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美國F22用的是什么彈射座椅?詳析ACES II彈射座椅系統(tǒng)

長期以來,俄式彈射座椅以其高可靠性聞名于世,對于美國最先進的戰(zhàn)斗機來說,F22用的是什么樣的彈射座椅呢?

F22配備的彈射座椅其實并非專門研制,它的彈射座椅也裝備在A-10攻擊機,F(xiàn)-15戰(zhàn)斗機,F(xiàn)-16戰(zhàn)斗機,曾經(jīng)的F-117,B-1B轟炸機和B2轟炸機上,這款彈射座椅就是ACES II(先進概念彈射座椅);先進概念彈射座椅(ACES)項目是為了開發(fā)一種標(biāo)準(zhǔn)化彈射座椅,從1970年代中期開始,美國空軍的所有飛機都使用這種座椅。1978年4月,第一架A-10攻擊機裝備ACES II是標(biāo)準(zhǔn)化彈射座椅,相比于以往的彈射座椅,提高了在低空/低速和高空高速環(huán)境下彈射的安全性。

ACES II彈射座椅產(chǎn)量超過10000部,已經(jīng)裝備了超過5000架各型軍用飛機。5000現(xiàn)役彈射座椅經(jīng)過壽命延長計劃后進一步壓低了成本,在整個業(yè)界稱為壽命周期成本最低的第三代彈射座椅,ACES II也被稱為一款智能彈射座椅,因為它能感知彈射的條件,并選擇在合適的角度高度打開主降落傘,最大限度地減少飛行員受到的傷害。ACES II是道格拉斯Escapac彈射座椅的衍生物,三組火箭負責(zé)把座椅和飛行員安全彈射出飛機。為了防止彈射時飛機正在翻滾或重心不平衡使座椅發(fā)生翻滾,一組較小的姿態(tài)穩(wěn)定火箭由計算機控制,根據(jù)陀螺儀信息,感知運動狀態(tài),自動提供糾正力來阻止座椅旋轉(zhuǎn)。

ACES II座椅在彈射后,空速靜壓系統(tǒng)就會測量條件,并根據(jù)環(huán)境信息從三種操作模式中選擇一種工作。

模式1-低速(<250節(jié))和低空(<15000英尺)。主降落傘在座椅脫離軌道時展開,為了防止繩索纏結(jié),漏斗形減速傘不展開。

模式2-中速(250-650節(jié))和低海拔(<15000英尺)。當(dāng)座椅離開軌道時,漏斗形減速傘展開,主降落傘在0.8到1.0秒展開,然后釋放漏斗形減速傘滑槽,以防止管線纏結(jié)。

模式3-高速和高海拔(>15000英尺)。當(dāng)座椅離開軌道時,漏斗形減速傘展開。空速管-靜態(tài)系統(tǒng)感測條件并延遲打開主降落傘,直到滿足模式2條件,然后主降落傘在0.8到1.0秒后展開。然后釋放漏斗形減速傘滑槽,以防止管線纏結(jié)。

座椅主結(jié)構(gòu)由鋁合金一體沖壓成形。座椅靠背每側(cè)有一組三個滾軸,與駕駛艙的鋁軌相連,這些軌道與ESCAPAC座椅使用的軌道相同(也就是道格拉斯的彈射座椅)。在ACES II大多數(shù)型號中,座椅本身重量約為58千克,三組火箭重量為10千克,彈射火箭為CKU-5/A/A火箭彈射器,是一款固體燃料火箭。當(dāng)座椅離開飛機時,火箭發(fā)動機在彈射器離開座艙行程結(jié)束時點燃。CKU-5/A/A正在逐步淘汰,取而代之的是被稱為CKU-5/B。

緊急供氧系統(tǒng)安裝在座椅后側(cè),綠色氧氣瓶安裝在座椅左端,可手動拉動彈出的拉環(huán)打開,以維持在3000米以上高度的供氧需求。彈射座椅由恢復(fù)順序子系統(tǒng)激活,該系統(tǒng)由環(huán)境感應(yīng)單元和恢復(fù)順序單元(座椅右側(cè)后部的盒子)組成。環(huán)境感應(yīng)單元由兩個高度補償動態(tài)壓力傳感器和兩個靜態(tài)壓力傳感器組成;動態(tài)壓力傳感器(皮托管)位于頭枕附近,當(dāng)座椅離開飛機時讀取氣壓;它們與座椅后面的環(huán)境(靜態(tài))傳感器之間的壓差進行比較,來確定子系統(tǒng)應(yīng)選擇什么彈射模式。彈射座椅的電子系統(tǒng)有兩個熱電池、兩套電氣系統(tǒng)。熱電池是由火箭發(fā)射時排出的熱氣激活。

ACES II有一個應(yīng)急生存包,是一個軟包,存放在玻璃纖維座椅蓋下,當(dāng)飛行員從座椅上分離時,連接飛行員和救生包的帶子將座椅蓋向上和向前提起,生存包從中滑出,彈射時加速度峰值達到12G。

自七十年代裝備以來,美國空軍宣稱彈射成功率在95%左右;在慣性安全帶回卷裝置的幫助下,安全帶將飛行員從垂直坐姿狀態(tài)拉回椅背,ACES II彈射座椅致傷率是世界彈射座椅中最低之一,在超過600次彈射后,對所有飛行員進行檢查發(fā)現(xiàn),脊柱受傷率只有1%。直到現(xiàn)在,ACES II仍然由美國聯(lián)合技術(shù)公司在科羅拉多州斯普林斯工廠中生產(chǎn),這些美軍飛行員的保護神,將會再至少服役20年;最新一代為ACES V,將為F22和F35還有在研的B21轟炸機服務(wù)。

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