ACES 5. ما هو مقعد الطرد الأمريكي الجديد ، وما هي الاستنتاجات التي يجب أن تتوصل إليها روسيا؟
عندما يتعلق الأمر بـ "الأمل الأخير" للطيارين ، لطالما اعتبرت مقاعد طرد K-36 الروسية وتعديلاتها الأفضل ونوعًا من معايير السلامة والجودة. العديد من الحلول التي تم تنفيذها في هذه الكراسي تم نسخها في النهاية من قبل الدول الغربية.
تم توفير هذا "المجد" للأنظمة الروسية ، من بين أمور أخرى ، بفضل عرض مرئي لفعاليتها في معرضين جويين في Le Bourget - في عامي 1989 و 1999. جاء كلا الطردين من مواقع بعيدة عن أن تكون مثالية.
ومع ذلك ، فإن التكنولوجيا تتطور ، وقررت الولايات المتحدة تنفيذ بعض الحلول التي ، من الناحية النظرية ، يمكن أن توفر زيادة كبيرة في أمان استخدام مقاعد الطرد - تم تعيين المنتج النهائي ACES 5.
دعونا نلقي نظرة فاحصة على ما تم تنفيذه في هذا الكرسي.
تكييف المقعد مع مجموعة واسعة من بيانات القياسات البشرية للطيارين
في عصر الطائرات ذات السرعات العالية ، أصبحت مشكلة مغادرة الطائرة أكثر صعوبة - على وجه الخصوص ، زادت مخاطر الاصطدام بعناصر هيكل الطائرة عند مغادرة الطائرة.
في هذا الصدد ، يجب أن يوفر مقعد الإخراج مخرجًا سريعًا من منطقة يحتمل أن تكون خطرة.
لكن مثل هذا الحل يرتبط بالأحمال الزائدة الكبيرة التي يتعرض لها الطيار ، بينما يتعرض الشخص الأخف وزنًا لتأثيرات أكثر خطورة في العمود الفقري العنقي.
أيضًا ، أدى الاختلاف في الوزن إلى تغيير مركز ثقل النظام بأكمله بشكل كبير (المقعد + الطيار) ، مما لم يسمح باستخدام توزيع الحمل الأمثل أثناء الطرد.
لهذا السبب ، تم اعتماد قيود في الولايات المتحدة لفترة طويلة: لم يُسمح للطيارين الذين يقل وزنهم عن 60 كجم ، وكان أولئك الذين وزنهم 60-75 معرضين لخطر متزايد في حالة طردهم.
لماذا تفاقمت هذه المشكلة في السنوات الأخيرة؟
تسبب 1 - خوذات HMD جديدة واعدة مع عرض معلومات مرئية على حاجب الطيار. تجعل الإلكترونيات التصميم أثقل ، ونتيجة لذلك تزن العينات الموجودة في منطقة 2,3-2,5 كجم. وبالطبع ، عند الإنقاذ ، فإن كل هذا الفرح ، الذي يعمل على الرقبة ، يساهم في زيادة الإصابات. وهذا يعني أن نظام الطرد يجب أن يكون "متكيفًا" قدر الإمكان مع وزن معين ، حتى لا يتعرض العنق لتأثيرات قوية لا داعي لها.
تسبب 2 - اتجاه نحو زيادة عدد النساء في القوات الجوية الأمريكية. يعطي الاختلاف في القياسات البشرية بين M و F أهم اختلاف في الوزن.
ما الجديد في الأساس في هذا النظام؟
بشكل منفصل ، أود التركيز على لحظة واحدة ، للوهلة الأولى ، غير واضحة.
يسمح ACES 5 ، المتوازن مع الأخذ في الاعتبار كتلة الطيار ، بتنفيذ العملية برمتها بطريقة مختلفة تمامًا: بدلاً من رمي الطيار عموديًا باستخدام "ركلة" واحدة قوية ، يقوم النظام بتسريع المقعد بسلاسة "للأمام و إلى أعلى "، وبالتالي فإن الطيار" يقلع بسلاسة "بدلاً من" يطلق النار "، كما هو الحال في معظم أنظمة الطرد الحديثة.
يمكن رؤية مدى سلاسة سير العملية في فيديو الاختبار:
قد لا تكون هذه التفاصيل واضحة ، لكنها ضرورية لمنع الإصابة. يتحمل الجسم من الناحية الفسيولوجية الأحمال الزائدة الموجهة "من المعدة إلى الظهر" بشكل أفضل بكثير من "من أعلى إلى أسفل من الرأس إلى الساقين".
بالإضافة إلى ذلك ، من خلال توفير التسارع في المستوى الأفقي ، يكون للكرسي المزيد من الوقت "لرمي" الطائرة المقذوفة فوق الذيل ، مما يعني أنه يمكن القيام بذلك بشكل أكثر سلاسة ، مع حمولة زائدة رأسية أقل (أخطر بالنسبة لنا).
ويعد الحد من الإصابات هو الهدف الرئيسي للتطورات الحديثة في هذا المجال - من المهم ليس فقط إنقاذ الطيار ، ولكن أيضًا للحفاظ على صحته ، وتركه في الرتب بشكل مثالي.
نظام حماية الرأس والرقبة
تأثير آخر غير سار أثناء الطرد هو تأثير رأس الطيار على المقعد في الوقت الذي يغادر فيه المقعد للتو ويدخل في مجرى الهواء.
يظهر هذا التأثير أدناه بمرور الوقت:
في هذه الحالة ، من الممكن أيضًا حدوث عمليات نزوح مختلفة للرأس إلى جانب واحد. لحل هذه المشكلة ، تم تطوير نظام مطابق.
في لحظة الطرد ، تميل منصة خاصة خلف الرأس "برفق ولكن بقوة" الرأس للأمام ، وتضع ذقنها على الصدر. ثم يدفع هواء الكبش الرأس للخلف نحو مسند الرأس ، لكن النظام لا يسمح بضرب الرأس. في الوقت نفسه ، تمنع القيود الجانبية الرأس من الدوران.
هذا النظام يشبه هذا:
تم بالفعل تطبيق أنظمة مماثلة (وإن كان ذلك في شكل مختلف قليلاً) على الكراسي الفرنسية.
وإليكم ما يمكن أن يحدث بدون هذا النظام (للأسف ، لم نتمكن من العثور على صورة ذات جودة أفضل):
حماية اليد والساق
الأطراف معرضة لخطر خاص: يمكن "ثنيها" بعيدًا عن الجسم بواسطة التيار القادم ، ثم تتلف (اللحظة مؤلمة للغاية).
لذلك ، فإن الأرجل محمية بشكل قياسي ، ولا توجد معرفة في هذا الصدد - حلقات التثبيت العادية. أيضًا حماية مكررة اختياريًا في منطقة مفاصل الركبة.
لحماية اليدين ، تم تطوير شبكة خاصة تحد من اتساع حركتهم الخلفية.
من الناحية النظرية ، تعتبر أكثر موثوقية من "مساند الذراعين" الكلاسيكية ، خاصة عندما يتعلق الأمر بطرد عضو الطاقم الثاني الذي "لم يسحب" - يمكن أن تكون يديه وقت الطرد في أي وضع ، وهي ليست حقيقة أن المحددات في منطقة الكوع ستكون قادرة على "إصلاح".
فيما يلي شرح لكيفية تقييد الشباك لمدى حركة الذراعين:
النتائج
في عدد من الجوانب (مثل حماية الأطراف) ، لم يحدث شيء جديد جوهريًا: تم نسخ التطورات الموجودة بالفعل في مكان ما بشكل كامل وكامل ، وتم الانتهاء منها بكفاءة في مكان ما. كما تم تحسين نظام حماية الرأس والرقبة الفرنسي.
في الوقت نفسه ، يفتح النظام الجديد ذو "الطرد" اللطيف آفاقًا كبيرة لاستخدام بروتوكولات طرد مختلفة ، سيكون كل منها الأكثر أمانًا في ظروف معينة (مع مراعاة معايير الرحلة).
لم ينس الأمريكيون عددًا من الجوانب "المنهجية" التي تناولتها جزئيًا في مقالات سابقة (إلى متى ستكون روسيا غبية لتفقد طائراتها и كيف يعمل الطيران العسكري).
على وجه الخصوص ، حول تكلفة الصيانة: وفقًا للمعلومات المعلنة ، في هذا الصدد ، يتمتع الكرسي الجديد أيضًا بمزايا مقارنة بالطرازات السابقة.
تشير القضبان إلى فترات "عدم الصيانة" لمكونات الكرسي المختلفة.
كما أن مسألة ترقية المقاعد القديمة واستبدالها بأخرى جديدة لم تمر دون أن يلاحظها أحد: فقد تم تطوير مجموعة لتحويل النموذج السابق إلى النموذج الحالي ، والذي ينبغي أن يسرع ويقلل من تكلفة التعديل التحديثي للأنظمة الجديدة.
الحد من المخاطر المتوقعة وآفاق تطوير أنظمة الطوارئ في المستقبل
توضح المخططات بوضوح المخاطر التي يتعرض لها الطيارون الأخف وزنًا في طرازات المقاعد السابقة ، فهي غائبة عن الطراز الجديد.
أيضًا ، وفقًا لنتائج المحاكاة والاختبارات ، زادت السلامة بسرعات تصل إلى 1000 كم / ساعة.
يوجد أدناه مخطط يوضح معدلات الطرد بسرعات مختلفة ، مقسمًا حسب الإصابة (أخضر = عدم وجود إصابة ، أصفر = إصابة طفيفة ، برتقالي = إصابة خطيرة ، أحمر = أحداث مميتة):
توضح هذه المخططات أن الطرد يحدث غالبًا بسرعة 300-500 كم / ساعة ، بينما لا يمكن لأي من الحلول الحالية ضمان سلامة مغادرة الطائرة بسرعات تزيد عن 1000 كم / ساعة.
إذا نشأت مثل هذه الحاجة في المستقبل ، فسيتم على الأرجح تطوير حلول مختلفة جذريًا لهذه المهام - كبسولات طرد.
تم تنفيذ هذا النهج على طائرة F-111:
يمكن أن يؤدي استخدام الكبسولات إلى رفع مستوى سلامة الطيارين إلى مستوى مختلف تمامًا ، حيث يتم حماية الطيارين فيها من تأثيرات جميع العوامل الخارجية (درجة الحرارة ، والضغط ، ومحتوى الأكسجين المنخفض ، وتدفق الهواء القادم).
تتخلص الكبسولة من أخطاء الطاقم عند الهبوط على الماء: في المقعد الكلاسيكي ، يجب على الطيار إجراء عدد من التلاعبات المعقدة قبل الرش - مثل هذه المتطلبات ليست كافية تمامًا لفرضها على الشخص الذي طرد للتو.
من الممكن تركيب عوامات قابلة للنفخ ، والتي ستكون بمثابة عنصر إضافي. توسيد عندما تهبط الكبسولة على الأرض. فيما يلي صور لأقراص الهروب من طراز F-111 ذات العوامات:
بالإضافة إلى ذلك ، من الممكن تنفيذ أنظمة هبوط طارئة مماثلة لمقاعد طائرات الهليكوبتر في المقعد: عندما تكون هناك عناصر ممتصة للصدمات تحمي طياري الهليكوبتر أثناء الهبوط الصعب.
في الوقت نفسه ، يعد هذا الحل أكثر صعوبة من الناحية الفنية.
لكن يمكن تبرير ذلك في حالة الطائرات الكبيرة ، مثل Tu-22M و Tu-160 ، خاصة بالنظر إلى إمكانيات السرعة لهذه الآلات ، لأنه من غير المرجح أن تهرب بسرعة عالية بدون كبسولة. هذا صحيح أيضًا في حالة البحرية طيرانعندما يحدث تناثر السوائل في الماء البارد.
فيما يتعلق بهذه الطائرات ، فإن عامل ترتيب الهروب مهم أيضًا: لا يمكن إخراجها في نفس الوقت - من الضروري تنفيذ خوارزميات التكاثر في الهواء (إطلاق النار بزوايا مختلفة في اتجاهات مختلفة).
في حالة الكبسولة ، يغادر الجميع الطائرة في نفس الوقت في وقت واحد.
كحل بديل للحماية من التدفق القادم ، تم استخدام دروع خاصة ، ومع ذلك ، فإن الفعالية الحقيقية لمثل هذا النظام بسرعات تزيد عن 1000 كم / ساعة غير قادرة على توفير مستوى مقبول من الأمان.
الصور المأخوذة من مصادر مفتوحة من المواقع:
www.iopscience.iop.org
www.collinsaerospace.com
www.en.wikipedia.org
معلومات