三、国外第四代弹射座椅的研制情况
美国从1970年代就进行了四代弹射座椅的预研和技术储备,从1993年开始,正式启动了四代弹射座椅的技术验证计划。1997年在霍洛曼滑轨试验场进行了10次综合验证试验。其结果前面已经谈过,对复杂不利姿态的控制问题仍然没有完全解决。因此,只能用“技术很先进,装机有距离”来评价目前的进展。
看到这里,有人觉得意兴阑珊——没装机的四代座椅,有什么可谈的呢?
兵器迷挠挠头,翻翻书袋……这样吧,有一点似乎还有点意思,我们着重谈一下。这就是俄美两个冤家对头,在第四代弹射座椅研制上的高度合作的故事。
话说俄罗斯K-36系列的弹射座椅,那水平是相当的高,早在1989年6月第38届巴黎航展上,一架单座米格-29飞机在做低空机动表演时因失速,就在飞机触地前2.1秒,飞行员成功实施低空不利姿态弹射而获救,米格-29倒插在地,几秒钟后爆炸,挽救飞行员的就是K-36Д弹射座椅。
米格-29的K-36系列弹射座椅在巴黎航展上的经典一幕
K-36系列的出色表现,立刻吸引了美国同行的目光。1993-1995年期间,美国国防部陆续向俄罗斯"星"科学生产联合企业Zvezda发出了K-36弹射座椅的订货要求,前后一共进口了11套K-36-Д座椅。这期间,在美国专家的参与下,在美俄双方的基地,进行了一系列共计17次展示性试验。根据俄方的记录,试验条件数据为:时速0-1350公里,高度0-17公里,迎角30°,侧滑角20°。其弹射效果和系统可靠性得到了美方的高度认可,并表示将作为美国第四代弹射座椅的研制技术储备。
美国测试K-36系列座椅
故事到这里,并没有结束。
1993年7月24日下午,2架俄制米格-29型战斗机在费尔福德国际航空节表演时,由于彼此的飞行轨迹错位,导致僚机和长机发生猛烈碰撞。2架飞机都处于亚音速的飞行状态,所以僚机机身断裂后仅仅3秒钟,就摔落地面爆炸。但飞行员却在离地面50米不到的空中弹射成功。此次事故,2名飞行员全部获救。所用还是K-36系列弹射座椅。
1999年6月12日下午3时左右,又是法国巴黎航展上,编号为01的SU30表演机低空机动失速,飞行员跳伞成功,使用的也是K-36-Д。几次失事弹射中,K-36-Д的优异性能展现无遗。在SU-30事件后的第二天,美国就向俄罗斯表示,希望双方建立联合企业共同生产这种座椅。但是2000年普京执政之后,此事渐渐远去,终而无闻。
回顾历史,K-36系列弹射座椅本来是1960年代中期苏联研制成功的第三代弹射座椅,后经过不断研发改进,形成了K-36-Д, K-36ДM和K-36-Д-3.5等主要系列型号,此外还有很多小改进版本。K-36系列的救生速度包线为1400公里——这已经达到了第四代座椅关于超音速弹射的速度包线,同时,俄罗斯在K-36Д--2.06基础上研制的最新K-36Д--3.5,对部分不利姿态实现了有效控制。因而超越其他各国的三代座椅,成为唯一具备部分第四代座椅特征的“三代半”弹射座椅,装备在苏-27/苏-35/苏-37等一系列战机上。
到2014年,K-36系列已生产12000多台,并成为独联体各国的通用化系列座椅。近40年来,K-36系列共挽救了500多名飞行员的生命,其中97%的人不仅成功逃生,而且安全无恙,可以重返蓝天。而在K-36系列基础上改进的K-37弹射座椅,装备在卡-50直升机上。并在K-36基础上研制出暴风雪号航天飞机的弹射座椅,成为航天员救生系统的一部分。
总而言之,K-36系列弹射座椅的改进迭代、技术水平、应用范围和创新思想,以及对弹射救生行业的引领作用,是怎样评价都不为过的。这一点,兵器迷对侯知健先生文中的评论观点完全同意。
有朋友疑惑,美国买了11套K-36,在美国本土测试就好,为什么还要分别在美俄两个国家试验呢?
第一篇确实曾经说过,俄美英中四国可以研制第三代座椅。但是,就试验设备而言,俄罗斯在部分设备上还是比其他国家有优势的。我们举两个例子。
一个是开口风洞。美国的弹射座椅测试只有闭口风洞。风洞出口速度600海里/小时,即时速1100-1200公里,而俄罗斯有开口风洞,风洞出口速度达到了1420公里。也就是说,美国的弹射座椅无法在超音速风洞测试,因此上文谈到的美俄对K-36系列所做0-1350公里弹射测试中的超音速测试部分,就是在俄罗斯境内测试场进行的。
另一个是超音速实机弹射。弹射座椅在进行地面风洞测试和地面火箭撬滑轨试验之后,还要进行空中实机弹射试验。这是因为,地面试验大多是速度包线的弹射测试。但对高度和飞行姿态,特别是不利姿态的测试,是地面测试无法完全替代的,为了确保装备的可靠性,还是要真机弹射才更有说服力。
弹射试验机一般是使用双座战机改成的。这是为什么呢?
对了,就是为了在空中弹射之后,能有飞行员把飞机开回来。要不弹射完就成了无人机了。弹射一次就损失一架飞机,什么样的土豪也受不了啊。
因此,弹射机一般将用于试验的弹射座椅安装于后座。座椅上有人形模特,从尺寸、质地、重量等各方面尽量接近生物人体。而前座就是真人飞行员,负责将战机飞到弹射测试的状态。因此,绝大多数空中弹射试验都是真机弹射假人。当然,只要是空中弹射试验,哪怕弹射的是假人,风险也是很高的。就国内标准来说,无论平飞状态弹射试验还是机动状态,也一定都是试飞中Ⅰ类、Ⅱ类风险科目。
因为风险高,所以空中弹射救生系统的试验都是从易到难逐步进行的。可以想象,先进行平飞状态,然后再进行各种简单机动状态,最后进行较为复杂状态的飞行试验。试验机的飞行高度、飞行速度都逐渐接近设计包线,以便获得各种试验数据,也能够尽量保证试验机及试飞员的安全。
当试验机到达预定弹射试验的空域范围和姿态时,飞行员就接通弹射按钮,座椅弹射出舱,同时发出弹射口令。跟随弹射试验机的伴飞编队的飞机上,以及地面监控团队,就会根据飞行员的弹射口令,控制摄影机和数据记录装置记录试验数据,并观察救生系统工作情况。
虽然美俄都有弹射试验机,但美国是不具备超音速弹射试验机的。而俄罗斯利用米格25改装成2-2.5倍音速弹射试验,因此在这方面也比美国有优势。
说到此处,第四代弹射座椅的情况就介绍到这里了。兵器迷掩卷叹息:超音速开口风洞和超音速弹射试验机的长期独占,固然从另一个侧面印证了俄罗斯在第四代弹射座椅研究上领先的原因。老毛子数十年前基础设施,时至今日很多方面依然胜过美国,更不要说中国了。苏联帝国的家底之雄厚,祖业之辉煌,仅此一例,足见一斑。而苏联解体之后,像K-36这样的国家瑰宝都不得不拿来与美国共享。抚今追昔之下,其颓退之势,怎不令人慨叹再三。
