Катапультируемое кресло

(перенаправлено с «Катапультирование»)
Катапультируемое кресло КМ-1М, устанавливавшееся на самолётах МиГ-21, МиГ-23, МиГ-25, МиГ-27
Капитан Кристофер Стриклин катапультируется из F-16 во время авиашоу на военной базе в Айдахо
Катапультируемая капсула, применявшаяся на бомбардировщике B-58 Hustler

Катапульти́руемое кре́сло — система, предназначенная для спасения лётчика или других членов экипажа из летательного аппарата в аварийных ситуациях.

Катапультируемые кресла используются в основном на военных и спортивных самолётах (например, Су-26); катапультное кресло было также впервые в мире установлено на вертолёте (Ка-50). Наиболее совершенные модели катапультируемых кресел обеспечивают спасение пилота во всём диапазоне высот и скоростей данного летательного аппарата, обеспечивая даже катапультирование с земли.

Катапультные кресла также устанавливались на первых космических кораблях серии «Восток»; их применение предусматривалось как в случае аварии, так и для приземления в нормальных условиях после завершения полёта[1].

Как правило, катапультируемое кресло вместе с пилотом выстреливается из аварийного летательного аппарата при помощи реактивного двигателя (как, например, К-36ДМ), порохового заряда (как КМ-1М) или сжатого воздуха (как у спортивного Су-26), после чего кресло автоматически отбрасывается, а пилот опускается на парашюте. Иногда применяются катапультируемые аварийно-спасательные капсулы (В-58) и кабины (F-111 и B-1), опускающиеся на парашютах вместе с находящимися внутри членами экипажа.

ИсторияПравить

До середины Второй мировой войны для покидания повреждённого самолёта пилот вставал с сиденья, переступал через борт кабины, вставал на крыло и спрыгивал в промежуток между ним и хвостовым оперением. Этот способ обеспечивал вполне надёжное спасение на скоростях до 400—500 км/ч. Однако к концу войны скорости самолётов значительно выросли, и у многих лётчиков уже просто не хватало физических сил противостоять набегающему воздушному потоку.

Исследования ВВС США в 1943 году показали, что 12,5 % покиданий самолётов, совершённых в 1942 году, закончились гибелью летчиков (45,5 % — травмами), значительная часть смертельных исходов была вызвана столкновениями с хвостовым оперением и другими частями самолёта; в повторных исследования 1944 года эти значения выросли до 15 % и 47 % соответственно. Назрела очевидная необходимость в новом способе покидания самолёта, в частности — принудительном выбросе кресла с лётчиком из кабины[2].

Экспериментальные работы по принудительному выбросу лётчика из самолёта проводились ещё в конце 1920-х — начале 1930-х годов, однако их целью было призваны решить чисто психологическую проблему страха пилотов перед «прыжком в пустоту». В 1928 году на выставке в Кёльне была представлена система, осуществляющая выбрасывание пилота в кресле с прикреплённой к нему парашютной системой при помощи сжатого воздуха на высоту 6—9 м[3].

Изобретателем кабины с возможностью катапультирования является Анастас Драгомир (Anastase Dragomir; 1896—1966) — румынский изобретатель в области авиации. На неё Драгомир совместно с Танасе Добреску (Tănase Dobrescu) 3 ноября 1928 года получил французский патент № 678566 «Nouveau système de montage des parachutes dans les appareils de locomotion aérienne» («Новая система крепления парашютов в летательных аппаратах»). Работа Драгомира и Добреску представляла собой раннюю версию современных катапультируемых кресел. Это действительно была новая система парашютирования на летательных аппаратах: у каждого пассажира имелся свой собственный парашют, который позволял в критический момент отделить от аэроплана кресло вместе с сидящим в нем пассажиром, выводя его наружу через специальное отверстие. Драгомиру удалось получить финансирование своего проекта после нескольких неудачных попыток, и он приступил к постройке своей «катапультируемой кабины». Изобретение прошло испытания 28 августа 1929 года на аэроплане компании «Avions Farman», пилотируемом летчиком Люсьеном Боссутро (Lucien Bossoutrot) в аэропорту Париж-Орли. Французские газеты писали о том, что испытания завершились успешно. Вернувшись в Румынию, 26 октября 1929 года Драгомир вместе с румынским авиационным инженером, капитаном Константином Николау (Constantin Nicolau), успешно повторил эксперимент на аэроплане «Avia» в аэропорту Бэняса (Băneasa Airport) в Бухаресте. Он продолжал совершенствовать свое изобретение и получил румынский патент № 40658 в 1950 году за свой «парашютный отсек». В 1960 году он получил патент № 41424 для транспортных самолетов, оснащенных катапультируемыми кабинами.

Первые германские катапульты появились в 1939 году. Экспериментальный летательный аппарат Heinkel He-176 с ракетным двигателем был оснащен сбрасываемой носовой частью. Вскоре катапульты стали серийными: их устанавливали на турбореактивный Heinkel He 280 и поршневой Heinkel He-219. 13 января 1942 года лётчик-испытатель Гельмут Шенк на He-280 совершил первое в истории успешное катапультирование[4]. Катапультные кресла устанавливались также на некоторых других немецких самолётах; всего за период Второй мировой войны немецкие лётчики совершили около 60 катапультирований[5].

Катапультные кресла первого поколения выполняли единственную задачу — выбросить человека из кабины. Отдалившись от самолёта, пилот должен был самостоятельно отстегнуть ремни, оттолкнуть кресло и раскрыть парашют.

 
Катапультное кресло К-36ВМ

Второе поколение катапультных кресел появилось в 1950-х годах. Процесс покидания был частично автоматизирован: достаточно было дёрнуть рычаг, и пиротехнический стреляющий механизм выбрасывал кресло из самолёта; вводился парашютный каскад (стабилизирующий, затем тормозной и основной парашюты). Простейшая автоматика обеспечивала только задержку по времени и блокировку по высоте — на большой высоте парашют открывался не сразу.

Кресла третьего поколения появились в 1960-х, их начали оснащать твердотопливным ракетным двигателем, работающим после выхода кресла из кабины. Они были снабжены более совершенной автоматикой. На первых креслах этого поколения, разработанных НПП «Звезда», парашютный автомат КПА соединялся с самолётом двумя пневмотрубками и таким образом настраивался на скорость и высоту. Современные серийные катапультные кресла, такие как британское Martin Baker Mk 14, американские McDonnell Douglas ACES II и Stencil S4S, а также российское К-36ДМ, относятся к этому поколению.

Катапультируемые кресла класса «0 — 0» обеспечивают спасение экипажа во всём диапазоне высот и скоростей полёта.

10 декабря 1954 года на испытаниях модельных ракетных устройств для катапультирования на больших высотах на авиабазе Холломан близ Аламогордо полковник Джон Пол Стэпп подвергся рекордной перегрузке в 46,2 g (при торможении от скорости 1017 км/ч до полной остановки за 1,25 с). Первое в истории катапультирование на сверхзвуковой скорости совершил американский лётчик-испытатель Джордж Смит в 1955 году.

На большинстве самолётов привод (инициирование срабатывания) катапультного кресла осуществляется непосредственно лётчиком. Однако есть самолёты, где также возможно принудительное катапультирование членов экипажа командиром корабля (например, Ту-22М). Единственным отечественным самолётом, оснащённым полностью автоматической системой покидания (которая сама следила за опасными режимами полёта и выбрасывала пилота из кабины независимо от его желания) был палубный СВВП Як-38.

Первым вертолётом, оснащённым системой покидания, считается Ка-50. На нём установлена ракетно-парашютная система К-37-800, которая предназначена для покидания терпящего бедствие вертолёта с помощью буксировочного ракетного двигателя. Двигатель фалом вытаскивает лётчика из кабины за подвесную систему (спинку кресла), при этом само кресло остаётся в вертолёте. Перед покиданием вертолёта верхняя часть остекления кабины и лопасти несущего винта отстреливаются. После отработки ракетного двигателя автоматически перерезаются ремни спинки кресла, которое отделяется и приводит в действие спасательный парашют. В случае необходимости лётчик может выброситься из кабины самостоятельно, не приводя в действие ракетный двигатель.

ПроизводителиПравить

К 2020-м годам на рынке остались британская компания Martin Baker и американские McDonnell Douglas и Stencil.

В СССР и России катапультные кресла, как и другое полетное снаряжение, с 1960-х годов делает только НПП «Звезда» в посёлке Томилино; разработкой катапультных кресел занимаются конструкторские бюро в городе Кирове (Авитек). В практике советского авиастроения катапультные кресла долгое время разрабатывались под конкретный тип летательного аппарата, что отражалось в их названиях: так, кресла «КМ» устанавливались на самолёты «МиГ», кресла «КТ» — на самолёты «Ту» и т. д.

Техническая эксплуатацияПравить

Техническая эксплуатация катапультных кресел, а также других систем и средств аварийного покидания в отечественной военной авиации занимаются специалисты группы САПС (средства аварийного покидания и спасения), а в частях, где штатным расписанием не предусмотрена отдельная группа САПС, то в составе группы специалистов по самолёту и двигателю имеется ряд специалистов, обученных и допущенных приказом по части к работам со средствами покидания. Работы по САПС относятся к работам с повышенной опасностью, в связи с наличием в конструкции кресла различных пиротехнических устройств и изделий. Помещение, в котором находятся демонтированные кресла и с которыми проводятся работы, имеет ограниченный поимённый допуск. Лицам, не имеющим допуска, вход в лабораторию САПС категорически запрещён.

Вытяжными, стабилизирующими и спасательными парашютами кресел занимаются специалисты парашютно-десантной службы (ПДС) полка.

Катапультируемые кресла и коммерческие авиалайнерыПравить

Установка катапультируемых кресел на коммерческие авиалайнеры не производится по следующим причинам:

  • Большинство лётных происшествий происходит во время взлёта и посадки, когда на катапультирование всех пассажиров не хватит ни времени, ни высоты полёта.
  • В военной авиации перед катапультированием сбрасывается остекление кабины. В коммерческом самолёте пришлось бы сбрасывать весь потолок салона.
  • Катапультируемое кресло выстреливается из самолёта при помощи порохового заряда или реактивного двигателя, работа которых может травмировать или даже убить пассажиров, находящихся рядом.
  • При катапультировании тело лётчика подвергается значительным перегрузкам (15—20 g в течение 0,15—0,2 с), которые безопасны только в случае принятия правильной позы и наличии упоров для головы и рук[6].
  • На высоте давление и температура воздуха значительно ниже, чем на земле. Мгновенная разгерметизация самолёта в этих условиях смертельна. По этой причине для катапультирования пилоты одеты в специальные высотные костюмы и шлемы, и используют кислородные маски.
  • Даже если все вышеперечисленные проблемы пассажиру удалось бы преодолеть, сам процесс спуска на парашюте также требует навыков, вырабатываемых только предварительной подготовкой и тренировкой. Особенно опасно приземление на лес, воду, здания, в горной местности и т. п.
  • Благодаря жестким требованиям авиационной безопасности, количество серьёзных происшествий в пассажирской авиации на фоне количества успешных рейсов и перевезенных пассажиров крайне мало. В этих условиях, оборудование каждого пассажирского кресла системой аварийного покидания самолёта потребовало бы значительного увеличения объёма, массы и технической сложности как отдельного кресла, так и всего самолёта в целом, что привело бы к значительному и неоправданному росту стоимости перевозки и снижению пассажировместимости самолётов. Стоит также учесть риск нештатного срабатывания системы катапультирования, что во многих случаях может быть равносильно катастрофе.

Катапультные кресла, в сравнении с обычными сиденьями пассажирского авиалайнера, на порядки сложнее, тяжелее и дороже. Любое катапультное кресло является устройством повышенной опасности и требует соблюдения ряда жёстких правил при обращении с ним — известно немало трагических случаев при нештатном срабатывании кресла. Кроме этого, катапультное кресло предназначено для рабочего места, с соответствующей эргономикой — пассажиру в нем будет просто неудобно при многочасовом перелёте.

См. такжеПравить

ПримечанияПравить

  1. Агроник, Эгенбург, 1990.
  2. Агроник, Эгенбург, 1990, с. 58—59.
  3. Агроник, Эгенбург, 1990, с. 59.
  4. Наши конструкторы спасают пилотов в небе. KM.ru Business (13 июля 2006). Дата обращения 10 мая 2011.
  5. The Ejection Site Facts Sheet
  6. Перегрузки при катапультировании вверх (недоступная ссылка). Дата обращения 15 января 2012. Архивировано 22 апреля 2012 года.

ЛитератураПравить

  • Агроник А. Г., Эгенбург Л. И. Развитие авиационных средств спасения. — М.: Машиностроение, 1990. — 256 с. — ISBN 5-217-01052-5.

СсылкиПравить