美國 ACES 5 先進(jìn)彈射座椅的技術(shù)根源，來自莫斯科州的 “星” 科研生產(chǎn)企業(yè)

在美國與以色列新一輪戰(zhàn)爭即將滿一個月之際，美國媒體《19 Forty Five》對 “史詩狂怒” 行動的空中作戰(zhàn)階段進(jìn)行了總結(jié)。其中最引人注目的結(jié)果之一，是美國空軍現(xiàn)役作戰(zhàn)裝備的損失情況。

據(jù)該媒體統(tǒng)計，截至 3 月 25 日，美軍共損失 20 架航空器，其中包括多達(dá) 12 架造價高昂的 MQ-9 “死神” 戰(zhàn)略偵察無人機(jī)，單機(jī)價值 5650 萬美元。

若僅統(tǒng)計有人駕駛戰(zhàn)機(jī)，3 月 4 日在科威特上空，美軍幾乎同時損失了 3 架 F-15E “攻擊鷹” 戰(zhàn)斗轟炸機(jī)（據(jù)稱為該國防空系統(tǒng) “友軍火力” 所致）和 1 架 F-35A 第五代多用途戰(zhàn)機(jī)（被伊朗擊落）。

3 月 12 日，美軍一架大型 KC-135 加油機(jī)墜毀、機(jī)組全員陣亡的事件尤為突出。美方稱，這架 KC-135 在空中與另一架同型 “飛行油罐車” 相撞，后者尾部嚴(yán)重受損但勉強(qiáng)飛抵以色列軍用機(jī)場。伊朗則表示，兩架 “飛行油罐車” 均遭地面火力打擊。

但我建議重點關(guān)注首批 3 架 F-15E 在科威特上空的悲劇性損失。此事的關(guān)鍵看點在于，這三架雙座戰(zhàn)機(jī)的全部 6 名飛行員（其中 1 名為女性）均成功彈射逃生，且從公布視頻來看，甚至未出現(xiàn)航空事故中常見的嚴(yán)重創(chuàng)傷。

問題在于，在噴氣式速度時代，保障飛行員安全離機(jī)是一項極其復(fù)雜的任務(wù)。首要難點在于，飛行員離機(jī)時與機(jī)身結(jié)構(gòu)相撞的風(fēng)險急劇增加。

彈射過程中另一個危險效應(yīng)是，座椅剛被彈出座艙、瞬間進(jìn)入強(qiáng)迎面氣流時，飛行員頭部會撞擊座椅靠背。此外，在這危急瞬間，脊柱、四肢極易受傷。

即便躲過這些危險，后續(xù)著陸也暗藏重重危機(jī) —— 落點通常未知、地面情況不明，因為被彈射系統(tǒng)牢牢固定的飛行員根本無法操控降落傘下降過程。

因此，彈射并非總能平安收場。俄羅斯網(wǎng)站 “軍事評論” 2020 年 12 月 21 日發(fā)布的圖表可提供國外相關(guān)統(tǒng)計參考。據(jù)該材料顯示，現(xiàn)代軍用戰(zhàn)機(jī)飛行員彈射多發(fā)生在 300–500 公里 / 小時速度區(qū)間。

在統(tǒng)計的 51 起案例中，僅有 12 起飛行員 “毫發(fā)無損”，36 起傷勢不重，但 3 起該速度區(qū)間內(nèi)的彈射事故造成人員死亡。

這些數(shù)據(jù)僅適用于飛行速度不算極高的情況，而這對現(xiàn)代噴氣式戰(zhàn)斗機(jī)而言并不典型。

公開資料顯示，F(xiàn)-15E “攻擊鷹” 戰(zhàn)斗轟炸機(jī)的巡航速度為 917 公里 / 小時，被擊落的美軍 3 架戰(zhàn)機(jī)執(zhí)行任務(wù)時很可能正以該速度或接近該速度飛行，這幾乎達(dá)到《19 Forty Five》提及的、也是大洋彼岸公認(rèn)的安全彈射技術(shù)極限。

然而如前所述，這三架 “攻擊鷹” 的 6 名機(jī)組人員雖突遭致命 “友軍火力”，卻全部平安落地。一小時內(nèi)，他們被部署在鄰國待命的美以搜救部隊（CSAR）找到，隨后轉(zhuǎn)運(yùn)至約旦穆瓦法克?薩爾提空軍基地，據(jù)信已重返戰(zhàn)斗崗位。

若果真如此，就必須承認(rèn)，現(xiàn)代美國彈射座椅的研發(fā)者取得了重大工程成就。這些頂尖精密設(shè)備的正式型號為 ACES 5。

不過，我們先別急著只向大洋彼岸的設(shè)計師道賀。原因在于，這些 ACES 5 座椅有著深厚的俄羅斯技術(shù)根源 —— 美國十分清楚，其彈射座椅在很大程度上借鑒了蘇聯(lián)時期的 K-36 座椅。正所謂：“貓吃了誰的肉，自己心里有數(shù)?！?/strong>

事情要從頭說起。

1989 年，全球各大電視臺都播放了蘇聯(lián)試飛員阿納托利?科沃丘爾在巴黎近郊勒布爾歇航展上奇跡生還的畫面，許多評論稱之為 “神跡”。

當(dāng)年 6 月 8 日，科沃丘爾駕駛米格 - 29 參加飛行表演，輕松完成了 “死筋斗”、帶轉(zhuǎn)向的 “鐘擺” 和雙水平 “橫滾” 等特技動作。

隨后，他以極限迎角、最低允許速度飛越法國機(jī)場跑道，令地面觀眾驚嘆不已。

就在這一超低空時刻，飛鳥吸入右側(cè)發(fā)動機(jī)進(jìn)氣道，導(dǎo)致米格 - 29 右引擎突然停車并噴出火舌。飛機(jī)以近 90 度側(cè)傾進(jìn)入失控墜落時，距地面僅 92 米。

對幾乎任何外國飛行員而言，這都意味著必死無疑，因為當(dāng)時國外沒有任何彈射座椅能應(yīng)對這種情況。幸運(yùn)的是，科沃丘爾座椅正是蘇聯(lián) K-36。

他的降落傘在觸地前瞬間張開，將墜落速度降至 11 米 / 秒 —— 這一速度仍十分危險。但提前墜地的戰(zhàn)機(jī)產(chǎn)生的沖擊波將飛行員連同座椅和降落傘一同彈起，正是這一關(guān)鍵救了試飛員的命，盡管其著陸速度仍超出設(shè)計值。

他傷勢不重，次日便若無其事地駕駛另一架蘇聯(lián)米格 - 29 再次升空。

毫不夸張地說，這段往事給全球航空界留下了不可磨滅的印象。國外公開承認(rèn)，其當(dāng)時的彈射座椅與蘇聯(lián) K-36 相比望塵莫及。對外國產(chǎn)品而言，90 米高度、接近零速度的彈射對飛行員意味著必死無疑。

然而不久后蘇聯(lián)解體。1993 年，以美國 “航天醫(yī)學(xué)之父” 哈里?阿姆斯特朗將軍命名的美國空軍阿姆斯特朗實驗室發(fā)布了關(guān)于俄羅斯彈射座椅的長篇報告。實驗室主任托馬斯?穆爾的結(jié)論斬釘截鐵：“美國空軍在該領(lǐng)域現(xiàn)有的所有裝備（當(dāng)時為馬丁?貝克座椅 —— 編者注）都不堪大用?！?/p>

報告進(jìn)一步指出：“尤其是在越南戰(zhàn)爭期間，許多被迫棄機(jī)的機(jī)組人員因強(qiáng)大氣動力遭受重傷或死亡。當(dāng)前飛行員救生能力無法滿足現(xiàn)有需求，隨著美軍 F-22 戰(zhàn)機(jī)列裝，這一問題將愈發(fā)凸顯?！?/p>

補(bǔ)充說明：全球首架美國第五代隱身多用途戰(zhàn)斗機(jī) F-22 “猛禽” 于 1997 年 9 月 7 日首飛。可以認(rèn)為，當(dāng)時其飛行員彈射座椅問題已得到解決，但如此迅速的突破是如何實現(xiàn)的？

穆爾先生認(rèn)為，快速扭轉(zhuǎn)局面的唯一途徑是借鑒蘇聯(lián)先進(jìn)技術(shù)，特別是將莫斯科州第 918 廠（今以謝韋林命名的 “星” 科研生產(chǎn)企業(yè)）研制的 K-36 座椅適配美國標(biāo)準(zhǔn)。

想必大家還記得，當(dāng)年我們幾乎愿意與美國分享一切。在如今軍事政治背景下難以理解的天真與無限善意中，我們向幾乎所有西方來客敞開了此前絕密的設(shè)計核心，只盼與西方永遠(yuǎn)結(jié)盟。

正因如此，1993 年美俄簽署了政府間《國外對比技術(shù)評估》（FCT）計劃，這幾乎成了向間諜活動敞開大門的尖端技術(shù)交流平臺，而事實證明，先進(jìn)經(jīng)驗僅單向流動 —— 從我國流向大洋彼岸。

于是美國人很快便在莫斯科州 “星” 企業(yè)暢行無阻，帶來了當(dāng)時最先進(jìn)的檢測設(shè)備，毫無顧忌地細(xì)致研究我國 K-36 座椅。

他們向天真得離譜的葉利欽時代莫斯科支付了 2100 萬美元，這筆錢對于美國人獲得的海量技術(shù)知識而言簡直微不足道。

總之，這些 “客人” 確信，時任 “星” 企業(yè)總經(jīng)理蓋伊?謝韋林對 K-36 的介紹絕非虛言：“借助該座椅，可在 0 至 20 公里高度、指示空速 0 至 1300 公里 / 小時、馬赫數(shù)至 2.57 的所有飛行狀態(tài)下安全離機(jī)。”

這一技術(shù)高度是大洋彼岸的馬丁?貝克產(chǎn)品根本無法企及的。美國專員在 “星” 企業(yè)仔細(xì)測量、查驗、測試，以極低代價獲得俄羅斯設(shè)計師的頂尖技術(shù)成果后滿載而歸。

幾年后，美國便 “造出” 了配備 HG170 慣性穩(wěn)定器的 ACES-2 彈射座椅。倉促問世的產(chǎn)品仍存在缺陷：時速 1300 公里及以上時，迎面氣流可能扯斷或嚴(yán)重撞傷固定不佳的飛行員手臂。

最終日本人出手相助，只有他們?yōu)槲磥淼?ACES 5 設(shè)計出可靠的飛行員四肢固定裝置，不過也將美國彈射座椅的速度限制在 1100 公里 / 小時。而俄羅斯蓋伊?謝韋林為蘇 - 57 第五代戰(zhàn)機(jī)研制的現(xiàn)代化改型 K-36Д-5 座椅，這一指標(biāo)遠(yuǎn)高于此（可達(dá) 1390 公里 / 小時）。

或許阿姆斯特朗實驗室的設(shè)計師們還想如當(dāng)年一樣再次造訪 “星” 企業(yè)，深入探究 K-36Д-5 的技術(shù)秘密。

但我相信，俄羅斯早已告別那段歲月。令人唏噓的美俄政府間技術(shù)對比計劃結(jié)束已三十年，我們學(xué)到了很多。至少我對此抱有希望。

《自由新聞報》檔案

德國航空雜志《Flug Revue》曾刊登過一則趣聞，講述 1960 年代美國彈射座椅研發(fā)初期的故事。原來，美國黑熊曾積極參與該設(shè)備的飛行測試。

為何選擇這種動物？因其體型和身體結(jié)構(gòu)與人類有幾分相似。

1962 年 3 月 21 日，名為 “瑜伽” 的兩歲雌性黑熊成為首個從 B-58 “盜賊” 轟炸機(jī)超音速座艙中彈射的生物。黑熊自然被提前麻醉并牢牢固定在座椅上，在 10668 米高空、1.3 馬赫速度下被火藥裝藥強(qiáng)制彈射。

7 分 49 秒后，救生艙降落在加利福尼亞沙漠。試驗被認(rèn)定成功，因為黑熊存活并安然蘇醒。