全球新消息丨救命还是送命?美军弹射座椅问题引发多型战机停飞
来源:中国航空新闻网 发布时间:2022-08-20 09:41:13

7月底,美国《空军时报》等网站发布消息称:  

“在制造商发现问题缺陷后,海军和海军陆战队正在更换一批固定翼飞机上有问题的弹射座椅部件。”


(资料图片仅供参考)

目前,美军方以关乎运营安全为由,拒绝向外界透露有多少架飞机受此弹射座椅问题的影响。但从公开信息来看,这次问题波及的机型可不少——有美国海军和海军陆战队的舰载战斗机F/A-18B/C/D“大黄蜂”、F/A-18E/F“超级大黄蜂”,电子战飞机E/A-18G“咆哮者”、T-45“苍鹰”教练机和少量参与飞行训练的老F-5“虎”Ⅱ战斗机。

“孤立小问题”?多型号中招

目前来看,美海军和海军陆战队这两个兵种的一线主力机型已经悉数“中招”。但此次“弹射座椅”事件的影响还不止于此。

在同日的报道中,美空军宣布203架T-38“禽爪”和76架T-6“德克萨斯人”教练机因同样的弹射座椅部件问题停飞。此后不久,甚至连总是“毛病不断”的F-35家族也“中招”了——美空军表示全面停飞F-35,检查飞行员座下的这把弹射座椅还能否在应急情况下救生保命。

随着更多信息被披露,外界发现美国空军F-35A是最早发现弹射座椅问题的型号。

今年4月,美国犹他州希尔空军基地的机务发现弹射座椅的“cartridge actuated devices”(“药筒驱动装置”,对应中文语境中的药筒击发或发火装置)异常。但在检查了数量有限的其他几架F-35A的弹射座椅后,机务认为这只是一起孤立的小问题。

直至3个月后的7月份,美军战机上弹射座椅的制造商,英国马丁·贝克公司在质量检查中发现自家生产线正在生产有问题的“药筒”,转而通知了美国军方,这才引发了这次美军空中力量的大规模停飞检查。

美国《空军时报》援引未证实的美国空军教育和训练司令部简报摘要称,今年4月份希尔空军基地的机务在对F-35A进行例行维护检修时,通过“手掂份量”发觉弹射座椅的药筒重量有问题,在仔细检查后,发现装药缺斤少两。

弹射座椅问题为何影响严重?

截至目前,美国军方和马丁·贝克公司均未就此次“弹射座椅质量问题”给出更具体说明,也没有具体指明究竟是哪个药筒的“药筒击发装置”(CAD)出了问题。

CAD是一个宽泛的、涵盖了多个品类的统称,在一把弹射座椅上一般装有多个、多种CAD。从一些报道着重强调的“弹射”(ejection),以及影响能否弹射出舱来看,这一批有问题的CAD很可能是最为关键的弹射筒。

马丁·贝克公司的官网上暂未见到此次弹射座椅问题的相关报道。目前官网首页依然是持续更新的其弹射座椅曾拯救的飞行员人次。这是其独创的企业文化。弹射领带俱乐部(Ejection Tie Club)也是其企业文化的重要部分,主要活动是为获救的飞行员送上领带、证书、会员卡、徽章、别针或女士胸针。

此次被紧急排查问题的弹射座椅,在马丁·贝克公司的产品序列中编号分别为MK14和MK16,这两款弹射座椅在弹射动力上均采用了弹射筒加固体火箭发动机。

弹射筒负责于紧急时刻,在规定时间内以人体可耐受的速度将飞行员和弹射座椅推出座舱;出舱后,位于椅盆或椅背上的固体火箭发动机点火,继续将座椅助推到降落伞能安全展开的高度。

一般弹射座椅上有多个品类的火工品,既有包括弹射筒内的弹射弹,也包括人-椅出舱后点火的固体火箭,还有各类击发结构和发火结构。上图中圆饼状物体即为下图马丁·贝克弹射座椅的弹射筒上的弹射弹(cartridge)。

弹射筒一般为二级或三级套筒结构,它最主要的部件是套筒组件、击发结构和弹射弹等。这里的“击发结构”和“弹射弹”,也就分别对应英文报道中的“药筒驱动装置”(cartridge actuated devices)和“药筒”(cartridge)。

所以,如果马丁·贝克这两款弹射座椅是弹射筒内弹射弹的击发结构出了问题,其直接后果将是应急情况下连弹射救生的第一步:弹射都做不到——飞行员拉动了两腿中间的弹射手柄后,将眼睁睁地看着自己困在舱中。

在MK14弹射座椅上,座椅后部正中央的即为弹射筒(黄框表示处),座椅下部白色的为固体火箭。

“台风”战斗机所装配的Mk16。在Mk16弹射座椅上,弹射筒则改为双管弹射筒,置于座椅的两侧,并与上下梁相连。

即便不深究“药筒驱动装置”的具体细节,并且乐观估计这次马丁·贝克弹射座椅的问题并没有出在最致命的“弹射筒”上,但如果问题出在其他部件(比如射伞结构)上,这些“小问题”都会导致弹射座椅无法在关键时刻顺利、安全地带飞行员逃出生天。

弹射座椅研制中的重要测试环节:火箭橇滑轨测试。图中测试的是马丁·贝克MK14的美国海军版NACES。画面中黄框所示即为“弹射筒”将人-椅弹出舱后依旧留在舱内的外筒,人-椅出舱后固体火箭点火,同时射伞机构(也是以火药为动力,也需要相应的CAD击发装置)射出稳定伞。

“虽然弹射座椅有问题的飞机依旧可以飞行,但我认为,没有多少飞行员在知道自己可能无法弹射后还会愿意升空。”

正是因为这个小问题的大影响,美军才如此大动干戈地逐一排查。目前美国军方称,没有收到因该问题造成的飞行员伤亡报告。

马丁·贝克公司为F-35家族供应的MK16定制版US16E。

美空军多型号何以逃过此劫?

你或许会产生疑问:为什么这次美国海军的主力战斗机无一幸免,反倒美国空军的F-15、F-16、F-22战斗机、A-10攻击机、B-1B、B-2轰炸机等型号却逃过此劫?

这是因为这些机型上使用的弹射座椅是美国本土研发生产的ACESⅡ(先进概念弹射座椅,Advanced Concept Ejection Seat)。而美国海军的战斗机上普遍装备的则是马丁·贝克公司以Mk14为蓝本开发的“海军机组人员通用弹射座椅”(Navy Aircrew Common Ejection Seat,简称NACES),通常也被称为SJU17A。目前美海军现役机队中使用了约2200多套NACES。

ACESⅡ弹射座椅的开发生产合同被授予了麦道公司和韦伯飞机公司。在随后的近半个世纪中,韦伯公司退出了这方面业务,而麦道在与波音合并后,ACES产品线又一路转手到了现在的柯林斯宇航公司旗下。

马丁·贝克公司从20世纪80年代中期开始,为美国海军供应“海军机组人员通用弹射座椅”,不同机型上的编号稍有差异,包括双座上的前后座之别。

而不论是美国空军的ACESⅡ还是美国海军的NACES弹射座椅,在研发生产方面都很大程度上考虑到了“通用”问题:这样既能获得大批量采购带来的成本优势(采购成本和后期的维护成本),也能降低飞行员学习、使用的成本,对地勤机务来说也同样。

这是美海军“华盛顿”号航母上刚从F/A-18E“超级大黄蜂”上拆下的弹射座椅,可见椅盆上的固体火箭。

美国空军普遍使用的ACESⅡ弹射座椅,质量上也不算十拿九稳:此前早读中曾提到F-16飞行员因弹射座椅故障而丧命的事故。

也正是因为马丁·贝克公司的MK14和MK16两大系列在西方战机上大范围通用,所以在此次CAD问题曝出后,西方多款战机“一人感冒全家吃药”——近日英国媒体报道称,英国空军正在排查“红箭”飞行表演队的“鹰”教练机和“台风”战机上的马丁·贝克弹射座椅。

F-35联合项目办公室也发布了“90天时间合规性技术指令(TCTD)检查程序”,指导F-35的多家国际客户检查弹射座椅问题。

使用MK16弹射座椅的欧洲“台风”和达索的“阵风”战斗机也可能也要自查一番了。

弹射座椅集机械、电子、火工、气动、人机工程、航空生理卫生学等多学科于一体,是保障飞行员生命安全的关键装备。目前全世界仅有美英俄中这4个国家具备弹射座椅的研制能力,图为2021年中国航展上航空工业展台展出的弹射座椅和抗荷服。

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