Как работает катапультируемое кресло в самолете

Ты знал, что при катапультировании система фиксирует пилотам руки и ноги, чтобы их не сломало потоком воздуха? А о том, что были системы, выбрасывающие летчика вниз? И о том, что у американских самолетов отстреливается кабина целиком?




Идею катапульты современный человек воспринимает как некое общее место. Типа, ну да, есть такая штука. Вон у меня кофеварка имеется и автомобиль — и чего? Между тем с ростом скоростей это устройство превратилось в настоящий шедевр технической мысли.


Придумали катапульту еще в 1928 году, ее запатентовал румынский изобретатель Анастас Драгомир. Кресло выбрасывалось из самолета с помощью сжатого воздуха. Однако в те времена никто не был готов всерьез тратиться на внедрение таких штук. Пилоту пора сойти? Отлично, пусть вылезает на крыло и прыгает. И только когда стало понятно, что больше 10% летчиков в такой ситуации убивает хвостом самолета, а примерно 45% травмирует (статистика ВВС США, 1943 год), на катапульты стали смотреть серьезнее.

Отстрел катапультируемого кресла на Lockheed TV-2

Однако первыми начали серийно устанавливать катапультируемые кресла не американцы, а немцы. В 1942 году их получил Heinkel He 219, поршневой ночной истребитель. Но еще раньше такое устройство испытали на реактивном истребителе: в 1942-м летчик-испытатель Гельмут Шенк совершил первое успешное катапультирование.

Ночной истребитель Heinkel He 219, Германия

Поначалу кресла просто выбрасывало вверх за счет порохового заряда. Потом пилот отстегивался от него, раскрывал парашют и приземлялся. Фонарь кабины отстреливался чуть раньше. Но иногда нет — такое тоже случалось. С понятными последствиями.

С развитием реактивной авиации скорости выросли, и понадобилось подбрасывать катапультируемое кресло выше и быстрее. Увы, тут внезапно выяснилось, что прочность позвоночника вида Homo sapiens не безгранична. Еще бы, летчик в течение примерно 0,15 секунды испытывает перегрузку в 12-15 g! Тогда разработчики катапульт пошли разными путями. Советские конструкторы на ряде самолетов сделали кресло отстреливающимся вниз. Например, на Ту-16 и Ту-20. Идея имела только один недостаток: она не позволяла пользоваться системой на малой высоте, минимум — 230 метров относительно поверхности земли.




Вторым решением проблемы стал двухступенчатый твердотопливный двигатель. Сначала катапультируемое кресло выстреливала вверх разгонная ступень, а потом основная добавляла скорости. Получалось менее травматично.

Но тут прогресс подкинул новый вызов: в 50-е скорости самолетов выросли, и покинувшего кабину пилота травмировал набегающий поток воздуха. Конечно, переломы конечностей и разрыв лицевых тканей лучше, чем смерть в подбитой машине. Но все же такие последствия катапультирования никого не устраивали. Пришлось разрабатывать защитные шлемы, комбинезоны, обувь и даже автоматические ограничители движения для рук и ног. Однако гарантий безопасности на сверхзвуковых скоростях это не давало. А идея сначала сбросить скорость, а потом уже эвакуироваться, критики не выдерживала.

Современные катапультируемые кресла позволяют катапультироваться на нулевой высоте и при нулевой скорости

Тогда в США начали работать над концепцией отделяемой капсулы и внедрили ее на Convair B-58 Hustler и General Dynamics F-111.

Советские же конструкторы сначала попытались придумать, как использовать фонарь кабины в качестве защиты при катапультировании. Такое решение впервые реализовали на МиГ-21. Увы, решение было сложным, результат спорным. В итоге кресло снабдили системой из трех парашютов.

Первый переворачивает кресло в горизонтальное положение, чтобы минимизировать воздействие встречного потока. Второй опускает пилота с креслом до высоты в 3-4 тысячи метров, уже в нормальном положении. А потом человек отстегивается и на третьем парашюте спускается на землю. Происходит это все автоматически.

Как раз тот самолет, на котором фонарь кабины соединялся с катапультируемым креслом и защищал пилота даже после того, как он покинул машину

Ка-50, «Черная акула»

Такая концепция реализована на большинстве современных боевых самолетов. Приводит систему в действие сам пилот, хотя на некоторых бомбардировщиках командир может принудительно катапультировать экипаж, а на палубном истребителе Як-38 решение принимала автоматика.


Ну и напоследок о катапультах на вертолетах. На советском К-50 отстреливались фонарь кабины и винты, после чего спинка кресла с пристегнутым к ней пилотом вылетала наружу. Когда реактивный двигатель заканчивал работать, ремни автоматически перерезались, и дальше пилот спускался уже без лишних деталей.

Вот такая техническая красота. А ты говоришь — кофемолки!

Источник