弹射程序的进行

　　目前弹射座椅在发展中已渐渐融入许多复杂的子系统，如人椅分离、可变开伞行程与气动稳定装置等，以扩展弹射包线、增加逃生成功率。一般来说弹射座椅所具备的主要组件如图所示，要了解弹射系统的设计特性，需要分析弹射程序的相关步骤，才能了解其演进过程和设计理念。

一、弹射指令下达

　　由于弹射时机的选择并非仅单纯考虑战斗机状况，还需考虑地点、敌情等因素，因此除部分实验机和垂直起降战斗机安装了自动弹射系统外，其余都由飞行员自行决定弹射时机。弹射指令的下达是由启动弹射手柄开始，弹射手柄多装于腿部附近，曾有部分弹射座椅把弹射手柄设计于头靠（headrest）上方，弹射时，人员为将手柄拉下必须挺直背部、缩回手臂，可确保保持正确坐姿，避免受伤。有些甚至将手柄与面罩（face curtain）连动，启动弹射手柄时顺势拉下面罩，避免破碎的座舱盖碎片及高速气流伤害脸部的，但在超过6至8G以上过载弹射时，飞行员无法将手臂抬到头部上方启动弹射手柄，所以现在的弹射座椅一般都把手柄置于两腿中央（侧杆（side-stick）设计的战斗机则把手柄置于右腿外侧），以缩短下达弹射命令时间。

结合了防护面罩的弹射手柄

拉下面罩也就是启动了弹射程序

大多数弹射座椅弹射手柄的安装位置

　　对多座机型而言，控制弹射（command eject）可确保飞行员无法下达弹射指令时，由同机的其它乘员代为启动。以F-4战斗机弹射指令为例，可分为三种模式：

　　一、双座弹射，由前座启动。

　　二、双座弹射，由后座启动。

　　三、后座单独弹射。

二、座舱盖脱离

　　座椅弹射时在弹射弹道（trajectory）上最先遇到的障碍物是座舱盖，所以在弹射前就要抛掉座舱盖。早期飞行员可以人力推开座舱盖，利用气流把座舱盖吹离，但随着空速的增加，座舱盖因承受外部气动力作用而无法手动抛离。另一种以气瓶储存的压缩空气作为抛掉座舱盖的动力，部分实验机曾使用过这种设计，但在高速机上座舱盖要承受更大的气动力，为了成功抛掉座舱盖就必须采用更大更重的储气瓶，必然影响飞机性能，所以引入了用火药燃气抛离座舱盖的设计。F-22为使抛盖时间更短，在座舱盖前缘安装了小型火箭，利用火箭抛离座舱盖，大幅缩短抛盖时间，并且还能利用火箭控制座舱盖抛离的轨迹与方向，避免与飞行员发生意外碰撞。

F-16先抛盖后弹射

F-22为使抛盖时间更短，在座舱盖前缘安装了小型火箭

　　某些时候抛盖仅为紧急处置座舱冒烟这类突发事件，并不是为了弃机逃生，所以除应在最短时间内抛盖外，还要尽量避免座舱盖脱离后碰撞机身，导致重大事故。

　　对多座和垂直起降飞机而言，抛盖就更为困难了，前者如果抛盖轨迹不良将会对其他弹射的机组人员造成伤害，后者因弹射时机多发生在低空、高下沉率条件下，没有足够时间抛盖。此时可以单独或综合应用下列两种解决方案：一是利用安装在弹射座椅头靠上方的冲角击破座舱盖直接弹射，但现代战斗机在设计时都要求座舱盖能抗鸟撞，所以座舱盖较为厚实，不易穿透，单纯使用该方案可能造成人员受伤。二是在座舱盖玻璃内侧粘上微型爆炸索，爆炸索外铺设弹性胶条以减少向座舱散射的爆炸微粒、控制爆炸方向并降低噪音。弹射时微型爆破索先引爆，将有机玻璃炸成碎片后飞行员再弹射，此时飞行员穿过碎片区时可能会被割伤，不过气流会吹离碎片，再加上头盔、面罩等护具的保护，这种风险被降至最低。

F-35采用了穿盖弹射方式，可以看到贴在内侧的爆破索

爆破后就整齐把玻璃切成两大块，最大限度降低了碎片的数量

歼-10战斗机的穿盖弹射测试

三、弹射座椅的动作

　　战斗机的座舱空军都有限，在飞行员弹射脱离座舱时如未保持正确姿态，肢体就可能装上座舱内结构物而受伤，所以除要求飞行员在弹射前保持正确坐姿外，现在的弹射座椅在启动前也会用惯性绞盘把人员固定在正确位置。座椅离开弹射导轨前还需要完成飞行员与座舱脱离连接（如通讯线、氧气管等）、弹射座椅上紧急氧气系统开始供氧、降落伞释放动作器处于待发位置等相关程序。

　　多座飞机弹射时，由于都集中在很短时间内弹射，所以飞行员可能会撞上空中乱飞的物体或其它弹射座椅。为避免这种情况的发生，多座飞机会设置弹射间隔时间并采用不同的弹射弹道。利用弹射火箭喷管的折流片产生侧向推力，可以产生偏离垂直平面3~4米的弹射弹道，即使是并列双座布局（side-mounted）的飞机也避免飞行员在空中发生碰撞，再配合弹射火箭启动时间间隔，可更进一步避免意外的发生。

4座S-3反潜机的弹射试验，先弹后座，再弹前座2，而且弹射弹道分别偏向一侧

　　为获得良好的弹射弹道，弹射时人椅的重心位置应与推力轴线保持住一定范围之内，如重心过于靠前，易造成弹射轨迹前倾，影响开伞动作。如重心过于偏后，易造成弹射座椅翻滚，影响人椅分离。

　　理想的弹射时机在水平飞行姿态，但由于战斗机机动性能的日益提升，弹射不可能都在理想状态下进行，在战斗机处于滚转姿态，甚至倒飞姿态弹射时，有效开伞高度和开伞姿态都将受到影响，特别是在低空弹射将造成无法挽回的遗憾。使用稳定导伞（stabilizer drogue）与陀螺控制（gyro-controlled）弹射火箭推力矢量喷管可防止弹射座椅倾斜，并能修正座椅姿态。在低速弹射时因气动力较小，适宜采用推力矢量控制姿态，在高速时则可利用气动力控制，以稳定导伞进行对姿态调整，弹射座椅的微处理器执行相关控制程序。俄制系统倾向在弹射从机载陀螺仪获得姿态信息，弹射座椅本身不另增陀螺仪，西方则大多在弹射座椅上安装陀螺仪进行姿态监控，设计理念不同但逃生成功率大体差不多。目前的技术水准已能做到距地面60米时，即使座舱朝向地面仍可确保弹射座椅离开战斗机后，凭借推力矢量把弹射座椅由下坠姿态转向上升姿态并获得足够的开伞高度，确保人员安全逃生。

70年代，美国海军测试的VSS弹射座椅，在倒置弹射后能迅速扭转姿态爬升

　　低空高速弹射是最困难的，较大的空气密度使气流效应更为强烈，飞行员在弹射时即被吹向机尾方向，因此除了要以最快的弹射速度避开垂尾外，还要缩短主伞的开伞延迟时间，也应延长火箭助推器的燃烧时间以争取足够的高度让弹射座椅减速并启动子系统。