Cuando surgió la pregunta sobre la "última esperanza" de los pilotos, los asientos eyectables rusos K-36 y sus modificaciones se han considerado durante mucho tiempo los mejores y una especie de estándar de seguridad y calidad. Muchas de las soluciones implementadas en estas sillas han sido copiadas a lo largo del tiempo por países occidentales.
Tal "gloria" para los sistemas rusos se aseguró, entre otras cosas, gracias a una clara demostración de su eficacia en dos espectáculos aéreos en Le Bourget, en 1989 y 1999. Ambos rescates provinieron de posiciones que estaban lejos de ser óptimas.
Sin embargo, las tecnologías se están desarrollando y Estados Unidos decidió implementar algunas soluciones que, en teoría, podrían proporcionar un aumento significativo en la seguridad del uso de asientos eyectables: el producto final recibió la designación ACES 5.
Echemos un vistazo más de cerca a lo que se ha implementado en esta cátedra.
Adaptación del asiento a una amplia gama de datos antropométricos de pilotos
En la era del jet de altas velocidades, el problema de dejar el avión se ha vuelto más complejo, en particular, los riesgos de colisión con los elementos del fuselaje al dejar el avión han aumentado.
En este sentido, el asiento eyectable debe proporcionar una salida rápida de un área potencialmente peligrosa.
Pero tal decisión está asociada con grandes sobrecargas a las que está expuesto el piloto, mientras que una persona más liviana está expuesta a efectos más peligrosos en la columna cervical.
Además, la diferencia de peso cambió significativamente el centro de gravedad de todo el sistema (asiento + piloto), lo que no permitió el uso de una distribución óptima de la carga durante la expulsión.
Debido a esto, las restricciones se adoptaron en los Estados Unidos durante mucho tiempo: los pilotos que pesaban menos de 60 kg no estaban permitidos, y los que pesaban entre 60 y 75 tenían un mayor riesgo en caso de un rescate.
¿Por qué este problema ha empeorado recientemente?
Razón 1 - Nuevos cascos HMD prometedores con pantalla de información visual en la visera del piloto. La electrónica hace que la estructura sea más pesada, como resultado de lo cual las muestras existentes pesan en la región de 2, 3-2, 5 kg. Y, naturalmente, cuando se expulsa, toda esta alegría, que actúa sobre el cuello, contribuye a un aumento de las lesiones. Esto significa que el sistema de expulsión debe estar lo más "ajustado" posible para un peso específico, a fin de no exponer el cuello a influencias innecesariamente fuertes.
Razón 2 - la tendencia hacia un aumento del número de mujeres en la Fuerza Aérea de los Estados Unidos. La diferencia de antropometría entre M y F da la variación de peso más significativa.
¿Qué es fundamentalmente nuevo en este sistema?
Por separado, me gustaría centrarme en un momento, a primera vista, que pasa desapercibido.
ACES 5, equilibrado teniendo en cuenta el peso del piloto, permite que todo el proceso se lleve a cabo de una manera fundamentalmente diferente: en lugar de lanzar al piloto verticalmente hacia arriba con una potente "patada", el sistema acelera suavemente el asiento "hacia adelante y hacia arriba", por lo tanto, el piloto "despega suavemente" en lugar de "disparado", como en la mayoría de los sistemas de expulsión modernos.
Lo suave que es el proceso se puede ver en el video de las pruebas:
Este detalle puede no ser llamativo, pero es esencial para evitar lesiones. Fisiológicamente, nuestro cuerpo tolera sobrecargas dirigidas "desde el abdomen hacia la espalda" en lugar de "de arriba hacia abajo desde la cabeza hasta las piernas".
Además, al proporcionar aceleración en el plano horizontal, el asiento tiene más tiempo para "lanzar" la aeronave expulsada por encima de la cola de la aeronave, lo que significa que esto se puede hacer de manera más suave, con menos verticalidad (lo más peligroso para nosotros) sobrecarga.
Y es precisamente la reducción de lesiones el objetivo principal de los desarrollos modernos en esta área: es importante no solo salvar al piloto, sino también mantenerlo saludable, idealmente dejándolo en las filas.
Sistema de protección de cabeza y cuello
Otro efecto desagradable durante la expulsión es el golpe de la cabeza del piloto contra el asiento en el momento en que el asiento apenas sale y entra en la corriente de aire.
Este efecto se demuestra a continuación en el contexto del tiempo:
En este caso, también son posibles varios desplazamientos de la cabeza hacia un lado. Para resolver este problema, se ha desarrollado un sistema correspondiente.
En el momento de la expulsión, una plataforma especial detrás de la cabeza "ordenada pero con fuerza" inclina la cabeza hacia adelante, apoyando la barbilla en el pecho. El aire que entra empuja la cabeza hacia el reposacabezas, pero el sistema evita que la cabeza golpee. Al mismo tiempo, las sujeciones laterales evitan que la cabeza gire.
Este sistema tiene este aspecto:
Ya se han utilizado sistemas similares (aunque en una forma ligeramente diferente) en sillones franceses.
Pero qué puede pasar sin este sistema (desafortunadamente, no pudimos encontrar una foto de mejor calidad):
Protección de manos y pies
Las extremidades están expuestas a un peligro diferente: la corriente que se aproxima puede "desviarlas" del cuerpo y luego dañarlas (el momento es muy traumático).
Por lo tanto, las patas están protegidas de serie y no se observan conocimientos técnicos al respecto: los bucles de fijación habituales. También opcionalmente protección duplicada en la zona de las articulaciones de la rodilla.
Para proteger las manos, se ha desarrollado una red especial que limita la amplitud de su movimiento hacia atrás.
En teoría, son más fiables que los clásicos "apoyabrazos", sobre todo a la hora de expulsar al segundo tripulante, que "arregla".
Lo siguiente demuestra cómo las redes limitan el rango de movimiento de la mano:
conclusiones
En varios aspectos (como la protección de las extremidades), no sucedió nada fundamentalmente nuevo: los desarrollos existentes se copiaron total y completamente en algún lugar, y en algún lugar se finalizaron de manera competente. También se ha mejorado el sistema francés de protección de cabeza y cuello.
Al mismo tiempo, el nuevo sistema con una "eyección" más suave abre grandes perspectivas para el uso de diferentes protocolos de eyección, cada uno de los cuales será el más seguro en condiciones específicas (teniendo en cuenta los parámetros de vuelo).
Los estadounidenses no se han olvidado de una serie de aspectos "sistémicos", que he mencionado parcialmente en artículos anteriores (¿Hasta cuándo será estúpida Rusia perder sus aviones y cómo funciona la aviación militar?).
En particular, sobre el costo de mantenimiento: según la información anunciada, a este respecto, la nueva silla también tiene ventajas sobre los modelos anteriores.
Las barras indican los períodos "sin mantenimiento" de los distintos componentes de la silla.
El tema de la modernización y sustitución de sillas viejas por nuevas tampoco pasó desapercibido: se desarrolló un conjunto para convertir el modelo anterior en uno real, lo que debería acelerar y reducir el costo de reequipamiento a nuevos sistemas.
Reducción esperada de riesgos y perspectivas para el desarrollo de sistemas de emergencia en el futuro
Los diagramas muestran claramente los riesgos para los pilotos más ligeros en los modelos anteriores de asientos, pero están ausentes en el nuevo.
Además, según los resultados de las simulaciones y las pruebas, la seguridad aumentó a velocidades de hasta 1000 km / h.
A continuación se muestra un cuadro que muestra la frecuencia de los rescates a diferentes velocidades, categorizados por lesión (verde = sin lesiones, amarillo = lesión menor, naranja = lesión mayor, rojo = evento fatal):
Estos diagramas muestran que la expulsión ocurre con mayor frecuencia a velocidades de 300-500 km / h, al mismo tiempo, ninguna de las soluciones existentes puede garantizar la seguridad de dejar la aeronave a velocidades superiores a 1000 km / h.
Si surge tal necesidad en el futuro, lo más probable es que se desarrollen soluciones fundamentalmente diferentes para estas tareas: cápsulas de expulsión.
Este enfoque se implementó en el avión F-111:
El uso de cápsulas puede elevar la seguridad de los pilotos a un nivel fundamentalmente diferente, ya que en ellas los pilotos están protegidos de todos los factores externos (temperatura, presión, bajo contenido de oxígeno, flujo de aire entrante).
La cápsula elimina los errores de la tripulación al aterrizar en el agua: en un asiento clásico, el piloto debe realizar una serie de manipulaciones complejas antes del aterrizaje; tales requisitos no son del todo adecuados para una persona que acaba de ser expulsada.
Es posible la instalación de flotadores inflables, que servirán como adicionales. amortización cuando la cápsula aterriza en el suelo. A continuación se muestran fotos de las cápsulas de rescate F-111 con flotadores:
Además, es posible implementar sistemas de aterrizaje de emergencia en el asiento, similares a los asientos de un helicóptero: cuando existen elementos amortiguadores que protegen a los pilotos de helicópteros durante un aterrizaje brusco.
Al mismo tiempo, esta solución es mucho más complicada técnicamente.
Pero puede justificarse en casos de aviones grandes, como Tu-22 M y Tu-160, especialmente considerando las capacidades de alta velocidad de estas máquinas, porque es poco probable que escape a alta velocidad sin una cápsula. Esto también es cierto en el caso de la aviación naval, cuando el amerizaje se produce en agua fría.
En relación con dichos aviones, el factor del orden de salida también es importante: no pueden ser catapultados al mismo tiempo; es necesario implementar algoritmos de dispersión en el aire (disparos en diferentes ángulos en diferentes direcciones).
En el caso de la cápsula, todos abandonan el avión al mismo tiempo.
Como solución alternativa para protegerse contra el flujo que se aproxima, se utilizaron flaps especiales, sin embargo, la efectividad real de dicho sistema a velocidades superiores a 1000 km / h no es capaz de proporcionar un nivel aceptable de seguridad.
Las fotos se toman de fuentes abiertas de sitios:
www.iopscience.iop.org
www.collinsaerospace.com
www.ru.wikipedia.org
