彈射座椅：時刻準備揮動的“回生之手”

今年以來的一些軍事衝突中，直升機飛行員成功從被導彈擊中的戰機裏逃生的事實，再次引起人們對直升機彈射座椅的關注。

而在固定翼戰機彈射座椅方面，“動靜”較大的當屬美軍。在今年4月的一次例行檢修中，其發現一架F-35A戰鬥機的彈射座椅爆炸藥筒裝藥量嚴重不足後，一度停飛了所屬的F-35系列戰鬥機，對戰機安全情況尤其是彈射座椅故障風險進行排查。

一把小小的“椅子”，何以能受到如此重視？又為何能掀起如此大的風波？作為“飛行員最後的安全依靠”，當前各國裝備的彈射座椅是否能達到“一旦擁有、心中無憂”的水平呢？請看今日解讀——

對戰機的彈射座椅，人們給予了很多美譽，比如“飛行員最後的安全依靠”“飛行員的護身符”“空中衞士的空中衞士”等。其中，有人因彈射座椅狀如半握的手掌而將其稱作“回生之手”，意思是一旦使用可以使飛行員絕境逢生。

作為當前戰鬥機的標配，彈射座椅可在緊急情況下，利用火箭動力等將飛行員彈射出戰機，力保飛行員安全着陸。但事實上，就問世時間先後來説，彈射座椅相對於戰機的誕生是不折不扣的“後來者”。

生死考驗催生空中逃生“神器”

最初的駕機飛行被稱作“勇敢者的事業”。最主要的原因，就在於其風險性較大，一旦失事後果往往比較嚴重。

為保證飛行員的生命安全，人們想到了為他們配備降落傘。剛開始時，戰機飛行速度較慢，降落傘還能發揮作用。

到了第二次世界大戰期間，戰鬥機時速已達600千米以上，飛行員使用降落傘從空中安全逃生的難度變大，每一次空中逃生都成為一場生死考驗。於是，各國開始尋求更有效的空中逃生裝備。後來，能將飛行員快速帶離機身併力保其安全着陸的彈射座椅應運而生。

壓縮空氣較早被德國用作空中救生座椅的彈射動力。1942年，在亨克爾-280戰鬥機試飛過程中，德軍飛行員首次使用以壓縮空氣為動力的彈射座椅，並取得成功。但是，儲存壓縮空氣的裝置要佔用戰機大量空間，一定程度上會影響到戰機的整體作戰性能。於是，彈射座椅轉向以火藥為動力。到了第二次世界大戰末期，以火藥為動力的彈射座椅已經廣泛應用於德軍的亨克爾-162、亨克爾-176等機型。

在德國研發的彈射座椅基礎上，英國馬丁·貝克公司提出了彈道式彈射理念，併成功生產出首款量產型彈道式彈射座椅Pre-Mk1。蘇聯也於這一時期在米格-15、米格-17戰鬥機上裝備了採用類似原理的彈射座椅。

20世紀50年代中期，用小型火箭作為動力的彈射座椅問世，並發展為人們所熟知的“零-零”彈射座椅。“零-零”彈射座椅，意即它能在戰機零高度、零速度的條件下實現彈射，並保證飛行員生命安全。

20世紀60年代中期，隨着高空高速戰鬥機的發展，如何在高空高速狀態下實現安全彈射，成為彈射座椅研發者需要破解的新問題，也由此催生了蘇聯研製的K36通用彈射座椅等產品。

目前，世界各國空軍戰鬥機裝備的多是具備“零-零”彈射能力的現代彈射座椅。這類彈射座椅聚焦戰機多種飛行姿態下的飛行員逃生需求，採用了座椅穩定、方向感知裝置和電子程序控制器等，能根據彈射後人椅的即時高度和速度決定開傘時機。

1989年的巴黎航展上，一架米格-29戰鬥機因發動機故障失速墜毀，該機飛行員在戰鬥機撞地前2.5秒啓動了彈射座椅安全逃生。這一事件，使得該戰機所配裝的改進型K36通用彈射座椅聲名鵲起。

用在一時卻需長期傾心付出

彈射座椅能在危難時刻給予飛行員“絕處逢生”的機會，但飛行員要真正抓住這個機會，需要具備不少條件。

“台上一分鐘，台下十年功”，這句生髮於戲曲表演的俗語，用來形容彈射座椅的研製與使用同樣也很貼切。彈射座椅的使用只在剎那間，可對其平時的維護與檢測卻是長期而嚴苛的，“時刻準備好”是最起碼的要求。更不用説，其研製完善過程之艱難、用時之漫長，令世界上能夠掌握這項技術的國家寥寥可數。

彈射座椅雖然只是一把“椅子”，卻涉及空氣動力學、流體力學等數十個學科方面的高精尖技術。作為涉及彈射操縱、穩定減速、遠距離點火、人椅分離、應急供氧等多個系統的高端裝備，哪一個環節出現問題，都可能引發嚴重後果。這也決定了其對各系統的可靠性和整體系統的運行順暢性要求都極高。空中高速機動的特點則讓其安全性因“壓力山大”而時刻處於動態變化之中。

這，也正是彈射座椅出現非正常運行狀態的主要原因。

2018年，美國空軍一架B-1B轟炸機在飛行時發動機突然起火，機組人員選擇彈射時，彈射座椅並未啓動。

2019年，法國空軍一架雙座型陣風戰鬥機在進行飛行訓練時，後座人員意外拉動彈射座椅啓動手柄被彈射出戰機。但由於彈射座椅出現程序故障，前座飛行員在座艙蓋炸裂後並沒有被彈出。

不少類似事件的溯源結果都表明，彈射座椅要堪用，既取決於廠家生產出高質量的產品，也需倚重及時的檢測與維護。

除了確保彈射座椅能在各種極端條件下正常工作外，飛行員的身體狀況也與彈射成功率息息相關。彈射瞬間，飛行員通常要承受約15倍的重力加速度，巨大的衝擊力會令飛行員頭暈目眩，一些體質較差的飛行員甚至會陷於無意識狀態。這種衝擊力有可能對飛行員的頭頸部和脊柱造成損傷。

美國空軍一度發現，體重小於62千克的飛行員，使用US-16E型彈射座椅彈射時，頸部更容易受傷。2019年，英國空軍則發現，一些飛行員無法使用F-35A戰鬥機所裝配的彈射座椅，直接原因是這些飛行員體重超標。

上述國家為此紛紛採取改進措施。這也同時表明，要提升彈射座椅彈射的成功率，對飛行員身材進行“管理”同樣重要。

當然，有針對性的專業訓練必不可少。在作戰環境中，戰機一旦空中遇險，其飛行姿態各式各樣。如何及時抓住各種飛行姿態之下的“逃生窗口”，在最適當的時機拉動彈射手柄，有賴於長期訓練。否則，即使彈射成功，也有可能因時機把握不當出現失控翻滾等現象，為飛行員帶來不必要的損傷。

由此可見，彈射座椅這隻“回生之手”揮動雖只在一瞬間，但它需要的是各方力量長期的傾心付出。

多方拓展只為“長出生命之翼”

超高的技術工藝要求、大量的資金人才投入，使研製彈射座椅成為少數幾個國家的“特權”。目前，全球僅有美、俄、中、英、法5國具備研發和生產彈射座椅的能力。

特殊的使用環境、嚴苛的使用條件，則使彈射座椅基本上成為軍用飛機的“私人訂製”。但是，這並不等於彈射座椅的研製與使用自始至終是“一個面孔”。

除了戰鬥機通常裝備的上拋式彈射座椅外，一些較為另類的彈射座椅也先後走上歷史舞台。

美軍曾經裝備的F-104戰鬥機所用彈射座椅，採用的就是向下彈射的方式，即讓彈射座椅從機頭下面的洞裏彈射而出。這種彈射方式，雖説可以避開戰鬥機上的T型高垂尾翼，但也有其明顯弊端。如果彈射時高度不夠，降落傘就來不及在空中打開，低空彈射時飛行員生還率較低。

美軍的B-52轟炸機也裝有向下彈射的空中逃生座椅。這種座椅僅限於導航員和雷達操作員使用，因為他們的工作點位處於駕駛艙下方，向下彈射是比較適合的應急出艙方式。

除了將座椅彈射出去，也有國家探索過新的“招式”——將戰機座艙連同座椅一起彈離機體。這種設計主要使用在一些轟炸機上，在逃生艙脱離機身後，機組人員仍坐在駕駛艙的座椅上，隨着駕駛艙一起逐步降落到地面。

在高空高速等環境下，普通彈射座椅已經無力為飛行員提供足夠保護，因此就有了“膠囊彈射座椅”的設計問世。這種膠囊彈射座椅形似雞蛋，平時保護殼摺疊在飛行員座椅上方，一旦緊急啓動就會立刻從上方落下，與座椅底座形成密閉的保護空間。

隨着科技發展，彈射座椅的應用早已不限於固定翼飛行器，一些直升機也開始配備彈射座椅。如俄羅斯的卡-50/卡-52直升機，它們可裝備K37彈射座椅。遇到緊急情況需要彈射時，卡-50/卡-52直升機會首先通過爆炸螺栓炸斷螺旋槳，進而引爆座艙蓋以便將飛行員安全彈射而出。

綜觀以往，彈射座椅的基本構形已經確定，且正發揮着應有作用。放眼未來，其發展方向將是充分藉助新科技，進一步健全完善功能，使其“長出”更有力的“生命之翼”。大體上來説，就是充分融合物聯網、傳感器、人工智能技術的新研究成果，打造出新一代智能型彈射座椅。目前，各軍事強國正在聚力攻關第四代彈射座椅。其核心目標就是更好地解決各種飛行姿態下的安全彈射問題，同時通過自主感知飛行姿態、自主規劃逃生路線等，來智能規避空中障礙物，最終實現飛行員更高水平和更高層次上的安全逃生。

供圖：陽 明 張乃千