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沃尔沃XC Classic论坛 >  歼七的故事(全文更新完毕)

发表于 2017-03-05 23:08    IP属地:未知

弹射救生系统
  歼-7 这种高速歼击机的飞行员在弹射救生时往往都是在飞机飞行速度很高的情况下进行的,而这种弹射环境是十分险恶的。飞行员弹射出舱后会受到迎面强大空气气流的吹袭。
      一方面气流吹袭动压使人体产生面部变形、结膜和皮下出血以及软组织撕裂等损伤,另一方面还会出现飞行员的头及四肢的甩打伤,造成头和四肢关节脱臼和脑外伤,严重的脑外伤可立即引起意识丧失和死亡,而且飞机的速度越快,甩打伤的伤势就越重。此外高速气流可将飞行员的头盔、氧气面罩、飞行服等吹掉或吹坏,使飞行员发生缺氧、冻伤等损害。
      那么是否有一种能使飞行员高速飞行弹射时不受气流吹袭的办法呢?最好是使飞行员弹射时密封起来,至少也要与高速气流之间有东西隔开,那么就会大大降低气流吹袭的损伤。歼-7 和歼-7 I 型飞机采用了的“СК”舱盖带离式弹射救生系统就是依照这种思路研制的,当开始弹射时座椅的上端先顶住座舱盖的后缘,接着舱盖便绕其前缘转动,在座椅出舱行程完成后,座舱盖前缘和座椅下端联接在一起,舱盖于是自动地扣在弹射座椅之前,而飞行员则位于座椅与座舱盖之间于是就可以避免高速迎面气流的吹袭。于是座舱盖扣合在飞行员和座椅的前面,形成一个小的相对封闭空间,这样舱盖就阻挡了迎面吹来的高速气流压力,对飞行员提供了足够的防护。当座弹射座椅上升到一定高度后扣合的座舱盖再次和座椅自动分离,然后飞行员再和座椅分离,打开降落伞完成救生过程。
       这种舱盖扣在座椅前面的弹射离舱方式尽管对飞行员提供了防护,但为保证座舱盖和座椅之间的扣合和分离,其联接部分的结构就比较复杂,锁的顺序开闭环节较多。扣合时的 15 个各种类型的锁要在弹射瞬间按预定顺序完成 19 次动作,分离时这些锁又要再度按相反顺序进行动作,加上由于制造误差和使用维护等方面的原因,弹射座椅的各机件很容易在弹射时发生故障导致救生失败。
       另外这种舱盖带离式弹射救生系统的弹射座椅是根据苏联飞行员的人体尺寸进行设计的,而根据对中国飞行员的人体测量发现中国飞行员的平均身高虽然低于苏联飞行员,但平均坐高(坐着的时候臀部至头顶的距离)却比苏联飞行员要高 37 毫米,中国飞行员的上身长度长但下肢长度却比他们短得多,这是黄种人与白种人在人体尺寸上的一个很大差别,也导致原设计的座舱盖到飞行员头部之间的距离太近,飞行时飞行员带上头盔后头盔的顶部几乎就碰到座舱盖了,因而在扣盖弹射瞬间飞行员的头部和舱盖之间已经没有了足够的空间,座舱盖将猛烈扣击头盔,很容易造成颅脑损伤和颈椎的骨折和移位,成为歼-7 飞机在弹射时飞行员容易受伤和死亡的重要原因。
      同时这种带离式弹射救生系统的低空救生性能也不好,平飞时的安全救生高度必须在 110 米以上,因此只在歼-7、歼-7 I 飞机上使用过,后来被敞开式弹射救生系统所取代。


歼-7 舱盖带离式弹射




[ 本帖最后由 vincent-song 于 2017-3-5 23:10 编辑 ]

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发表于 2017-03-05 23:08    IP属地:未知


早期型歼-7 上使用的 I 型火箭弹射座椅


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发表于 2017-03-05 23:09    IP属地:未知

  歼-7II 之后的飞机均改为敞开式弹射救生系统,弹射时飞行员拉动弹射手柄,冷气系统首先将座舱盖向后上方抛出,在弹射动力推动弹射座椅上升的过程中,飞行员的肩带被拉紧,两腿收回并被脚卡固定,手臂防护挡板展开限制双臂的摆动,这些装置可以将飞行员的肢体定位锁紧,避免在弹射和高速气流吹袭中甩打受伤,在戴密闭头盔的情况下可保证 1,000 公里/小时速度弹射时头面部不受损伤。座椅弹射出舱后稳定伞射出并展开,座椅开始稳定和减速,待座椅达到预定高度与速度后人椅进行分离,最后打开降落伞完成救生过程。敞开式座椅弹射时座椅与飞行员都暴露在迎面气流中,可采取密闭头盔等各种不同的措施来防止高速气流的吹袭来保护飞行员的头部和面部。这种弹射救生系统具有重量轻、结构简单、低空性能好等特点,被世界上大多数战斗机所采用。配套的火箭弹射座椅采用座椅弹射器和弹射火箭的联合弹射动力装置,不仅降低了作用于人体的最大过载,大大提高了弹射轨迹的高度。同时还降低了弹射时对飞行高度和飞行表速的要求,使火箭弹射座椅实现零高度和零速度弹射,达到了在零高度到整个飞机升限内、表速从零到最大表速范围内的安全救生能力。

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发表于 2017-03-05 23:12    IP属地:未知

  敞开式弹射救生系统必须首先要将座舱盖抛掉后才能实施弹射,而座舱盖抛放系统是由抛放作动筒、应急抛放冷气管路等组成的一个比较复杂的系统,舱盖抛放系统不仅增加了重量,而且维护的时间也大大增多。特别是在弹射座椅开始弹射之前所增加的这个抛放座舱盖所需要的时间延迟,直接会决定在低空大下沉率或不利的姿态情况下弹射救生的成败。另外如果由于某些原因不能抛掉座舱盖,那么座椅也不能进行弹射,因此歼-7MG、歼-7G 型飞机开始采用技术更为先进的穿盖弹射方式来进一步提高救生性能。该系统的弹射座椅上安装有破盖枪,座椅开始弹射后破盖枪先穿透座舱盖玻璃,使玻璃产生预制裂纹来降低舱盖的强度,然后依靠座椅上的破盖器破裂舱盖玻璃弹射出舱。
       这种穿盖弹射方式的优点是技术相对简单,缩短了救生时间,比抛盖弹射要缩短 0.4 秒,提高了在低空复杂姿态下的救生成功率。另外由于取消了抛盖装置、抛盖联动机构、座椅联锁机构等三个关联装置,座椅与座舱盖系统之间不需要联动,减少了救生系统的工作环节,也使系统可靠性大大提高,是清除弹射通道最简单和耗时最少的方法。但这种弹射方式的缺点是破盖枪产生的预制裂纹不稳定,作用在飞行员身体上的穿盖载荷对飞行员损伤概率相对较大,舱盖玻璃碎片还可能会破坏氧气面罩等个人装备,如果设计不当穿盖弹射也能对飞行员造成严重损伤或导致弹射失败。
       为了能降低作用在飞行员身体上的穿盖载荷,在此基础上 FC-1 和歼-10 飞机采用了微爆索爆破穿盖弹射方式,在座舱盖玻璃上敷设微爆索,当座椅开始弹射后,立即启爆微爆索将舱盖玻璃炸裂,然后座椅上的破盖器撞开舱盖玻璃出舱。此种穿盖方式的舱盖玻璃破裂效果好、产生的预制裂纹稳定,弹射过程中作用在人体上的穿盖载荷相对较小。但是座椅与座舱之间需要一套联动机构用于启爆微爆索,而且敷设微爆索的工艺也比较复杂,舱盖上的微爆索对飞行员的视界也有一定的影响。

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发表于 2017-03-05 23:14    IP属地:未知

  与各型歼-7 飞机救生系统配套的弹射座椅有多种型号,座椅通过左右两根滑轨安装在座舱内的防弹钢板上,为了满足不同座高的飞行员进入座舱后具有良好的操纵舒适性和良好的视野,座椅上装有小型化的椅盆电动升降机构。
       早期的歼-7 和歼-7I 型飞机采用的是弹道式弹射座椅,采用了三级弹射筒以提高弹射座椅离机的速度。歼-7II 飞机所采用的 HTY-2 型火箭弹射座椅把火箭作为弹射座椅的第二级动力,在弹射筒作用下把座椅弹出座舱后,再由火箭动力继续推动座椅向上运动,使其具有更高的轨迹以实现了在零高度至升限、250~850 公里/小时的范围内能够安全弹射救生。歼-7III 飞机采用了性能更好的 HTY-3 型火箭弹射座椅,可在零高度至升限,130~1,000公里/小时的范围内弹射救生。
       歼-7E 和一些歼-7M 系列出口飞机换装了 HTY-4 型弹射座椅,这种座椅是在 HTY-3 型弹射座椅的基础上发展而成的,具有更好的人椅自动分离性能,可先期弹出的稳定伞快速将降落伞打开,实现了零高度至升限,0~1,000 公里/小时的范围内的“零零”弹射救生标准。
       歼-7G 系列飞机装备的 HTY-6 型火箭弹射座椅除具备 HTY-4 型弹射座椅的救生包线外,还采用了许多新枝术,包括动态程序控制器可根据弹射时不同的高度和速度自动选择人椅系统分离和射出救生伞的最佳时机,提高了在不利姿态下的救生性能。新型火箭包采用喷口后置并向后倾斜一定角度,增加了水平分力,改善了座椅零高度、零速度和低速弹射能力,配装的新型高原救生伞保证了飞机在高原地区作战时的安全救生,新的上肢防护装置也提高了飞行员抵抗高速气流吹袭的能力。性能与国外现役飞机弹射座椅的性能基本接近,被空军确定为通用型座椅。

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发表于 2017-03-05 23:14    IP属地:未知


歼-7E 吊装弹射座椅


[ 本帖最后由 vincent-song 于 2017-3-6 07:37 编辑 ]

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发表于 2017-03-06 07:39    IP属地:未知

大气数据仪表/大气数据计算机系统
  大气数据对于飞行员是最为重要的信息之一,歼-7 飞机配套使用的是包括气压式高度表、空速表、M 数表、升降速度表等组成的全静压大气数据仪表,仍然是传统的机械膜盒式仪表,通过空速管采集大气全压和静压之间的差值来指示飞机的速度、高度等信息。歼-7、歼-7 I、歼-7 II 飞机空速管安装在机头下方,空速管的管体比较长,远远的伸在机头前方受气流干扰最小的地方,头部还安装有迎角传感器和侧滑角传感器,飞机在地面停放的时候机头空速管可向上折起。但这种安装方式并不很理想,因此而歼-7IIA 以后的型号上为了改善其使用维护性,多将空速管支臂缩短,并改为了固定安装在机头的右上方,这样就不会在地勤维护中无意中被磕碰损坏。除了主空速管进行测量外,机头还安装有外形较小的应急全压受感器,在主空速管发生故障时作为应急备份使用。

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发表于 2017-03-06 07:39    IP属地:未知

  空速管支臂缩短所带来的测量误差是由歼-7IIA 飞机安装的引进英国的 50-408-02 型大气数据计算机进行计算修正的,随着飞机对大气数据的需求越来越多,大气数据计算机系统逐步地替代各自独立的分离式仪表和传感器,使所需要的传感器数量大大减小并且提高了测量参数的精度。大气数据计算机通过静压传感器、动压传感器、迎角传感器和总温传感器将所获得的气压高度、真空速、指示空速、升降速度、马赫数、大气密度、大气温度、迎角等数据经计算机进行集中处理和误差修正,然后将处理后的结果输送给平显或综合显示仪表系统,供飞行员操纵飞机使用。同时也可以将信号输送到飞行的操纵、火控以及导航系统中提供飞行状态参数。引进后的大气数据计算机的国产型装备了后来的歼-7E 等型号,具有输出信息多、精度高、速度快、易维修等优点,标志着国内座舱技术和仪表综合化的重大突破。

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发表于 2017-03-06 07:39    IP属地:未知


大气数据系统


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发表于 2017-03-06 07:40    IP属地:未知

  除了气压式高度表外,无线电高度表也是一种体积小、重量轻的无线电测高设备,通过向地面发射无线电波来测量飞机距离地面的高度。与气压式高度表测的是大气压高度不同,无线电高度表测量的是飞机飞行的真实高度,可以作为飞机低高度飞行时的精准测高设备。特别是在低空近、超音速飞行时空速管受激波的影响,静压测量将会出现非常大的误差,导致气压式膜盒高度表出现较大的少指示,只能靠无线电高度表来指示准确高度。歼-7 飞机早先配套安装 262 型无线电高度表,是一种调频式无线电高度表,这种高度表以连续波方式工作,采用两个天线分别作为发射天线和接收天线,测高范围为 600 米以内。后来安装的 265 型雷达高度表是一种脉冲式无线电高度表,它的工作方式与脉冲雷达测量距离的工作方式基本相同,发射的脉冲宽度可自动调整,无论在低高度或高高度均可精确测量并具有低高度告警功能,测高范围扩大到 1,500 米以内,并可为自动驾驶仪提供低高度拉起信号。除设有专用指示器来显示测高结果外、还能够与组合高度表或平显交联,成为火控系统的一个组成部分,指示高度以供飞行员攻击或着陆时使用。

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