朱江明
近日,空軍八一飛行表演隊殲-10女飛行員余旭在天津武清地區上空飛行訓練時不幸犧牲,飛機墜毀在河北境內。從官方披露的情況來看,余旭因座機出現狀況,被迫緊急彈射求生,卻因彈射過程中意外撞上了僚機,當場死亡。
對于此類機毀人亡的一級事故,空軍和有關科研部門肯定會進行極為細致的調查,徹底查清事故每一個環節存在的問題。無論事故的原因是什么,我們都必須承認彈射跳傘是飛行事故發生時保護飛行員的最佳手段。如果不是意外撞上僚機,余旭會和同時跳傘的前艙戰友一樣安全落地,不久后就能重返藍天。這種飛行員的救命彈射座椅到底是如何工作的呢?

空軍八一飛行表演隊的女飛行員在一架殲-1O戰斗機旁合影,左二為余旭
人類航空發展早期,當飛行員在空中遭遇無法返航的意外時,只能自行跳傘脫離飛機。當時,跳傘步驟非常復雜,為確保安全,飛行員首先要將無線電耳機等物件摘下,以免跳傘過程中出現纏繞造成窒息。隨后飛行員必須自行打開飛機座艙蓋,并且迅速爬出艙門跳下。在飛機速度較快時,飛行員必須小心,以免下跳時被飛機尾翼撞傷。
在螺旋槳飛機時代,飛行員如被迫選擇跳傘,往往會盡量讓飛機進入倒飛狀態,此后飛行員只要解開安全帶,打開座艙蓋,就能靠地心引力自然脫離飛機。倒飛法算是相對比較安全的一種跳傘方式,然而還是有可能被尾翼擊中。如飛行員在準備跳傘時已經負傷,那么幾乎不可能成功跳傘逃生。
隨著噴氣式飛機時代的到來,戰斗機已經進入超音速或者高亞音速水平,飛行員根本不可能自行跳傘逃生,于是自動化的飛行彈射座椅開始出現。
納粹德國是最早將噴氣式戰機實戰化的國家,研發并裝備了世界上第一款彈射座椅,啟動彈射后,飛行員和座椅會被內置的高壓氣瓶彈出座艙。由于經驗豐富的飛行員價值幾乎和戰斗機不相上下,保護飛行員生命對于強國空軍而言至關重要,這種技術在戰后成為各國空軍的標配。
著名的英國馬丁·貝克彈射座椅堪稱西方世界彈射座椅的開山鼻祖,這家公司的創始人之一——英國空軍飛行教官瓦倫丁·貝克上尉就死于墜機意外。1945年,英國軍方委托馬丁·貝克公司研發一款可以用于噴氣式戰機的彈射座椅,經過三十多次的試驗后,這款名為MK.1的彈射座椅宣告成功,并且裝備在英國的彗星式戰斗機上。
有趣的是,當時彈射座椅的安全試驗全部由志愿者測試,馬丁公司技術員本納德·連治就是這款彈射座椅的志愿者,并且在多次試驗中生還。由此可見,這款座椅的可靠性相當不錯,本納德·連治的運氣也相當不錯。
以活人為試驗志愿者的情況在各國早期彈射座椅的研發中非常普遍,建國初期中國彈射座椅的試驗是從空降兵中挑選優秀人才參與的。其中一些志愿者,在完成任務之后成為空降部隊的將領。
隨著技術的進步,現代彈射座椅試驗就像汽車碰撞試驗一樣,使用裝有多種傳感器的人體模型來完成,這當然比真人上陣要穩妥得多。現在戰機彈射座椅技術含量已經非常高,堪比宇航員在太空中使用的單人飛行器,能夠保證飛行員在極端條件下安全逃生。
隨著微電子技術的發展,彈射座椅變得越來越智能化,彈射后能夠根據飛行姿態自動控制火箭噴射方向,避免彈射的巨大沖力對飛行員造成傷害。通過電腦計算和控制,飛行員更容易在最佳開傘時間開傘,能有效降低高速彈射后突然開傘對飛行員脊椎造成的傷害。
1955年美國試飛員喬治·F·史密斯在試飛F-100型戰機的時候突然出現機械故障被迫彈射跳傘,當時他的速度高達1.05倍音速,這是人類第一次在超音速狀態下跳傘成功,喬治經過治療后重返藍天繼續試飛員的工作。
顯然,彈射座椅現在已經成為戰機飛行員最后一道“安全繩”。即便技術含量如此之高,對于戰機飛行員而言彈射跳傘仍舊不是件好事,畢竟這一過程中存在太多危險因素,本次女飛行員撞上僚機就屬于超出彈射座椅設計之外的致命意外,無論如何先進的彈射座椅都無法做到100%安全。