歼20座舱盖上的两条“花纹”是啥东东?

作者:朱磊来源:蝌蚪五线谱发布时间:2017-08-07

看似普通的两条“花纹”,却能在危急时刻挽救飞行员的生命。

  7月30日,庆祝建军90周年阅兵式在我国内蒙古朱日和训练基地隆重举行,包括新一代隐形战机歼20在内的众多新装备首次参阅,威武雄壮的阅兵式瞬间燃爆网络,着实让广大吃瓜群众大呼过瘾。更难能可贵的是,电视直播让人们第一次近距离欣赏到歼20的座舱内部。

图1 - 首次亮相沙场的歼20战机梯队(图片来源:新华网)

图1 - 首次亮相沙场的歼20战机梯队(图片来源:新华网)

  眼尖的网友一定注意到,歼20座舱盖上有两条弯弯曲曲的“花纹”(下图红框内),这是什么东东呢?

图2 - 歼20座舱内部(图片来源见水印)

图2 - 歼20座舱内部(图片来源见水印)

  有的网友猜测它是加强筋,有的认为是通讯天线,甚至还有人认为是LED灯……其实,这两条“花纹”有个专业的名词——微型爆破索,简称微爆索。顾名思义,它是用于爆破的,可为啥要在座舱盖上安装如此“危险”的装置呢?

  我们知道,战机在执行任务时往往要面临诸多危险,任何突发的故障都可能造成严重的事故,例如去年11月,我国首位歼10女飞行员余旭就在飞行训练中不幸牺牲,令人不胜唏嘘。为了保护飞行员的生命,人们发明了弹射座椅,一旦飞机发生故障,弹射座椅便可迅速将飞行员从座舱中弹射出去。作为保护飞行员的最后一道屏障,弹射座椅因此被称为飞行员的“生命之舟”。

图3 - 2003年9月14日,一名飞行员在F-16战机坠毁前成功弹射逃生(图片来源:Wikipedia)

图3 - 2003年9月14日,一名飞行员在F-16战机坠毁前成功弹射逃生(图片来源:Wikipedia)

  如果问:要把大象关进冰箱,第一步是什么?你肯定会不假思索地回答:打开冰箱门。同样,要想让弹射座椅飞出去,第一步自然是清除座舱盖。之所以说“清除”而非“打开”,是由于航空救生分秒必争,座舱盖必须迅速、安全、可靠地脱离座椅的弹射区,如果还与平时一样按部就班地打开座舱盖,将十分费时。那怎么清除呢?

  一种简单的做法是扔掉。以美国F-22战机为例,其座舱盖前端安装了两个火箭助推器,当打开应急弹射手柄后,抛盖启动器、舱盖开锁器及火箭助推器等相继启动,座舱盖随即弹起,与机身脱离。这种技术被称为抛盖弹射,它不会产生碎片,安全性较高,在歼20上也有应用。然而,它却有一个很大的缺点:时间长。为了避免在空中撞上座舱盖,弹射座椅通常要延迟0.3秒左右才会弹射。千万别小看这不足1秒的时间,它对于低空飞行而言,极可能意味着救生失败。

图4 - F-22在座舱盖上安装了小型火箭助推器(即图中右上角白色物体),以便快速抛盖(网络图)

图4 - F-22在座舱盖上安装了小型火箭助推器(即图中右上角白色物体),以便快速抛盖(网络图)

图5 - 从新闻画面中可以看出,歼20的座舱盖也安装了火箭助推器(图片来源见水印)

图5 - 从新闻画面中可以看出,歼20的座舱盖也安装了火箭助推器(图片来源见水印)

  为了缩短时间,人们又发明了穿盖弹射技术。所谓穿盖弹射,是指飞行员利用弹射座椅上的穿盖器击穿舱盖玻璃而从飞机上弹离,由于不用抛盖,节省了救生时间。不过,别看座舱盖是透明的,想要击穿它却并不容易,现代飞机为了抵抗鸟撞,座舱盖普遍采用新型高分子材料制造,十分结实耐用。怎么办呢?方法简单粗暴:炸!歼20上的微爆索干的正是这件事。

  微爆索是布置在座舱盖玻璃上的线型炸药,主要包括金属罩和炸药两部分,金属罩呈半圆形,采用铜、铅、铁、铝等材料制成,炸药则以六硝基二苯乙烯为主。当引爆微爆索时,它可以爆发足够的能量,使座舱盖玻璃破裂,强度大为降低。此时,弹射座椅上的穿盖器就很容易击穿并清除座舱盖玻璃,让飞行员安全逃生。实际上,不止歼20采用了微爆索穿盖弹射技术,英国的鹞式战斗机、美国的F-35等飞机也都采用了这一技术,它可谓是第三代及以上战机的标配。

图6 - F-35战机空中加油,可清晰看到座舱盖上的微爆索(图片来源:kwangaeto.egloos.com)

图6 - F-35战机空中加油,可清晰看到座舱盖上的微爆索(图片来源:kwangaeto.egloos.com)

  有小伙伴可能会担心:在飞行员头顶上引爆炸药,不会误伤飞行员吗?其实大可不必担心。微爆索的装药量并不多,爆炸载荷也由高精度的计算程序控制,而且金属罩外面包着厚厚的密封胶材料,爆炸产生的冲击波几乎全作用在了座舱盖玻璃上,因此,飞行员受到的影响很小。

图7 - 微爆索结构示意(作者根据参考文献[2][3]绘制)

图7 - 微爆索结构示意(作者根据参考文献[2][3]绘制)

  炸药不仅给人类带来战争和痛苦,还可以救人性命,看似普通的两条“花纹”,却能在关键时刻解飞行员于倒悬。微爆索在国外已有多次成功挽救飞行员生命的案例,相信它也必将为我国的歼20飞行员们提供良好的安全保障。

 

参考文献:

[1] 余莉. 飞行器救生及个体防护技术[M]. 北京:国防工业出版社, 2015.

[2] 封文春. 航空应急救生系统[M]. 北京:国防工业出版社, 2014.

[3] 姚小虎,韩强,刘晓明,等. 微爆索切割航空有机玻璃的研究[J]. 航空学报, 2006, 27(1): 152-156.

[4] 李志强,赵隆茂,刘晓明,等. 微爆索线型切割某战斗机舱盖的研究[J]. 航空学报, 2008, 29(4): 1049-1054.

[5] 黄宝臣,孙志彬,丁庆东. 座舱盖透明件爆破切割分析[J]. 飞机设计, 2016, 36(6): 65-68.

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