本文参考资料来自warzone ,OLIVER PARKEN的文章,有增补。

在冷战科技竞赛最激进的年代,美军曾提出一个极为大胆的构想:在直升机空中失事时,用炸药把机体在空中一分为二,让乘员生舱空中抛离、再自动开伞安全降落。这个听上去像是科幻小说中的场景,确实曾在1960年代真实存在并完成测试。

直升机逃生问题的挑战

相较固定翼飞机,直升机在空中遇险时的逃生选项极为有限。尤其在低空或引擎失效、桨叶损毁等情况下,乘员往往难有生还机会。美国海军在1961年进行的一项可行性研究中,系统梳理了1952-1962年间海军与海军陆战队的直升机事故数据时发现,如果飞机具备“在飞行中逃生”的能力,大多数遇难者本可幸免于难。

1964年,美国海军航空系统司令部(NAVAIR)正式启动了“机身分离逃生舱”项目,由弗吉尼亚州达尔格伦的海军武器实验室主导研发。该系统包括以下几个关键技术组件:

线性炸药环:在直升机舱体内部环绕布置18英尺长的铝壳炸药线,以形成精准切割断面;

火箭助推器:左右两侧各装一具弹射火箭,用于将逃生舱与主机身迅速分离;

旋翼切断机制:爆炸导索将主旋翼从旋翼轴处“炸飞”,避免干扰降落伞开伞过程;

降落伞系统:为整个逃生舱设计的大型多组降落伞确保平稳下落;

撞击缓冲与浮力模块:在舱内加入减震座椅、自密封燃油管路以及海上应急漂浮模块,进一步提高生存几率。


在1966年的试验录像中,可以清楚看到模型直升机尾部被炸断、旋翼脱离后,前段乘员舱被火箭推出并成功开伞下落的全过程。这种“爆炸式逃生”不仅破坏性强,且全系统一气呵成,颇具机械美学。

在1966年春季进行的5次UH-25B全尺寸空中实飞测试中,有3次成功完成,飞行高度分别为74、143和187英尺。测试报告指出,这些高度段恰好覆盖了“90%的飞行事故高度区间”,也就是说,这种逃生系统能在最常见的危险时刻有效发挥作用。


同时期的工程示意图显示,在CH-46变体上,系统可以炸飞后旋翼舱和两组旋翼,保留下来的乘员舱通过降落伞缓缓着陆;而在UH-1E上,整个舱段由四个36英尺长的降落伞带至地面,具备可接受的冲击缓冲能力。座椅、油箱和管路也都经过防撞与自封设计。

止步于现实

随着系统逐渐成型,NAVAIR在1968年提交了正式总结报告,认为该逃生系统“技术上可行、实战中有效”。他们甚至在1969年提出了一个更长期的9年发展计划,命名为“直升机逃生、生存与防护系统”(HEPSS),预算高达1440万美元,按2024年通胀换算相当于1.23亿美元。

然而,这项技术最终没有大规模装备。1972年,美国海军在向国会拨款小组说明时,将该项目列为“低优先级”。主要理由如下:

系统加装后显著增加了机体重量,直接影响有效载荷与航程;

安装与维护难度极高,日常使用成本居高不下;

部分功能只适用于特定飞行状态,无法覆盖所有紧急场景;

于是,海军开始转向“个体逃生系统”的研究,例如为AH-1“眼镜蛇”攻击直升机开发座椅弹射系统,但这条技术路线最终也因复杂性与成本问题不了了之。


谁走到了最后?

时至今日,真正配备完整弹射系统的直升机寥寥无几。其中最著名的当属俄罗斯的Ka-52“短吻鳄”攻击直升机,它是第一种装备实用弹射系统的直升机。采用气动炸索切断旋翼的办法,然后让座舱盖爆炸脱离、飞行员通过弹射座椅逃生的完整机制,广泛认为是全球最成熟的直升机弹射系统。


Sikorsky S-72旋翼系统研究飞机是极少数配备弹射座椅的直升机之一


另一个例子是实验性的Sikorsky S-72旋翼系统研究飞机。它也拥有机组人员逃生系统。启动时,爆炸螺栓切断主旋翼,机顶的逃生面板被炸开,然后座椅通过火箭推进将飞行员抛离飞机。

但是,弹射座椅目前几乎没被应用在其他直升机上。原因如下:直升机通常在低空飞行,而在这种高度下,弹射座椅及其降落伞很难充分展开;直升机飞行轨迹复杂,弹射时容易发生技术故障,目前技术条件下无法有效应对;重量太大影响直升机性能,制造和维护费用极其高昂。

简单说就是一句话:花那么多钱给直升机安装弹射座椅,不但救生成功率低,还容易给飞行员带来不必要的二次伤害。这也是为什么世界上绝大多数直升机(包括中国在内),目前都不安装弹射座椅的原因。

那么直升机如何逃生呢?航空界普遍认为,200米是一个关键指标

200米以上:一旦发生故障,直升机可依靠主旋翼的“自转下滑”功能,像降落伞一样缓慢减速,从而增加迫降成功和生还的几率。

200米以下:属于“回避区”范围,自转效果不足,此时若发生事故,飞行员能否生还,将高度依赖于直升机的抗坠毁结构设计与座椅保护系统。

因此,绝大多数直升机弹射系统和抗冲击设计,都会围绕这一高度门槛进行评估和研发。尽管弹射系统在直升机中难以普及,但中美军用直升机依然发展出完善的抗坠毁救生系统,以提高飞行员在事故中的生存率。


美国自越战后开始系统性研究直升机坠毁保护技术,并于1974年制定MIL-STD-1290标准,提出“垂直坠地12.8米/秒,生存率不低于95%”的目标。以UH-60“黑鹰”为代表,美军直升机配备了吸能起落架、自封油箱、灭火开关、抗坠毁座椅和五点式约束系统。

中国则在1990年代制定相关标准,并在直-10、直-19等主力机型中全面落实。直-10同样具备五点式约束系统,还采用两级液压缓冲起落架、抗坠毁座椅与应急爆破舱盖系统。2014年3月4日,1架直-10失事坠落于陕西渭南市信义镇一片农田中,两名飞行员安全生还,证明了该机具备较为出色的抗坠毁救生性能。

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