomen uit open bronnen van sites:
www.iopscience.iop.org
www.collinsaerospace.com
www.ru.wikipedia.org
