【簡介：】我是一名專業(yè)航空工作者，你喜歡航空我很高興，介于你的文化程度你可以去看一下知識普及型的雜志《航空知識》上面深入淺出地介紹了航空航天知識，祝學習進步
并列雙座軍用飛機是

我是一名專業(yè)航空工作者，你喜歡航空我很高興，介于你的文化程度你可以去看一下知識普及型的雜志《航空知識》上面深入淺出地介紹了航空航天知識，祝學習進步

并列雙座軍用飛機是如何實現(xiàn)乘員彈射跳傘不互傷的

F-111的彈射方式非常特別，并不是單個飛行員彈射，而是整個并列座艙連同兩名飛行員一同彈射，座艙落地后兩名飛行員再爬出座艙等待營救，B-1轟炸機也采用分離救生艙。蘇-34艙內(nèi)有飛行員和領(lǐng)航員兩個K-36DM彈射座椅，并列布置。圖-160四名機組人員前后并列，每人都有單獨的彈射座椅。

　　彈射救生技術(shù)從上世紀中期開始應用于軍機，到目前為止已發(fā)展有四代產(chǎn)品。伴隨著軍機性能的提高，如何擴大彈射座椅的性能包線，解決不利姿態(tài)條件下的救生問題，延展座椅對飛行員的適用范圍，一直是人們不斷追求的目標，而新技術(shù)的出現(xiàn)為此創(chuàng)造了條件
　　第一代彈射座椅
　　彈射座椅發(fā)展的第一階段大約從20世紀40年代中期到50年代中期。此間形成的第一代彈射座椅為彈道式彈射座椅，即利用滑膛炮的原理把人和座椅作為炮彈射出飛機座艙，然后使人椅分離打開救生傘。它主要解決了飛行員在高速條件下的應急離機問題。如英國的MK.1、MK.5，俄國的米格-15、米格-17飛機上的彈射座椅等。
　　英國的馬丁·貝克飛機公司是這一時期的典型代表。該公司首先使彈射過程自動化。為了提高彈射機構(gòu)離機的初始速度，研制了多級套筒或多彈式彈射機構(gòu)，為挽救飛行員做出了貢獻。
　　在其他國家，如前蘇聯(lián)的米高揚飛機設(shè)計局也設(shè)計出許多彈道式彈射座椅。如米格-21飛機的帶離式CK彈射座椅，利用彈射時座椅與座艙蓋的扣合使最大速度可達到1200千米/小時。
　　第二代彈射座椅
　　彈射座椅發(fā)展的第二階段大約從50年代中期到60年代中期。這一時期的彈射座椅為火箭彈射座椅。它的主要特征是把火箭作為彈射座椅的第二級動力，在第一級動力彈射機構(gòu)作用下把人椅系統(tǒng)推出座艙后，再由火箭繼續(xù)推動人椅系統(tǒng)向上運動，使其具有更高的軌跡，以解決0-0彈射救生的問題，并可以在更高的飛機飛行速度（1100千米/小時）下應急彈射離機。
　　美國塔利（Talleg）公司把彈射機構(gòu)和火箭發(fā)動機組合在一起形成火箭彈射器，具有兩級動力，體積小、重量輕，直到目前為止，仍是美國彈射座椅（如ACESⅡ）的主要動力裝置。
　　英國馬丁·貝克公司采用了另一種組合形式，把火箭發(fā)動機和彈射機構(gòu)分開安裝，彈射機構(gòu)保持原來的位置和形式，而把火箭包設(shè)計成多管并列的扁平組合體，安裝在椅盆下面，即通稱為椅下火箭包（簡稱為火箭包）。這種組合形式實現(xiàn)起來難度不大，目前是英國馬丁·貝克公司彈射座椅的主要動力形式。
　　在這一時期，美國為了解決超音速彈射救生的問題，投入了大量的人力，物力，參加的公司也很多。例如，羅克韋爾國際公司研制的X-15敞開式彈射座椅，利用向前伸出的激波桿，把正沖波變成為斜沖波，以減小作用于人椅系統(tǒng)上的壓力。可在33. 6千米、 M=4.0以及在0高度，167千米/小時的平飛狀態(tài)下安全救生。又如,美國洛克希德·馬丁公司研制的SR-71彈射座椅曾在23774米的高空，在M數(shù)大于3.0時，拯救過飛行員。這種座椅在改裝后曾用于美國哥倫比亞號航天飛機試飛員的應急救生設(shè)備。
　　另一類的超音速救生設(shè)備為密閉式彈射座椅和分離救生艙。其中以美國斯坦利航空航天公司為B-58轟炸機研制的密閉式彈射座椅最為成功，而分離救生艙以麥道公司研制的F-111分離救生艙最為成功。
　　F-111救生艙不但具有0-0救生性能，而且在海平面超音速到18500米高度以上、M=2.5的飛行條件下都具有救生能力。
　　統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明，密閉式彈射座椅的救生成功率低于敞開式彈射座椅，而分離救生艙的救生成功率與敞開式彈射座椅大體相當，但由于這兩種救生設(shè)備的重量大（例如，B-1轟炸機采用分離救生艙與采用敞開式彈射座椅相比，飛機重量增加2268千克），成本和維護費用大，因而未得到廣泛應用。
　　第三代彈射座椅
　　彈射座椅發(fā)展的第三階段大約從60年代中期開始一直持續(xù)到今天，屬于多態(tài)彈射座椅的發(fā)展時期，其主要特點是采用了速度傳感器（電子式/機械式），根據(jù)應急離機的飛行速度的不同，救生程序執(zhí)不同的救生模式，從而縮短了救生傘低速開傘的時間，提高了不利姿態(tài)下的救生成功率。國外現(xiàn)役機種裝備的彈射座椅絕大部分為第三代彈射座椅。
　　目前裝機服役的第三代彈射座椅以俄K-36系列、美ACESⅡ系列、英NACES（MK-14）和MK-16為代表。
　　K-36系列彈射座椅為俄羅斯星星科研生產(chǎn)聯(lián)合體于60年代中期研制成功的第三代彈射座椅，目前已生產(chǎn)12000多臺，并形成了獨聯(lián)體各國的通用化系列座椅，其突出特點是穩(wěn)定性和高速性能。根據(jù)俄羅斯資料報道，在飛行高度為1000米，當量空速為1350千米/小時的條件下，飛行員仍能應急彈射成功。尤其是在1989年巴黎航展期間，一架裝有K-36座椅的米格-29飛機在作機動飛行表演時，因發(fā)動機故障造成飛機失速，在極其不利的條件下，飛行員應急彈射成功，安全獲救，使K-36系列救生裝置名聲大振。
　　20世紀90年代初期，俄羅斯星星聯(lián)合體在K-36的基礎(chǔ)上研制出了K-36Д-3.5彈射座椅。這種彈射座椅水平飛行的性能包線與K-36系列座椅相同，而在不利姿態(tài)條件下的救生性能有了很大的改進。例如，飛機飛行速度為278千米/小時，倒飛的最低安全高度從原來的95米降低到46米。主要改進之處是：采用了電子程控技術(shù)，可控推力技術(shù)，火箭發(fā)動機倒飛切斷技術(shù)，橫滾姿態(tài)控制技術(shù)，使K-36Д-3.5初步具備了第四代彈射座椅一些特征，目前已裝機服役（如蘇-30，蘇-37），并參與了美國JSF飛機的競標。
　　ACESⅡ是麥道公司于20世紀70年代末研制成功的第三代彈射座椅，目前已生產(chǎn)10000多臺，成為美國空軍的系列化座椅。該座椅裝機服役以來，經(jīng)過不斷改進，性能有所提高。
　　在越南戰(zhàn)爭期間，美國為了減少飛行員應急跳傘后被越南軍隊俘虜?shù)奈ｋU，曾投巨資研究各種救生方案，如飛行座椅，熱氣球空中救生系統(tǒng)（PARD）以及空中回收系統(tǒng)等，后來，由于越南戰(zhàn)爭結(jié)束，這些方案未得到實際應用。
　　NACES（MK-14）是英國馬丁·貝克公司為美國海軍研制的通用化座椅。裝機服役后，便開始了PI（預規(guī)劃產(chǎn)品改進）計劃，該計劃的第三階段計劃利用第四代彈射座椅的技術(shù)，使NACES具備第四代彈射救生座椅的基本特征。
　　MK-16系列座椅是英國馬丁·貝克公司于20世紀90年代初研究的新式彈射座椅。
　　MK-16系列的主要特點是彈射機構(gòu)與座椅骨架為一體化設(shè)計，不僅重量輕，而且結(jié)構(gòu)緊湊，電子程控器既能感受離機后的信息，也可以與飛機數(shù)據(jù)總線相接，感受飛機的各種信息，以實現(xiàn)自動彈射離機。目前已裝機服役EF-2000，法國陣風，美國JSF（F-35）等機種。
　　第四代彈射座椅
　　第四階段彈射座椅的發(fā)展實際始于70年代末期，因而與第三階段的后期相互交織在一起，平行地向前發(fā)展。它的主要特點是實現(xiàn)人椅系統(tǒng)離機后的姿態(tài)控制，其關(guān)鍵技術(shù)是可控推力技術(shù)和飛行控制技術(shù)。
　　第四代彈射座椅實質(zhì)上是一個自動飛行器，主要解決高速彈射救生和不利姿態(tài)下的救生問題。由于第四代彈射座椅的關(guān)鍵技術(shù)風險性很大，雖然經(jīng)過了二十多年的研究（如MPES計劃、CREST計劃、第四代彈射救生技術(shù)的驗證計劃等），取得了很大進展，但至今尚未裝機服役。
　　20世紀70年代末，美國的第三代彈射座椅ACESⅡ裝機服役之后，便開始了第四代彈射座椅的研制工作，稱它為最高性能彈射座椅（MPES）計劃。該計劃采用了可改變推力方向的球形火箭發(fā)動機和微波輻射技術(shù)，感受天地之間的溫度差，指令改變推力方向，使座椅自動導向，其技術(shù)是先進的，但是當時的微波輻射技術(shù)還不夠成熟，風險性太大，致使該計劃難以轉(zhuǎn)入型號研制。
　　1984年美國又開始了為期五年的乘員彈射救生技術(shù)（CREST）計劃，目標更加先進，其宗旨是研制出一些先進技術(shù)，如高速氣流防護技術(shù)、可變推力（方向和大?。┘夹g(shù)、飛控技術(shù)、生命威脅邏輯控制技術(shù)等，以減少乘員彈射的死亡和重傷的概率。
　　為了試驗驗證CREST計劃，又開展了多軸滑車（MASE）和先進動態(tài)模擬假人（ADAM）研制計劃。
　　CREST計劃基本上是成功的，部分關(guān)鍵技術(shù)（如滯流柵網(wǎng)等）已證明是成功的，為該計劃配套研制的試驗設(shè)備（如MASE、ADAM等）對以后的彈射救生技術(shù)發(fā)展將有很大的推動作用。但是，CREST計劃的核心技術(shù)（變推力大小和方向的可控推力技術(shù)和飛行控制技術(shù)）還不夠成熟，技術(shù)上的風險太大使CREST計劃沒能轉(zhuǎn)入工程研制。
　　為了解決CREST計劃出現(xiàn)的問題，美國于1993年又開始了第四代彈射救生技術(shù)驗證計劃。該計劃重點解決可控推力技術(shù)和飛行控制技術(shù)。經(jīng)過地面10次火箭滑車驗證試驗，證明針栓式可控推力技術(shù)和慣性導航飛控技術(shù)是可行的，目前已具備轉(zhuǎn)入型號研制的水平。
　　ACESⅡ和NACES座椅的PI計劃將采用第四代彈射救生技術(shù)驗證計劃已驗證的關(guān)鍵技術(shù)提高座椅的性能，使之具有第四代座椅的基本性能。
　　我國對彈射救生技術(shù)的研究起步較晚,20世紀50年代到60年代末期,主要是生產(chǎn)前蘇聯(lián)的彈射座椅,如米格飛機系列的彈射座椅等，直到70年代初期才開始第二代火箭彈射座椅的研制,目前自行研制的第三代彈射座椅已裝機服役。
　　展望
　　加強第四代彈射救生技術(shù)的應用
　　英、美等國現(xiàn)役彈射座椅的名義性能包線為：在平飛條件下，飛行高度0～15000米，飛行速度0～1100千米/小時，M≤2.5。而實際上,在速度高于550千米/小時彈射時，約有43%的彈射者死亡或受重傷，在速度高于千米/小時彈射時，約有69%的彈射者死亡或受重傷，迄今為止尚沒有1100千米/小時成功彈射的事例。俄羅斯K-36系列座椅的高速性能比英美等國的要好。
　　雖然和平時期高速彈射的概率較小（約1～2%）但在戰(zhàn)爭時期將會大大增加。顯然，這是一個不可忽視的問題，根據(jù)第四代飛機性能總體的要求，應把下一代彈射座椅的性能包線擴大到1300～1400千米/小時，M≤3.0。
　　目前美軍標MIL-S-9479和MIL-S-18471對彈射座椅在不利姿態(tài)條件下的救生性能要求，滿足不了第四代飛機（如F-22等）性能的要求，要求下一代的彈射救生座椅能夠在以下不利姿態(tài)條件下安全彈射救生：機動加速度：縱向分別為+9g和-3g；側(cè)向為±3g；機動速率/姿態(tài)：俯仰，偏航和橫滾速率大于360°/秒；在飛行速度830千米/小時時，有20°的偏航姿態(tài)。
　　同時，飛機的損壞，往往會更加惡化每次彈射時的狀態(tài)。對于艦載機，垂直短距離起落（VSTOL）的飛機，上述環(huán)境還會進一步惡化。
　　現(xiàn)役彈射座椅的另一個問題是飛行員的范圍不斷擴大?，F(xiàn)役彈射座椅是按第5～第95百分位飛行員進行設(shè)計的。從目前發(fā)展趨勢來看，不但要把乘員的適用范圍擴大到第3～第98百分位，而且還要考慮到女性飛行員的范圍。例如，原來飛行員體重為60～90千克。目前有可能擴大到42～111千克，從而增加了彈射座椅的研制難度。
　　擴大乘員范圍不僅使人體重量范圍擴大，人體尺寸范圍增加，同時也使人體重心分布范圍和慣性矩范圍大大增加。另外女性飛行員對彈射加速度的耐限值比男性的要低。這些不利因素對彈射救生系統(tǒng)的研制提出了新的挑戰(zhàn)。
　　目前英美等國已開始對現(xiàn)役座椅NACES（MK14）和ACESⅡ進行改進工作。計劃把已驗證的第四代彈射救生技術(shù)工程化，使現(xiàn)役座椅具備第四代彈射座椅的基本性能，預計在5～10年內(nèi)可裝機服役。
　　采用新技術(shù)改進座椅的性能
　　除了已驗證的第四代彈射救生技術(shù)外，還有一些先進技術(shù)即將用于彈射座椅的研制，例如，脊椎預加載彈射機構(gòu)、激光和光纖技術(shù)、微波輻射技術(shù)、系統(tǒng)仿真技術(shù)、計算流體動力學（CFD）技術(shù)、膠質(zhì)推進劑等。
　　美國LME公司研制的脊椎預加載彈射機構(gòu)縱向分別為+9g和-3g；側(cè)向為±3g的機動飛行條件下，可滿足42～111千克裸重乘員范圍的安全彈射要求。
　　膠質(zhì)推進劑和針拴式固體推進劑火箭發(fā)動機都是為第四代彈射救生技術(shù)驗證計劃而研制的。
　　兩種方案都可滿足第四代彈射座椅的可控推力的要求，后來由于傳統(tǒng)習慣于使用固體推進劑，而最終選取了針拴式火箭發(fā)動機方案。但是膠質(zhì)推進劑與固體推進劑相比，仍有不可替代的優(yōu)點，例如可利用高壓氣體使膠質(zhì)推進劑液化后與氧化劑進入噴管時產(chǎn)生自燃?？傊z質(zhì)推進劑仍具有發(fā)展的潛力。
　　20多年前美國的MPES（最高性能彈射座椅）計劃曾利用微波輻射技術(shù)改變推力方向，由于當時該技術(shù)還不成熟，因而未進入工程研制。
　　隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，這項技術(shù)已達到了實用階段。美國開始探討把這項技術(shù)用于彈射座椅的可能性。這是一項無源姿態(tài)信號技術(shù)，其優(yōu)點是不需要發(fā)射機，減少了一些零部件，增加了可靠性，降低了成本，可在任何高度上工作。
　　目前國外正在研究把激光和光纖技術(shù)用于彈射座椅信號傳輸系統(tǒng)的可能性，并取得了很大的進展。激光和光纖信號傳輸系統(tǒng)重量輕，性能裕度大，有現(xiàn)成的商品可供選用，而不需要投資研制新激光和光纖產(chǎn)品。
　　為縮短研制經(jīng)費，減少試驗次數(shù)，彈射救生系統(tǒng)的研制已開始采用系統(tǒng)仿真技術(shù)和計算流體動力學（CFD）技術(shù)。
　　其他方面的新技術(shù)還有新材料（如復合材料、高強度的特紡材料等），新工藝等。這些新技術(shù)、新材料、新工藝的應用，將進一步推動彈射救生技術(shù)的發(fā)展。
　　降低研制成本，提高彈射座椅的可采購性
　　為使彈射座椅裝機服役后不僅要有用、好用，而且要能用得起，需注重產(chǎn)品的可采購性研究。英國馬丁·貝克公司研制的座椅先進程控器稱已經(jīng)利用了商用貨架產(chǎn)品，降低了成本。美國為ACESⅡ改進方案研制的多軸姿態(tài)控制裝置（MAXPAC）也采用了這一方案。
　　美國彈射座椅通用規(guī)范MIL-PRE-9479D（1996年版）對環(huán)境試驗方法和金屬零件的工藝處理要求已不再強調(diào)應用原先的軍用標準，而引用了美國航空無線電技術(shù)委員會（RTCA），美國機動車工程委員會（SAE），美國材料與試驗協(xié)會（ASTM）的通用要求。在不降低彈射座椅產(chǎn)品質(zhì)量的同時，使之溶入商業(yè)產(chǎn)品的市場經(jīng)濟中，進一步降低研制和生產(chǎn)成本。
　　擴大彈射救生技術(shù)的應用領(lǐng)域
　　以前的彈射救生技術(shù)主要用于高速飛行的軍用固定翼飛機，隨著彈射救生技術(shù)不斷的發(fā)展，預計今后將向武裝直升機、民用飛機以及載人航天飛行器等領(lǐng)域發(fā)展。
　　伊拉克戰(zhàn)爭表明武裝直升機的作用越來越重要，但其救生成功率不能令人滿意，目前僅靠適墜座椅難以滿足直升機救生的要求。
　　俄羅斯卡-50武裝直升機已裝備了牽引火箭式彈射救生系統(tǒng)。預計今后將加大研制直升機救生系統(tǒng)的力度。
　　20世紀70年代末，英美等國曾為民用飛機的救生問題設(shè)想了很多方案，例如分離救生艙、牽引火箭座椅、飛機整體回收等。由于當時的技術(shù)還不夠成熟，再加上這些方案對飛機的性能、重量、成本等影響太大，這些方案難以工程化。
　　隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，民用飛機的救生問題將會得到逐步解決，可以預計，小型民用公務機的整體回收或分離救生艙方案將有希望得到實際應用。
　　自從1961年前蘇聯(lián)首次實現(xiàn)載人航天飛行以來，航天救生便提到了議事日程。
　　1986年1月28日挑戰(zhàn)號航天飛機失事后，航天救生的問題曾一度引起人們的高度重視，并提出了很多救生方案，如分離救生艙、密閉式彈射座椅、敞開式彈射座椅、牽引火箭式救生系統(tǒng)等，由于當時服役的航天飛機不可能變動太大，所以最后選用了滑桿式救生方案，這種方案救生包線小，只適用于低速飛行狀態(tài)。
　　2003年2月1日哥倫比亞號航天飛機失事，造成了7人遇難，從而說明航天飛機的救生問題急待解決。預計，分離救生艙有希望成為下一代載人航天飛行器的救生裝置。
　　我國彈射救生技術(shù)經(jīng)過了幾十年的努力，已經(jīng)跨入了獨立研制彈射救生設(shè)備的行列，自行研制的第三代彈射座椅已裝機服役，并已開始第四代彈射救生技術(shù)的預研工作。但與國外先進彈射救生技術(shù)相比還有很大差距。為了縮短與國外的差距，必須選準突破口，加大投資強度，研制出具有我國知識產(chǎn)權(quán)的先進救生系統(tǒng)，以實現(xiàn)跨越式發(fā)展。