Quando surgiu a questão sobre a "última esperança" dos pilotos, os assentos ejetáveis russos K-36 e suas modificações foram considerados os melhores e uma espécie de padrão de segurança e qualidade. Muitas das soluções implementadas nessas cadeiras foram copiadas ao longo do tempo por países ocidentais.
Essa "glória" para os sistemas russos foi garantida, entre outras coisas, graças a uma demonstração clara de sua eficácia em dois shows aéreos em Le Bourget - em 1989 e 1999. Ambos os resgates vieram de posições que estavam longe de serem as ideais.
Porém, tecnologias estão se desenvolvendo e os Estados Unidos decidiram implementar algumas soluções que, em tese, poderiam proporcionar um aumento significativo na segurança do uso de assentos ejetáveis - o produto final recebeu a designação ACES 5.
Vamos dar uma olhada mais de perto no que foi implementado nesta cadeira.
Adaptação do assento a uma ampla gama de dados antropométricos dos pilotos
Na era do jato de alta velocidade, o problema de sair da aeronave tornou-se mais complexo - em particular, aumentaram os riscos de colisão com os elementos da fuselagem ao sair da aeronave.
A este respeito, o assento ejetável deve fornecer uma saída rápida de uma área potencialmente perigosa.
Mas tal decisão está associada a grandes sobrecargas às quais o piloto é exposto, enquanto uma pessoa mais leve está exposta a efeitos mais perigosos na coluna cervical.
Além disso, a diferença de peso alterou significativamente o centro de gravidade de todo o sistema (assento + piloto), o que não permitiu o uso de distribuição de carga ideal durante a ejeção.
Por causa disso, as restrições foram adotadas nos Estados Unidos por um longo tempo: pilotos com peso inferior a 60 kg não eram permitidos e aqueles que pesavam 60-75 corriam maior risco em caso de resgate.
Por que esse problema piorou recentemente?
Razão 1 - novos capacetes HMD promissores com exibição de informações visuais no visor do piloto. A electrónica torna a estrutura mais pesada, pelo que as amostras existentes pesam cerca de 2, 3-2, 5 kg. E naturalmente, ao ser ejetado, toda essa alegria, agindo no pescoço, contribui para o aumento das lesões. Isso significa que o sistema de ejeção deve ser tanto quanto possível "ajustado" para um peso específico, de modo a não expor o pescoço a influências desnecessariamente fortes.
Razão 2 - a tendência de aumento do número de mulheres na Força Aérea dos Estados Unidos. A diferença na antropometria entre M e F dá a variação mais significativa no peso.
O que há de fundamentalmente novo neste sistema?
Separadamente, gostaria de me concentrar em um momento imperceptível à primeira vista.
O ACES 5, balanceado levando em consideração o peso do piloto, permite que todo o processo seja realizado de uma forma fundamentalmente diferente: em vez de lançar o piloto verticalmente para cima com um poderoso "chute", o sistema acelera suavemente o assento "para frente e para cima", assim, o piloto "decola suavemente" ao invés de "Disparado", como na maioria dos sistemas de ejeção modernos.
O quão suave é o processo pode ser visto no vídeo dos testes:
Este detalhe pode não chamar a atenção, mas é essencial para prevenir lesões. Fisiologicamente, nosso corpo tolera sobrecargas direcionadas "do abdômen para as costas" em vez de "de cima para baixo da cabeça às pernas".
Além disso, ao fornecer aceleração no plano horizontal, o assento tem mais tempo para "jogar" a aeronave ejetada sobre a cauda da aeronave, o que significa que isso pode ser feito de forma mais suave, com menos vertical (o mais perigoso para nós) sobrecarga.
E é justamente a redução de lesões que é o principal objetivo dos modernos desenvolvimentos nesta área - é importante não só salvar o piloto, mas também mantê-lo saudável, idealmente deixando-o nas fileiras.
Sistema de proteção de cabeça e pescoço
Outro efeito desagradável durante a ejeção é o golpe da cabeça do piloto contra o assento no momento em que o assento simplesmente sai e entra na corrente de ar.
Este efeito é demonstrado abaixo no contexto do tempo:
Neste caso, também são possíveis vários deslocamentos da cabeça para um lado. Para resolver este problema, um sistema correspondente foi desenvolvido.
No momento da ejeção, uma plataforma especial atrás da cabeça "bem, mas fortemente" inclina a cabeça para a frente, apoiando o queixo no peito. O ar que entra empurra a cabeça para trás em direção ao encosto de cabeça, mas o sistema evita que a cabeça bata. Ao mesmo tempo, as restrições laterais evitam que a cabeça vire.
Este sistema é parecido com este:
Sistemas semelhantes já foram usados (embora de uma forma ligeiramente diferente) em poltronas francesas.
Mas o que pode acontecer sem este sistema (infelizmente, não conseguimos encontrar uma foto de melhor qualidade):
Proteção de mãos e pés
Os membros estão expostos a um perigo separado: o fluxo que se aproxima pode "dobrá-los" para longe do corpo e, em seguida, danificá-los (o momento é muito traumático).
Portanto, as pernas são protegidas por padrão, e nenhum know-how é observado a este respeito - os laços de fixação usuais. Também opcionalmente proteção duplicada na área das articulações do joelho.
Para proteger as mãos, foi desenvolvida uma rede especial que limita a amplitude de seu movimento para trás.
Em teoria, eles são mais confiáveis do que os clássicos "apoios de braço", especialmente quando se trata de ejetar o segundo tripulante, que "conserta".
O seguinte demonstra como as redes restringem a amplitude do movimento da mão:
conclusões
Em vários aspectos (como proteção de membros), nada de fundamentalmente novo aconteceu: os desenvolvimentos existentes foram em algum lugar inteiramente e completamente copiados e em algum lugar foram finalizados com competência. O sistema francês de proteção de cabeça e pescoço também foi aprimorado.
Ao mesmo tempo, o novo sistema com uma "ejecção" mais suave abre grandes perspectivas para a utilização de diferentes protocolos de ejecção, cada um dos quais será o mais seguro em condições específicas (tendo em conta os parâmetros de voo).
Os americanos não se esqueceram de uma série de aspectos "sistêmicos", parcialmente tocados por mim em artigos anteriores (por quanto tempo a Rússia será estúpida para perder suas aeronaves e Como funciona a aviação militar).
Em particular, quanto ao custo de manutenção: de acordo com a informação anunciada, a este respeito, a nova cadeira também apresenta vantagens em relação aos modelos anteriores.
As barras indicam os períodos "sem manutenção" para os vários componentes da cadeira.
A questão da modernização e substituição de cadeiras antigas por novas também não passou despercebida: foi desenvolvido um conjunto para transformar o modelo anterior em real, o que deverá agilizar e reduzir o custo de reequipamento para novos sistemas.
Redução esperada de riscos e perspectivas para o desenvolvimento de sistemas de emergência no futuro
Os diagramas mostram claramente os riscos para os pilotos mais leves nos modelos anteriores de assentos, eles estão ausentes no novo.
Além disso, com base nos resultados de simulações e testes, a segurança aumentou em velocidades de até 1000 km / h.
Abaixo está um gráfico que mostra a frequência de resgates em diferentes velocidades, categorizados por lesão (verde = sem lesão, amarelo = lesão leve, laranja = lesão grave, vermelho = evento fatal):
Esses diagramas mostram que na maioria das vezes a ejeção ocorre a velocidades de 300-500 km / h, ao mesmo tempo, nenhuma das soluções existentes pode garantir a segurança de sair da aeronave a velocidades acima de 1000 km / h.
Se tal necessidade surgir no futuro, então, provavelmente, soluções fundamentalmente diferentes serão desenvolvidas para essas tarefas - cápsulas de ejeção.
Esta abordagem foi implementada na aeronave F-111:
O uso de cápsulas pode elevar a segurança dos pilotos a um nível fundamentalmente diferente, uma vez que nelas os pilotos estão protegidos de todos os fatores externos (temperatura, pressão, baixo teor de oxigênio, fluxo de ar de entrada).
A cápsula elimina os erros da tripulação ao pousar na água: em um assento clássico, o piloto deve realizar uma série de manipulações complexas antes do respingo - tais requisitos não são totalmente adequados para uma pessoa que acabou de ejetar.
É possível a instalação de flutuadores infláveis, que servirão como adicional. amortização quando a cápsula pousa no solo. Abaixo estão as fotos das cápsulas de resgate F-111 com flutuadores:
Além disso, é possível implementar sistemas de pouso de emergência no assento, semelhantes aos assentos de helicóptero: quando existem elementos de absorção de choque que protegem os pilotos de helicóptero durante um pouso forçado.
Ao mesmo tempo, essa solução é muito mais complicada tecnicamente.
Mas pode ser justificado em casos de aeronaves de grande porte, como Tu-22 M e Tu-160, especialmente considerando as capacidades de alta velocidade dessas máquinas, porque é improvável que escape em alta velocidade sem uma cápsula. Isso também é verdade no caso da aviação naval, quando o splashdown ocorre em água fria.
Em relação a tais aeronaves, o fator da ordem de decolagem também é importante: não podem ser catapultadas ao mesmo tempo - é necessário implementar algoritmos de dispersão no ar (atirar em ângulos diferentes em direções diferentes).
No caso da cápsula, todos saem do avião ao mesmo tempo.
Como uma solução alternativa para proteção contra o fluxo em sentido contrário, foram usados flaps especiais, entretanto, a real eficácia de tal sistema em velocidades acima de 1000 km / h não é capaz de fornecer um nível de segurança aceitável.
As fotos são tiradas de fontes abertas de sites:
www.iopscience.iop.org
www.collinsaerospace.com
www.ru.wikipedia.org
