Катапульты истребителей vпоколения: репортаж

Катапульты истребителей vпоколения: репортаж

Еще пара десятилетий назад считалось, что катапультные кресла как главное средство спасения летчика должны разрабатывать те же КБ, что занимаются проектированием и самих самолетов. Но опыт стал причиной пониманию того, что спасения систем и создание жизнеобеспечения нужно дать специальным фирмам. В государствах НАТО таким «монополистом» есть английская компания Martin-Baker, а у нас со второй половины 1970-х — ОАО «НПП «Звезда»».

Эта компания из подмосковного Томилино разрабатывает не только катапультные кресла, вместе с тем кислородные совокупности, высотные и противоперегрузочные костюмы для пилотов, совокупности дозаправки и аварийного пожаротушения в воздухе. Отдельный предмет гордости — космос. Данной темой «Звезда» начала заниматься еще В первую очередь 1950-х.

В музее предприятия на манекены надеты настоящие скафандры Гагарина, Терешковой, Леонова: все экипажи отечественных космических судов носили и носят скафандры, созданные в Томилино.

Не высовываться!

В том же музее возможно проследить историю спасения средств и создания жизнеобеспечения для пилотов армейских самолетов. На каждом этапе конструкторам получалось сделать эти средства все более легкими, действенными и надёжными. Сейчас вершиной отечественной конструкторской мысли в данной области стал набор для пилотов перспективного многофункционального истребителя компании «Сухой» — ПАК ФА, он же Т-50.

Набор складывается из катапультного кресла К-36Д-5, противоперегрузочного костюма ППК-7, высотно-компенсирующего костюма ВКК-17 и защитного шлема ЗШ-10.

Катапультирование на скоростях 1300 км/ч и выше представляет собой непростую техническую задачу. На таковой скорости набегающий поток воздуха владеет легко убийственными особенностями: достаточно пилоту мало отвести от тела руку либо ногу, как ее . На летчика воздействует множество травмоопасных факторов — перегрузки, угловые скорости, избыточное давление набегающего потока и т. д. Дабы им противостоять, нужно, дабы кресло и пилот в момент покидания самолета представляли собой единое и прекрасно обтекаемое целое.

Исходя из этого сразу после того, как летчик вытягивает рукоять катапультирования, срабатывает сложная автоматика. плечи и Пояс принудительно прижимаются к креслу, бедра приподнимаются для защиты корпуса, фиксируются голени и опускаются ограничители разброса рук. Кроме этого поднимается особый дефлектор, на что при перемещении в набегающем потоке «садится» аэродинамический скачок уплотнения (его действие на голову и тело пилота было бы страшным).

По окончании надежной фиксации пилота в кресле включается стреляющий механизм: срабатывает пиротехнический заряд, и кресло по направляющим рельсам покидает кабину. Потом запускается реактивный двигатель, уводящий кресло вверх (дабы избежать удара о киль). Ключевую роль играется совокупность аэродинамической стабилизации — она включает в себя два стабилизирующих парашюта на раздвигающихся телескопических штангах.

Совокупность снабжает такое положение кресла, дабы перегрузки, которым подвергается пилот, шли по линии «поясницы-грудь» (они переносятся легче), а не «голова-таз». Только затем самого важного этапа катапультирования происходит ввод в поток спасательного парашюта, расфиксация летчика и отделение его от каркаса кресла. Вместе с пилотом на парашюте к почва отправится лишь крышка сиденья, под которым расположен НАЗ — носимый аварийный и аварийный запас кислорода.

Вакуум, мороз, ветер

ОАО «НПП «Звезда»» — российское предприятие с громадными традициями. Основанное в первой половине 50-ых годов двадцатого века, оно с самых первых пилотируемых полетов создавало экипировку для отечественных астронавтов. Это не только скафандры, но и, к примеру, опытные образцы личных средств маневрирования в космосе либо ассенизационные устройства для установки на орбитальных судах. Вторая спасения пилотов — средства и важнейшая тема жизнеобеспечения ВВС.

Предприятие владеет важной испытательной базой, включающей в себя центрифугу для изучения действия перегрузок на организм, комплекс термобарокамер с целью проведения опробований в условиях аномальных температур и вакуума, аэродинамический стенд.

Легкое кресло для высоких пилотов

На ОАО «НПП «Звезда»» под управлением главных конструкторов С.М. Алексеева и Г. И. Северина разрабатывали линейку катапультных кресел К-36. Флагманом семейства стало К-36ДМ, которое, если сравнивать с существовавшими в то время аналогами, имело более высокую надежность и травмобезопасность, уменьшенное значение минимально надёжных высот покидания.

Но показалась перспективная авиатехника — и появились новые требования к средствам аварийного покидания. Во-первых, они касаются повышения скорости, на которой самый возможно использование катапультного кресла. Во-вторых, расширены требования по травмобезопасности.

В-третьих, поставлена задача понижения минимально надёжной высоты катапультирования — это особенно принципиально важно, в то время, когда катапультирование происходит не из горизонтально летящего самолета, а на протяжении пикирования либо полета в перевернутом состоянии. В-четвертых, назрела необходимость расширения антропометрии операторов кресел: раньше конструкторы ориентировались на ростов лётчиков и ограниченный диапазон весов-мужчин.

Сейчас, с одной стороны, к летному делу все больше привлекаются дамы, а с другой — авиаторы, воображающие сильный пол, стали выше и массивнее. И наконец, в-пятых, конструкторам предстояло добиться габаритов и серьёзного снижения массы катапультного кресла.

    Фото Термобарокамера, в которой проходят опробования новейшие скафандры для МКС. На испытательной площадке «НПП «Звезда»» находится целый комплекс термобарокамер, среди них и та, что употреблялась для моделирования первого в истории выхода в открытый космос.

На базе всех перечисленных и последовательности вторых требований было создано катапультное кресло К-36Д-5, предназначенное прежде всего для установки на российский истребитель пятого поколения.

Основная отличительная изюминка этого кресла — использование усовершенствованной совокупности автоматики, применяющей данные о параметрах полета как с борта самолета, так и на основании собственных датчиков. Информация о высотно-скоростных параметрах полета употребляется для определения минимально вероятной задержки на ввод парашюта.

Информацию об относительном положении самолета — для выбора оптимального метода управления системы и работы стабилизации, сведения о массе летчика — для минимизации действия перегрузок на протяжении работы двигательной установки. Принципиально важно подчернуть, что использование новых материалов разрешило снизить массу кресел нового поколения на 20% если сравнивать с К-36ДМ.

Наземный сверхзвук

Скоростная аэродинамическая труба помогает предприятию правдой и верой уже многие годы. С виду труба не создаёт ошеломляющего впечатления собственными размерами, но для достижения скорости и нужного давления потока 1800 км/ч воздушное пространство запасается в каскаде связанных с трубой газгольдеров, сопоставимых по количеству с ЖД цистернами. На пути воздушного потока из трубы стоит замечательный отбойник: каждая незакрепленная подробность может превратиться в пушечный боеприпас.

На данный момент идет переоснащение трубы более современной управляющей аппаратурой.

Сжать, дабы спасти

направляться не забывать, что катапультное кресло — это не только средство спасения, но и рабочее место пилота. Крайне важно, дабы оно снабжало максимальный комфорт, среди них и на протяжении маневренного боя. Благодаря уменьшенным наличию и габаритам совокупностей, снижающих перегрузки при катапультировании, К-36Д-5 возможно устанавливать в кабине под громадными углами наклона, что разрешает повысить переносимость пилотажных перегрузок.

Второй элемент спасения средств и комплекта жизнеобеспечения — противоперегрузочный костюм. В случае если при высокоманевренном полете, в то время, когда перегрузки достигают 8−9 g, противоперегрузочная защита отсутствует, это приведет к утрата зрения, а после этого к утрата сознания летчика. Защита включает в себя обжатие нижней части тела за счет наполнения воздухом встроенных пневматических магистралей, и создание избыточного давления в кислородной маске.

    Фото Манекен в летном снаряжении в катапультном кресле истребителя 5-го поколения. Прекрасно видны выдвинутый дефлектор, делающий функцию аэродинамической защиты летчика, опущенные ограничители разброса рук и раздвинутые стабилизирующие штанги.

В противоперегрузочном костюме нового поколения ППК-7 при пилотажной перегрузке происходит обжатие не только нижней части тела, но и рук. Помимо этого, избыточное давление в кислородной маске создается только на фазе вдоха. Введено упреждающее срабатывание противоперегрузочной защиты по сигналу от бортовой ЭВМ, прогнозирующей грядущую перегрузку не позднее, чем за секунду до ее начала.

На ОАО «НПП «Звезда»» кроме этого создан костюм для полетов на громадных высотах — высотно-компенсирующий. В наборе с бортовым оборудованием и кислородной маской, благодаря повышенному быстродействию и улучшенным компенсирующим особенностям, он снабжает спасение летчика при разгерметизации кабины самолета на высотах, превышающих 20 км.

Характерная изюминка защитного шлема нового поколения ЗШ-10 — уменьшенная на четверть, если сравнивать с прошлой версией, масса при сохранении максимально допустимой индикаторной скорости полета 1300 км/ч. Каска изготовлена из арамидных волокон, а светофильтр из поликарбоната — эти материалы владеют бронезащитными особенностями от действия вторичных осколков. В сочетании с новой версией кислородной маски КМ-36М большая высота применения шлема достигает 23 км.

Баллоны не полетят

Еще одна критически серьёзная неприятность жизнеобеспечения на борту — кислород. Традиционно она решалась посредством установки на борт кислородных баллонов. Такая совокупность требует особой аэродромной инфраструктуры для ее обслуживания и зарядки, обученных экспертов и влечет за собой дополнительные затраты.

Избежать этих затрат возможно только одним методом — продуцировать кислород конкретно на борту самолета.

Разработка бортовой кислорододобывающей установки (БКДУ) началось в стенках ОАО «НПП «Звезда»» еще в 2000 году. Установка повышает концентрацию кислорода в подаваемом в нее сжатом воздухе, отбираемом от компрессора двигателя самолета. В новой совокупности обеспечения жизнедеятельности летчика отсутствуют бортовые кислородные баллоны, и длительность полета в этом случае не исчерпывается бортовым запасом: БКДУ непрерывно продуцирует дыхательную газовую смесь.

Понижается кроме этого пожарная и взрывная опасность, потенциальным источником которой неизбежно есть чистый кислород, в особенности находящийся под большим давлением. БКДУ производства ОАО «НПП «Звезда»» уже устанавливаются на самолеты Як-130, МиГ-29К/КУБ и Су-35С, предназначенные для ВВС РФ, и на последовательность автомобилей, поставляемых на экспорт. Усовершенствованной кислородной совокупностью с БКДУ будут оснащаться и самолеты пятого поколения Т-50.

В лютом вихре

На картине вверху — тепловая карта, выстроенная на базе математического моделирования процессов, протекающих при катапультировании на громадной скорости. В этом случае пилот подвергается высоким перегрузкам, а помимо этого, испытывает аэродинамический нагрев из-за скачка уплотнения, появляющегося перед креслом. Чтобы в полете перегрузки шли по линии «поясницы-грудь», в кресле используются стабилизирующие парашюты на долгих выдвижных телескопических штангах.

С целью уменьшения действия на пилота скачка уплотнения употребляется особый дефлектор. Сейчас основная задача конструкторов кресел — повысить скорость, на которой вероятно катапультирование, и снизить минимальную высоту действенного срабатывания совокупности спасения.

Статья «Летные доспехи пятого поколения» размещена в издании «Популярная механика» (№153, июль 2015).

Катапульты


Темы которые будут Вам интересны:

Читайте также: