18新利最新登入弹射座椅的工作原理

:凯文Bonsor
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飞行员从飞机中弹射出来是罕见的,但有时不得不诉诸将弹出处理挽救他们的生命。
照片由美国空军

美国空军上尉O’grady斯科特是帮助执行禁飞区波斯尼亚北部6月2日,1995年,当一个波黑塞族吗地对空导弹(SAM)袭击了他的f - 16。与飞机周围瓦解,O’grady弯下腰在他的膝盖和抓住拉他的弹射座椅的把手。一声爆炸后引起的树冠层分离,O ' grady炸到空中连同他的座位。不久之后,他的降落伞部署,和90%的飞行员被迫驱逐出他们的飞机,从他的f - 16 O ' grady幸存。六天之后逃避捕捉和吃昆虫为生存,O ' grady获救。

从飞机中弹射出来的速度大于移动声速(马赫1:每小时750英里/ 1207公里)是非常危险的。那些速度喷射的力量可以达到超过20 G - G的力量之一地球的引力。在20 g,飞行员经历一个力等于20倍他或她的体重,这可能会导致严重伤害甚至死亡。

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大多数军用飞机,美国国家航空航天局研究飞机和一些小型商业飞机配备弹射座椅,允许吗飞行员逃离损坏或故障的飞机。在这个版本的18新利最新登入HowStuffWorks,您将了解的部分做一个弹射座椅的工作,如何坐电梯飞行员从飞机上和物理参与排出。18新利最新登入

坐下

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一个弹射座椅被删除从一个f - 15 c同步进行。鹰
照片由美国国防部

是很重要的对于许多类型的飞机有一个弹射座椅,以防飞机在战争中受损或在测试过程中,驾驶员必须拯救拯救他或她的生活。弹射座椅的一个最复杂的块设备在任何飞机,和一些由成千上万的部分。弹射座椅的目的很简单:提升飞机的飞行员直接从一个安全的距离,然后部署降落伞允许飞行员降落在地面上。

要理解一个弹射座椅是如何工作18新利最新登入的,您必须先熟悉任何弹射系统的基本组件。一切都在一瞬间正确地执行,在一个特定的序列来拯救一个飞行员的生活。如果只是一个关键设备故障,它可能是致命的。

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弹射座椅放在驾驶舱,通常连接到rails通过一组滚轮在座位的边缘。在一个弹射,这些rails指南坐的飞机在预定的角度提升。像任何座位,弹射座椅的基本解剖包括水桶、头枕。其他的都是围绕这些主要组件。这里有一个弹射座椅的关键设备:

  • 弹射器
  • 火箭
  • 限制
  • 降落伞

在发生一个弹射,弹射器火灾座位rails,火箭火灾推动阀座更高和降落伞打开,以便安全着陆。在某些模型中,火箭和弹射器组合成一个设备。这些座位也双重约束系统的机组人员在一个弹射和在正常操作。

弹射座椅只是一个更大系统的一部分协助疏散系统。“出口”意味着“出路”或“退出”。一个other part of the overall egress system is the plane's树冠前,必须抛弃弹射座椅被发射的飞机。不是所有的飞机都有树冠。那些不逃避的退路内置的屋顶平面。这些准备打击就在弹射座椅被激活之前,给机组人员逃生门户。

飞行员准备拉下窗帘面前将启动弹射座椅弹射座椅的田径教练。”width=
飞行员准备拉下窗帘面前将启动弹射座椅弹射座椅的田径教练。
照片由美国国防部

通过不同的方法席位被激活。一些人把处理在双方或中间的座位。其他人则激活当船员拉面对窗帘覆盖和保护他的或她的脸。在下一节中,您将找到座位激活后会发生什么。

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救助

这个ace II弹射座椅中间拉处理用于激活弹射序列。”width=
这个ace II弹射座椅中间拉处理用于激活弹射序列。
照片由古德里奇公司

当组员电梯拉处理或美国佬面对窗帘在弹射座椅,它引发了一连串的事件,而推动树冠远离飞机安全,把组员。从飞机中弹射出来不超过4秒从弹出处理拉。确切的时间取决于座位模型和组员的体重。

将弹出处理设置了一个座位炸药筒在弹弓枪,启动弹射座椅到空气中。座位坐了导轨leg-restraint系统被激活。这些腿限制是为了保护组员的腿被抓到在弹射造成伤害或碎片。一个underseat火箭发动机提供力量,提升组员到安全高度,这个力并不是正常的人类生理局限性外,根据文件古德里奇公司制造商使用的弹射座椅,美国军方和美国国家航空航天局。

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弹射系统启动前,树冠必须抛弃让组员逃脱驾驶舱。至少有三种方式,树冠或天花板的飞机可以吹,让组员逃脱:

  • 解除树冠螺栓,充满了一个爆炸性的指控被引爆,分离的树冠飞机。小火箭推进器在树冠的嘴唇向前推动的透明度的弹射路径,根据马丁Herker前物理老师,他曾写过关于弹射座椅和维护一个网站描述弹射座椅。(点击这里去Herker网站。)
  • 打破了树冠——为了避免组员碰撞的可能性与树冠在弹射,一些出口系统旨在打破爆炸性的树冠。这是通过安装导爆索爆炸周围电荷或整个树冠。当它爆炸,碎片的树冠搬出组员的气流路径。
  • 爆炸性的准备——飞机没有树冠将有一个爆炸性的舱口。爆炸螺栓用于打击舱口在喷发。

座位,降落伞从飞机上和生存包也被组员。许多席位,像Goodrich的ace二世(高级概念弹射座椅,模型II),有一个火箭发动机固定在座位下面。后座椅和组员有了驾驶舱,该火箭将提升组员另一个100到200英尺(30.5 61),根据组员的重量。这增加了推进允许组员清楚飞机的尾巴。截至1998年1月,全球有463抛射使用ace II系统,根据美国空军。超过90%的抛射是成功的。有42人死亡。

马丁·贝克尔的降落伞打开弹射座椅在测试。顶部的小降落伞称为起动伞。”width=
马丁·贝克尔的降落伞打开弹射座椅在测试。顶部的小降落伞称为起动伞。
照片由美国航天局

一次飞机,浮标的枪在座位火灾合金弹头,把一个小降落伞,称为起动伞椅子的顶部。这个人的下降速度放缓和稳定座位的高度和轨迹。在指定的时间之后,一个高度传感器导致起动伞把主降落伞从飞行员的槽包。在这一点上,seat-man-separator电动机火灾和座位从组员消失了。然后落回地球的人对于任何降落伞着陆。

弹射模式

ace二世Goodrich公司生产的弹射座椅,有三种可能的弹射模式。使用的是由飞机的高度和空速的喷发。这两个参数来衡量环境传感器复苏定序器弹射座椅的后面。

环境传感器感知的航速和高度并将数据发送给复苏音序器的座位。弹射顺序开始时,座椅导轨和公开传播空速管。空速管,以物理学家亨利·皮托管,是用来测量气压的差异来确定空气的速度。空气流动的数据被发送到音序器,然后选择从抛射的三种模式:

  • 模式1:低空、低速——模式1抛射速度小于250节(288英里/ 463公里)和海拔不到15000英尺(4572米)。起动伞不部署模式1。
  • 模式2:低海拔,高速度——模式2是抛射速度超过250节和海拔不到15000英尺的地方。
  • 模式3:高海拔,任何速度模式3选择任何弹射海拔超过15000英尺。

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物理的排出

试射了一个弹射座椅在NASA分析座位的能力执行zero-altitude,零速喷发。”width=
试射了一个弹射座椅在NASA分析座位的能力执行zero-altitude,零速喷发。
照片由美国航天局

从飞机中弹射出来是一个暴力的事件序列,使人体在一个极端的力量。的主要因素参与飞机弹射力和加速度的组员,根据马丁Herker前物理老师。确定力在被驱逐的人,我们必须看看牛顿第二运动定律,即一个物体的加速度取决于力量作用于物体的质量。

牛顿第二定律是表示为:

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力=质量x加速度

(F = MA)

关于一个组员从飞机中弹射出来,=他或她的体重加上座椅的质量。一个等于加速度由弹射器和underseat火箭。

加速度测量的G,或重力。从飞机中弹射出来5 g 20克范围,这取决于类型的弹射座椅。在介绍中提到的,1 G等于地球的重力,并确定我们多重。18新利最新登入一个G加速度等于32英尺/秒2(9.8米/秒2)。这意味着,如果你掉了什么东西的悬崖,它将32英尺/秒的速度下降2

这是简单的确定质量座位和设备连接到座位。飞行员的质量是最大的变量。一个180磅的人通常觉得180磅的力被应用到他当静止。在20克的影响,同样的180磅重的人会感觉被施加3600磅的力量。更多地了解,点击这里

“确定的速度弹射座椅在任何时候,一个解决了牛顿方程知道施加的力的大小和座位/居住者的质量系统。唯一的其他因素,需要应用力的时间和初速度(如果有的话),“写Herker在他的网站上描述的物理理解抛射。Herker提供这个方程确定座位的速度:

速度=加速度x时间+初始速度

在+ V V (f) =(我)

初速度指上升或下沉率的飞机。也可能由座椅弹射过程的初始步骤,结合了一个爆炸性的弹射器和一个underseat火箭。座位的速度必须足够高,以允许阀座和人分离从飞机尽快为了清楚整个飞机。

弹射座椅的使用一直是一个最后当飞机受损,飞行员已经失去了控制。18新利最新登入然而,拯救的生命比节省飞机,飞行员是一个更高的优先级,有时需要一个弹射为了挽救一条生命。

弹射座椅和相关技术18luck手机登录的更多信息,参见下一页的链接。

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