直升機(jī)飛行員如何火線逃生
徐生偉 溫翔宇
1月19日，我駐閩陸航某團(tuán)一架直升機(jī)在組織夜間飛行訓(xùn)練時墜毀，2名飛行員不幸犧牲。留下無盡哀思的同時，“直升機(jī)發(fā)生事故時飛行員如何逃生？”等問題也引起了人們關(guān)注。
直升機(jī)飛行員堪稱當(dāng)前世界上最危險的工作之一，伊拉克和阿富汗戰(zhàn)場更是被稱為美軍直升機(jī)飛行員的“墳場”。那么直升機(jī)被擊中或遇到無法逆轉(zhuǎn)的機(jī)械故障時,飛行員到底如何火線求生？請看本文分析和解讀。
主動“彈射”：效能低風(fēng)險高
在人們印象中,武裝直升機(jī)是威風(fēng)凜凜的“空中鐵馬”與“坦克殺手”。但實際上，直升機(jī)飛行高度低、速度慢，戰(zhàn)場生存能力相對較弱，在面對突發(fā)事故時，飛行員生存率不及固定翼飛行員的十分之一。
為了在戰(zhàn)斗或飛行事故中盡可能挽救飛行員的寶貴生命，各軍事強(qiáng)國投入了大量科研力量和資金，研究直升機(jī)抗墜毀能力和飛行員逃生裝備。
直升機(jī)的飛行原理主要是依靠機(jī)頂上的旋翼和機(jī)尾的尾槳為其提供升力并控制方向。正是因為機(jī)頂旋翼的存在，導(dǎo)致直升機(jī)一旦發(fā)生事故，并不能像固定翼戰(zhàn)機(jī)一樣直接彈射，而是要先炸掉旋翼和座艙玻璃，隨后飛行員再彈射出艙。這種逃生方式，我們稱之為“主動逃生”。
彈射救生措施是最主動的理想救生措施。彈射救生系統(tǒng)主要由彈射控制系統(tǒng)、降落系統(tǒng)和個人救生包組成。在當(dāng)前世界現(xiàn)役直升機(jī)中，只有俄羅斯敢為天下先，其裝備的卡-50“黑鯊”和卡-52“短吻鱷”兩款直升機(jī)采用了K-37火箭彈射救生系統(tǒng),該系統(tǒng)包括彈射火箭、座椅、降落傘等。座椅底部還裝有救生筏、醫(yī)療袋等救生物件和一個無線電信號機(jī)。
當(dāng)飛行員執(zhí)行彈射操作時，旋翼間的爆炸螺栓會將所有旋翼炸斷彈開，座艙蓋玻璃也被炸掉。隨后，座椅上方的彈射火箭點燃，將飛行員牽引出機(jī)艙約40米的高度。在下降過程中降落傘自動打開，此后，飛行員將以不到7米/秒的速度降落在地面，完成逃生。
不過,直升機(jī)的主動逃生裝置，在操作性和安全性上都存在不小隱患。一方面，直升機(jī)存在扭矩的問題，即機(jī)身同旋翼共轉(zhuǎn)，靠尾槳來保持平衡。但直升機(jī)失事后機(jī)身往往無法保持平衡，因而很難具備進(jìn)行彈射的角度要求。另一方面，直升機(jī)彈射時，必須首先炸掉旋翼，而這一過程本身就十分危險。
此外，失事直升機(jī)必須遠(yuǎn)離友機(jī)很遠(yuǎn)一段距離，否則散落的旋翼葉片也可能傷及友機(jī)，造成不必要的誤傷。而在實戰(zhàn)中，這樣理想的逃生環(huán)境很難具備。
抗毀“迫降”：被動卻很實用
當(dāng)今絕大多數(shù)直升機(jī),包括美國長弓“阿帕奇”攻擊直升機(jī)等都是不安裝主動逃生裝置的。
那么，不安裝主動逃生裝置的直升機(jī)是否就意味著對飛行員的不負(fù)責(zé)？其實不然，除“主動逃生”外，還有一種逃生方法叫“被動逃生”，即通過起落架、機(jī)身、座椅的耐墜吸振能力來吸收沖擊波,并加之無動力自轉(zhuǎn)著陸。直升機(jī)的機(jī)艙可以看作是一個保護(hù)艙，旋翼就是降落傘。這種保護(hù)機(jī)組人員的原理和F1賽車被撞得變形但駕駛員并無大礙相似。
從上世紀(jì)50年代開始，美國就在直升機(jī)抗墜毀能力方面展開研究，并在70年代公布了《輕型固定翼及旋翼飛機(jī)救生性標(biāo)準(zhǔn)》以及《抗墜毀不彈射成員座椅系統(tǒng)軍用規(guī)范》，從而確定了“美國設(shè)計的武裝直升機(jī)以12.8米/秒的速度垂直墜落時，保證飛行員有95%的存活概率”的這一嚴(yán)格要求。從當(dāng)前直升機(jī)生產(chǎn)領(lǐng)域來看，只有美國能實現(xiàn)這一抗墜毀指標(biāo)。
例如美國的黑鷹直升機(jī)，采用了當(dāng)前各國武裝直升機(jī)普遍采用的“跪式起落架”，其在墜毀時能吸收近60%的沖擊能量，這是第一層防護(hù)；其次，利用機(jī)體的抗墜毀設(shè)計減緩機(jī)體沖擊力，這是第二層防護(hù)；最后，由裝甲椅盆、能量吸收器、坐墊、約束系統(tǒng)組成的防彈抗墜毀座椅,為飛行員提供第三層防護(hù)。
這三重防護(hù)共同為直升機(jī)飛行員的生命安全提供保證。盡管直升機(jī)墜地后機(jī)體和系統(tǒng)遭到極大的破壞，但換來的卻是乘員在危險環(huán)境中得以生存的機(jī)會。
未來發(fā)展：科技決定主動還是被動
對比“主動逃生”和“被動逃生”兩種逃生方法，世界上絕大多數(shù)直升機(jī)在設(shè)計時更傾向于后者。這其中主要是從以下幾個方面考慮：
一是針對直升機(jī)的任務(wù)要求。直升機(jī)作為“樹梢殺手”通常在低空飛行，因此其對彈射逃生的需求并不像固定翼戰(zhàn)機(jī)那樣迫切。此外，直升機(jī)因動力限制，本身載重量就不大，若再加入彈射裝置，會大大占用任務(wù)載重，從而降低直升機(jī)的任務(wù)利用率。
二是直升機(jī)自轉(zhuǎn)下滑是一種通用且安全的救生方式。直升機(jī)分為有動力旋翼機(jī)和無動力旋翼機(jī)，也就是說即使失去動力，直升機(jī)也是能夠一定程度上保持飛行。自轉(zhuǎn)下滑是直升機(jī)飛行員必須具備的能力 。
三是控制著陸姿態(tài)保持垂直著陸是關(guān)鍵的自救措施。直升機(jī)尤其是軍用武裝直升機(jī)，結(jié)構(gòu)抗墜毀設(shè)計較為成熟。我國的直-10武裝直升機(jī)曾經(jīng)在試飛時，旋翼系統(tǒng)失效，從2000米高度墜落。飛行員沉著冷靜把直升機(jī)姿態(tài)從底朝天調(diào)整為底部朝下墜地，最終機(jī)組全部獲救。
因此，直升機(jī)在遇到事故時，除非是面臨爆炸危險，才會選擇“主動逃生”。否則，隨直升機(jī)迫降到地面的“被動逃生”方法是更加穩(wěn)妥安全的選擇。
當(dāng)然，選擇“被動逃生”并不是全盤否定“主動逃生”的優(yōu)點，只是在當(dāng)前技術(shù)水平的限制下，“主動逃生”并不能達(dá)到人們所預(yù)想的那樣成熟高效。
或許，在不遠(yuǎn)的將來，隨著微電子技術(shù)、材料技術(shù)、機(jī)械制造技術(shù)的進(jìn)步，未來的直升機(jī)上，配備具有人工智能的彈射救生系統(tǒng)將成為可能。到那個時候“主動逃生”技術(shù)會被更加廣泛地運用。
不過在此之前，保護(hù)飛行員安全、防止直升機(jī)意外事故發(fā)生，歸根到底還是要依賴我們精密細(xì)致的地勤維護(hù)和嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的飛行操作。