ДИАПАЗОН СКОРОСТЕЙ И ВЫСОТ ДЛЯ БЕЗОПАСНОГО КАТАПУЛЬТИРОВАНИЯ

Выбору оптимального диапазона скоростей и высот без­опасного катапультирования для создания перспективного поко­ления катапультных кресел должен предшествовать тщательный анализ статистических материалов применения катапультных кресел прошлых поколений, режимов, на которых они применялись, и их результатов. Всесторонний анализ объектив­ных материалов позволит разработчикам этих средств выбирать правильное направление поисков средств для их совершенст­вования.

Поскольку сбор статистических материалов и их системати­зация велись, как правило, с большим опозданием, конструк-

торам приходилось пользоваться отдельными отрывочными материалами и имевшимися в иностранной печати данными и по ним делать вывод, как действовать в тот или иной период.

Многолетняя зарубежная статистика, в частности характер изменения общего числа катапультирований с помощью кресел различных фирм, свидетельствовали о том, что если на первом этапе применения катапультных кресел критической считалась скорость, на которой происходило катапультирование вслед­ствие слабой защиты летчика от воздушного потока, то в даль­нейшем на результатах катапультирований все больше сказы­валась высота, на которой они применялись, и результаты были отрицательны. Это особенно влияло при наличии у само­лета скорости снижения и при нахождении его в неблаго­приятном положении в пространстве (крен, вращение и т. д.).

В связи с этим американским стандартом было ужесточено требование по уменьшению высоты, необходимой для безопасного катапультирования из перевернутого положения самолета (ка­биной вниз), установив ее 60 м.

Приведем пример последствий недооценки специализированной фирмой «Мартин-Бейкер», являющейся поставщиком кресел всему капиталистическому миру, в том числе и ВВС США, значения спасения на малых высотах и из перевернутого положения самолета кабиной вниз.

В новых условиях большое число полетов истребителей производится на малых высотах с большими скоростями. В этих условиях требования к средствам спасения предъявляются более жесткие. Поэтому невыполнение фирмой «Мартин-Бейкер» на новом кресле Мк.10 американского стандарта по обеспе­чению необходимой для спасения из перевернутого кабиной вниз самолета высоты 60 м (на Мк.10 требовалось 107…110 м), ‘ несущественного, по мнению фирмы, требования, заставило американские самолетные фирмы самим приступить к изготовле­нию фирменных кресел.

Фирма «Стенсел», проведя весь комплекс конструкторских и исследовательских работ, выпустила в 1972 г. кресло S-IH-S-3, фирма «Дуглас» в 1972 г. — кресло ESCAPAK, а в 1975 г.— кресло ACES-И. Эти кресла полностью обеспечивали требования американского стандарта, в том числе и по спасению из пере­вернутого кабиной вниз самолета, находящегося на высоте 60 м. Это было достигнуто за счет резкого сокращения времени на срабатывание всех систем кресла и наполнения купола спасательного парашюта с 6,5 до 1,8…2,2 с. Масса кресла была уменьшена с 90 кг (Мк.10) до 60 кг (S-III-S-3). За счет дублирования систем была повышена надежность кресел и улучшены условия их эксплуатации:

Только после этого фирма «Мартин-Бейкер» приступила

к разработке своего кресла, удовлетворяющего американскому стандарту. Креслу был присвоен индекс Мк.12, в настоящее вре­мя оно выпускается серийно. Фирма работает и над следую­щей модификацией с индексом Мк.14.

Приведем некоторые, наиболее характерные, статистические материалы и по ним попытаемся сделать вывод о целесообраз­ном диапазоне скоростей и высот покидания.

У авторов нет возможности свести все статистические материалы к таблицам единого типа, поэтому далее они будут приводиться в том виде, в котором они приводятся в зарубеж­ной печати: по диапазону применения катапультных установок, по режиму самолета в момент покидания, по результатам катапультирований, по общим потерям самолетов и т. д.

По диапазону применений фирма «Мартин-Бейкер» приводит статистику применений своих кресел за четыре года (рис. 78, а).

По скоростям катапультирования. Общее число катапуль­тирований, приведенных на рис. 78, а, составляет 896, из них на скорости до 900 км/ч катапультировались 98,3% и на ско­рости более 900 км/ч всего 1,7%.

Диапазон по высотам. Общее число случаев по высоте — 505, причем до высоты 3000 м — 91%, свыше этой высоты — 9% (рис. 78, б).

Рис. 78. Графики статистики применения катапультных кресел фирмы «Мартин- Бейкер» за четыре года: а — по скорости; 6 — по высоте

ВМС США привели сравнительные характеристики числа катапультирований летчиков ВМС США в боевых и мирных условиях полетов различных типов самолетов за период с 1964 по 1972 гг. по диапазону скоростей применений (табл. 4.1).

Таблица 4.1. V, км/ч В боевых условиях из самолетов В мирных условиях дозвуковых сверхзвуковых число % число % число 1 % 0…180 0 0 0 0 51 6,4 180…360 10 16 4 10 339 42,7 360…540 29 46,8 13 32,5 274 34,5 540…720 9 14,5 10 25 90 11,4 720…900 12 19,3 9 22,5 31 900 и более 2 3,2 4 10 9 1,1 Всего 62 100 40 100 794 100

Немаловажную роль играет режим полета самолета (его эво­люция) в момент катапультирования. Даже весьма ограниченная статистика режимов дает основание судить о необходимости суммирования эволютивной перегрузки с катапультными.

ВВС США приводят ограниченную сводку, из которой следует, что около 40% известных покиданий происходит в процессе эволюции (табл. 4.2).

Таблица 4.2 Режим полета самолета в момент катапультирования Число катапуль­ тирований Доля от об­щего чис­ла ката­пультиро­ваний, % Режим полета самолета в момент катапультирования Число катапуль­ тирований Доля от об­щего чис­ла ката­пультиро­ваний, % Набор высоты 71 9,4 Вираж 39 5,2 Горизонтальный по 265 35,0 Полет по спирали 23 3,0 лет Полет на спине 47 6,2 Бочка 11 1,4 Пикирование 105 13,9 Не известен 112 14,8 Штопор 84 11,1 Всего 100,0

По данным ВМС и ВВС США, за период с 09.08.49 г. по 01.01.56 г. в ВМС США катапультировались 177, а в ВВС США — 757 человек. Результаты катапультирований (в %) приведены в табл. 4.3.

Ниже в табл. 4.4. приведены результаты (в %) влияния режима полета при катапультировании на выживаемость летчиков ВМС и ВВС США.

Результат катапультирования	ВМС	ВВС
Без повреждений	65	42
Легкие травмы	—	21
Тяжелые травмы	15	14
Смертельный исход	16	23
Пропавшие без вести	4	—
Всего	100	100

Параметры режимов катапультирований	ВМС	ВВС
К>927 км/ч	55	70
V^740 км/ч	90	92
Я>1500 км/ч	96	—
300<Я< 11600 м	—	92
//<300 м	7	24

Результаты катапультирований летчиков ВВС США за период с 1976 по 1981 гг. приведены в табл. 4.5.

Таблица 4.5 Год Число ката­пультирований С благополучным исходом Со смертельным исходом всего % от общего числа всего выполненные за пределами ограничений % выполненных за пределами ограничений от числа со смертельным исходом 1976 64 50 78 14 8 57 1977 70 54 77 16 12 75 1978 79 63 80 16 11 69 1979 79 54 68 25 19 76 1980 71 49 69 22 17 77 1981 72 57 79 15 10 67 Всего 435 327 75 108 77 71

Сведения об аварийных катапультированиях из разных самолетов за 1984 г. приведены в табл. 4.6.

Таблица 4.6 Тнп само­ лета Смер­ тель­ ные исхо­ ды Тяже­ лые трав­ мы Не- значн- тель­ ные трав­ мы Мини­маль­ные трав­мы н ушибы Без травм Всего Тип само­ лета Смер­ тель­ ные исхо­ ды Тяже­ лые трав­ мы Не- значн- тель- ные трав­ мы Мини­маль­ные трав­мы и ушибы Без травм Всего А-7 2 — 12 — 5 А-10 1 — — 1 13 А-1 1 2 — — — 3 В-52 1 4 1 — — 6 F-4 1 3 4 11 4 23 F-5 — — 1 — 1 £ F-15 — 1 1 — 13 F-16 1 — 1 1 14 F-106 — — 1 — — 1 F-111 2 1 — — 1 4 Т-34 — — 2 — — 2 Т-38 — 2 — 1 — 3 ТР-1 — 1 — — — 1 У-2 — — — 1 — 1 Всего 9 14 12 17 9 61

Из табл. 4.6 видно, что в 1984 г. в ВВС США было зафик­сировано 61 аварийное катапультирование, из которых в 52 слу­чаях летчики остались живы, что соответствует 85% выжива­емости, в то время как за период с 1978 по 1983 гг. в ВВС США выживаемость при катапультировании составляла в среднем 75%.

Наряду с публикуемыми материалами по катапультированиям имеются сведения о потерях самолетов. Так, например, в табл. 4.7 приведены среднегодовые потери истребителей США на 30 ию­ня 1982 г.

Таблица 4.7 Тип самолета Год выпуска Число самолетов Число лет эксплу­атации Потери самолетов,% поступивших на вооружение потерянных в летных происше­ствиях за время эксплуатации в среднем за год F-100 1953 1250 864 25,0 69,12 2,8 F-102 1953 1000 260 25,0 26,0 1,0 F-105 1955 850 256 21,5 30,12 1,4 F-104 1956 270 160 15,0 59,25 4,0 F-101 1958 1200 190 25,0 15,83 0,6 F-4 1960 2900 456 19,0 15,70 0,8 F-5 1963 127 26 9,0 20,47 2,3 F-106 1966 340 112 24,5 32,94 1,3 F-111 1967 562 77 14,5 13,70 0,9 F-16 1973 325 20 3,5 6,15 1,8 F-14 1973 500 55 9,0 11,0 1,2 F-15 1974 620 25 7,5 4,03 0,5

Ниже приводятся статистические данные, характеризующие сравнительную эффективность катапультирования при авариях за 1984 г. Исход летного происшествия Число Относитель­ное число, °/ Спасение при катапультировании 52 58 Гибель при катапультировании 9 10 Спасение без катапультирования 7 8 Гибель без применения катапультных кресел 21 24

Центр безопасности полетов ВМС США провел анализ статисти­ческих данных за период с 1965 по 1980 гг., который показал, что при возникновении аварийной ситуации на самолете, падающем в воду, целесообразнее катапультироваться, чем оставаться в само­лете. На основании этого анализа выявлено, что 45 из 66 погибших летчиков были бы живы, если бы катапультировались в пределах разрешающих возможностей катапультной системы.

В таблицах приведены самолеты, на которых установлены катапультные кресла почти от первых образцов фирмы «Мартин — Бейкер» (Мк.5) до самого последнего образца фирмы «Дуглас»

В приведенных статистических материалах рассматривалась эффективность САПС с применением различных катапультных кресел без дифференциации результатов по каждому типу кресел в отдельности. Такие материалы не дают возможности установить степень повышения эффективности вновь созданных поколений кресел.

Материалы, в которых приводятся результаты покиданий са­молетов различных типов, оборудованных креслами от первого до последнего поколений, затрудняют поиски правильных конст­руктивных решений, дающих возможность повысить эффектив­ность нх функционирования. Отсутствием дифференцированных данных можно объяснить то, что развитие САПС отстает от развития истребительной авиации. На протяжении десяти­летий средний процент выживаемости при авариях боевых самолетов колеблется в незначительных пределах: гибнет 50% лет­чиков, не применивших катапультирования, и 20% — применив­ших систему САПС, из которых 4/5 — на малых высотах.

Вместе с тем по этим таблицам можно определить режимы, на которых чаще всего происходят применения катапультных кресел, и установить близкий ‘ к оптимальному диапазон, необходимый для новых кресел.

Незначительный процент (1,7%) применений кресел на ско­ростях выше 925 км/ч и больший процент (98,3%) применений кресел на скоростях менее 925 км/ч с большим процентом катапультирований на высоте менее 150 м, приводящих к неблагополучным исходам (до 59%), оправдывают преиму­щественное направление поисков конструктивных решений для снижения высоты, необходимой для срабатывания всех систем кресла и, тем самым снижения минимальной высоты для спасения. Большой процент неприменений катапультных кресел свидетель­ствует о необходимости оказания помощи летчикам в своевре­менном принятии решения на покидание самолета в аварий­ной ситуации, которая заключается в выдаче ему сигнала с учетом возможностей катапультного кресла, а также режима снижения и положения самолета в пространстве. Средством выдачи, сигналов может служить сигнализатор критического положения самолета. Применение его позволит уменьшить процент потерь из-за неприменения и запоздалых применений катапультных кресел, тем более, что в некоторых публика­циях высказывается предположение о том, что имеются лет­чики, которые могут переоценивать значение характеристики «кресла спасают с уровня земли», не учитывая при этом нали­чия у самолета вертикальной скорости снижения.

Следует обратить внимание на то, что в печати вопрос о необходимости создания сигнализатора критического положения самолета поднимался еще в 1950-х гг., а начиная с конца 1960-х гг. в этом направлении ведутся исследовательские работы. Очевидно, затруднения в решении этого вопроса не только технического порядка, но и организационного.

При отсутствии сигнализатора вся ответственность за при­нятое решение о катапультировании ложится на летчика, которому впоследствии неоднократно приходится доказывать, что решение он принял правильно и своевременно, а при наличии сигнализатора у него появляется объективный показатель, подтверждающий принятое решение о катапультировании.

Необоснованные опасения о применении катапультных устано­вок по ложным сигналам, когда летчик преднамеренно прибли­жается к земле, стоят летчикам жизни. В сигнализаторе можно иметь блокирующее устройство, отключающее его в спе­циальных полетах.

Следующим направлением работ по повышению спасаемости является сокращение времени, затрачиваемого на срабатыва­ние всех систем кресла от момента включения привода катапультирования до наполнения спасательного парашюта и непосредственно отражающегося на минимально безопасной высоте для спасения при катапультировании. Стремясь уменьшить потери летного состава, при создании новых поколений ката­пультных установок стремятся до минимума свести указанное время.

В табл. 4.8 можно увидеть, насколько энергично велась работа по уменьшению времени на срабатывание всех систем кресла. С 1960 по 1975 гг. время на срабатывание всех систем за рубежом уменьшено в 3,6 раза.

Конечно, фирмам, занимающимся разработкой и изготовле­нием САПС, не сразу удалось достигнуть высоких результатов. Им пришлось пройти все те этапы развития, о которых говорилось выше.

В табл. 4.8 более полно представлены кресла английской фирмы «Мартин-Бейкер» и американских фирм «Дуглас», «Стенсел», «Грумман», по ним и прослеживаются все конструк­тивные переходы.

Кресло Мк.4 поступило на вооружение в 1956 г. вместе с опыт­ными истребителями «Лайтнинг», «Си Виксен» и «Макки» МВ.326. Новое кресло имело улучшенные характеристики и было легче предыдущей модели. На нем была применена объе­диненная система привязных ремней, парашют крепился на летчике, а летчик — к креслу. Парашют был с контактным датчиком перегрузки в блоке времени раскрытия парашюта. Он задерживал раскрытие основного парашюта на большой скорости, давая креслу время для торможения до безопасной скорости раскрытия при помощи стабилизирующего парашю­та. Мк.4 впоследствии строилось по лицензии во Франции и устанавливалось на самолетах «Мираж» III, «Мираж» V, «Су­пер Этандар» и некоторых самолетах «Мираж» F-1 (позже на

				Характеристики кресла
Тип кресла, фирма	Год выпуске	Безопасная скорость катапуль­ тирования	Допустимая высота ката­пультирования, м	Минималь­ная высота, необходи­мая для ка-	Время сра­батывания систем с момента	Масса,
		макси­ мальная	мини­ маль­ ная	макси­ мальная	мини­ маль­ ная	ваиня из переверну­того поло­жения, м	до напол­нения ку­пола, с	кг
Мк.4, Мк.5; «Мартин-Бейкер»	1956	1100	165	15000	0	160	6,5	140
Мк.6, Мк.7; «Мартин-Бейкер»	1961	1100	0	15000	0	160	6,5	140
ESCAPAC-I, ESCAPAC-II; «Дуглас»	1972	1100	0	15000	0	60		68
Мк.10; «Мартин-Бейкер»	1961	1150	0	15000	0	107	2,5	90,3
S-III-S-3;	1972	1150	0	15000	0	60	2,5 и 2,2*	60
ACES-II; «Дуглас»	1975	1150	0	15000	0	60	2,8 и 1,8*	—
S-III-S-3 І 986 с системой управ­ления вектором ТЯ­ГИ; «Стенсел», «Грумман»	1150	0	15000	0	20	2,5 и 2,2*	74
ACES-II 1986 с системой управле­ния вектором тяги; «Дуглас»	1150	0	15000	0	20	2,5 и 1,8*	74
Мк.12; «Мартин-Бейкер»	1986	1150	0	15000	0	60	2,4 и 1,9*	60
* Время срабатывания систем при скорости полета	до 500 км/ч.

большинстве самолетов F-1 оно было заменено на кресло Мк.10). Американизированный вариант кресла Мк.4, кресло Мк.5 были приняты ВМС США в качестве стандартного оборудования на большей части истребителей ВМС США, включая самолеты

F-4 «Фантом», F-8 «Крусейдер» и А-6 «Интрудер». Оба кресла (Мк.4 и Мк.5) обеспечивают безопасное катапультирование с уровня земли при минимальной скорости 165 км/ч.

В 1961 г. в ответ на требования заказчика для само­летов вертикального взлета или с ускоренным разбегом появля­ются кресла, снабженные твердотопливными двигателями для катапультирования с нулевой высоты и при нулевой скорости. Кресла Мк.4 и Мк.5, на которых были установлены твердо­топливные ускорители, получили индексы Мк.6 и Мк.7. Кресло Мк.6 обеспечивало требования английского стандарта, а кресло Мк.7 — американского. Отличались они между собой при­вязными ремнями и содержимым НАЗа. Креслу Мк.6 устанав­ливали на самолетах «Пукара» и «Супер Этандар» для ВМС Аргентины. Кресло Мк.7 изготавливалось для фирмы «Грумман», устанавливавшей его на самолетах F-14 «Томкэт» и ЕА-6 «Праулер» (из которых все четыре члена экипажа принудительно катапультировались за 1,2 с по расходящимся траекториям). На самолетах F-5 ВВС Ирана, Греции и Бразилии были установлены кресла Мк.7, а некоторые ВВС, в частности ФРГ и Италии, переоборудовали свои самолеты F-104 «Старфай — тер» под это кресло. В конце 1960-х гг. началась разработка усложненного нового кресла, сохранившего тот же принцип действия, но со значительными изменениями конструкции контейнера стабилизирующего парашюта и чашки кресла. Новое кресло Мк.9 было снабжено привязной системой с пиротехни­ческим притягом и совершенно новой системой управления, ра­ботающей от пиропатрона, включаемого ручкой катапультирова­ния, установленной на чашке кресла. Мк.9 устанавливалось на всех самолетах «Харриер» и «Ягуар» ВВС Англии.

В 1971 г. испытания нового кресла с новым контейнером парашюта подтвердили, что расположение вместе стабилизи­рующего парашюта и парашюта летчика в верхней части кресла дает возможность более быстро и плавно раскрыть па­рашют. Размещенный в верхней части кресла контейнер па­рашюта уменьшает шансы зацепления парашюта за кресло во время его раскрытия. Пиротехническая система применяется для включения пиромеханизма ввода стабилизирующего парашю­та и системы освобождения привязных ремней. Общая масса кресла была значительно уменьшена (до 90,3 кг) и упрощена объединенная привязная система. Был введен ограничитель рук, ограничители ног имелись на всех креслах «Мартин — Бейкер» начиная с кресла Мк. З. Значительно модифицированное кресло получило обозначение Мк. Ю (рис. 79). Все системы кресла Мк. Ю срабатывали, и наполнялся спасательный пара­шют за 2,5 с при скоростях от 0 до 1150 км/ч начиная с нулевой высоты.

На кресле был применен управляемый парашют фирмы

«Эйрконикэл». Улучшенные характеристики раскрытия этого парашюта уменьшали пиковые нагрузки торможения, действу­ющие на летчика. Перегрузки, действующие на летчика в этом кресле, уменьшены по величине и не превышают 14… 16 g при скорости ее нарастания 180…210 g/c. И все же фирма считает, что полный импульс относительно высок (тяга ракетного уско­рителя 2050 кг в течение 0,25 с).

Такие характеристики улучшили условия для спасения при высокой скорости снижения, что особенно важно при малой высоте покидания и полетах на малых высотах.

Кресло Мк. Ю, обеспечивая спасение при индикаторных скоростях от 0 до 1150 км/ч и при высотах от уровня земли до 15000 м, оказалось неприемлемым для ВВС США по высоте катапультирования из горизонтального полета в перевернутом положении (кабиной вниз), которая составляла

107.. .110 м. Этот параметр не удовлетворял требованиям стандарта ВВС США, согласно ко­торому высота безопасного ката­пультирования из перевернутого положения не должна превышать 60 м.

По мнению фирмы, принятая для Мк. Ю однорежимная система ввода парашюта более надежна, чем многорежимная с неустойчи­выми областями, возникающими при переходе с одного режима на другой. Но надежности спасения внимание уделялось не только в этом. На кресле Мк. Ю на случай его неисправности установлена си­стема ручного отделения летчика от кресла и ввода парашюта. Та­кая система на других креслах только отделяла летчика от кресла, после чего летчик вводил пара­шют, выдергивая кольцо.

Для обеспечения безопасности работы в кабине на земле была применена система с одной предо­хранительной чекой вместо имев­шихся ранее шести, что приводило к перепутыванию чек и снижению надежности.

Рис. 79. Катапультное кресло Мк* 10 фирмы «Мартин-Бейкер» (Англия)

В новых условиях самолеты-истребители большое число полетов (как тренировочных, так и боевых) совершали на малых высотах с большими скоростями. Поэтому невыпол­нение фирмой «Мартин-Бейкер» требования американского стандарта по спасению из перевернутого положения (кабиной вниз) с высоты 60 м заставило самолетные фирмы США приступить к изготовлению собственных фирменных кресел.

Фирма «Макдоннелл-Дуглас», ранее изготовлявшая кресла для вертолетов, занялась изготовлением кресла, для само­летов-истребителей с выполнением требований стандарта. В 1972 г. были выпущены кресла ESCAPAC-1 и ESCAPAC-II. Оба кресла имели шторку для лица и рукоятки катапультирования на чашке кресла. На обоих креслах были шарнирно установ­лены ракеты с приводом от гироскопического датчика и ракетные системы отделения кресла от пилота. Эти кресла широкого применения не имели, так как в скором времени было создано усовершенствованное кресло ACES-П. Оно устанавли­валось на самолетах А-10А «Тандерболт» фирмы «Ферчайлд — Рипаблик», F-15 фирмы «Макдоннелл-Дуглас» ВВС США (на самолетах F-15 ВВС Израиля установлено кресло ESCAPAC-1) и F-16 фирмы «Дженерал Дайнэмикс».

ACES-II — трехрежимное кресло, позволяющее осуществлять катапультирование при нулевой высоте и скоростях от нуле­вой до 1150 км/ч, использующее электронное программи­рование и отсчет времени в каждом из трех режимов. Кресло дает летчику возможность обозревать верхнюю и заднюю полусферы (рис. 80). Катапультирование может осуществляться от центральной ручки, устанавливаемой на чашке кресла, но взамен могут устанавливаться две ручки на подлокотни­ках. Как только кресло начинает двигаться по рельсам, входной сигнал подается в преобразователь высоты и скорости блока датчиков. Этим устанавливается положение электронного переключателя для выбора одного из трех режимов (см. рис. 86 и табл. 4.9). Как только кресло достигает верхней части рельсов, последовательность срабатывания начинает осуществ­ляться посредством микровыключателей, нажимаемых упорами на рельсах. Электрический сигнал от программного устройства включает систему STAPAC и, в случае многоместного экипажа, ракеты отклонения траектории и аэродинамические поверх­ности. Остальная часть программы зависит от выбранного режима.

Отделение кресла от пилота осуществляется наполнением главного купола парашюта летчика. При первом режиме парашют наполняется до зарифованной формы (не полностью), т. е. до тех пор, пока не будет приведен в действие нож рифо — вочной стропы, после чего он наполнится полностью. При втором режиме пилот вместе с креслом затормаживается большим

стабилизирующим парашютом, установленным на кресле, который отцепляется перед тем, как пилот отделится от кресла при помощи своего парашюта, после чего кресло свободно падает. Разделение на третьем режиме то же, что и на втором. Кроме того, после раскрытия тормозного парашюта кресла продолжение срабатывания систем кресла задерживается до тех пор, пока летчик вместе с креслом опустится или замедлится до момента, при котором выполняют условия катапульти­рования на втором режиме.

Фирма «Стенсел» начала серийный выпуск кресла S-III-S-3 (рис. 81), которое было принято на вооружение самолетов ВМС США AV-8A «Харриер». Эти кресла также установлены на самолетах ВМС Испании AV-8A «Матадор» и ВВС ФРГ «Альфа Джет» (самолеты «Альфа Джет» других стран приме­няют кресла Мк.10 фирмы «Мартин-Бейкер»), Кресло, являющее­ся дальнейшей разработкой упомянутого кресла и получившее индекс S-III-S-3ER, установлено на всех самолетах А-4 «Скай — хоук» и А-7 «Корсар» ВМС США. Кресло S-1I1-S-3 — много­режимное, позволяющее катапультироваться от нулевой скорости и нулевой высоты до скорости 1150 км/ч и высоты 15000 м. Выбор типа ручек катапультирования предоставляется заказ­чику. Можно устанавливать ручки со шторкой над головой, на чашке кресла или в его подлокотниках.

Установка двух ракетнйх ускорителей по бокам спинки, а не под чашкой, позволила уменьшить высоту кресла на 76 мм.

Катапультное кресло S-III-S-3 — четырехрежимное, отличается высокой степенью дублирования основных операций, имеет два СМ, дублированную систему зажигания, два затвора, две чеки на каждом затворе. Дублирование основных операций сохранено и при работе других механизмов во всех режимах кресла. При отказе режима 1 работы кресла (задержка 0,1 с) кресло автоматически переключается на режим 2 (задержка 1,3 с). При отказе режима 2 система переключается на режим 3 (задержка 3 с). Кроме того, летчик может воспользоваться ручкой автономного ввода парашюта, при приведении которой в действие срабатывает пиропатрон, газы которого под давлением поступают одновременно к механизму открытия контейнера основного парашюта и механизму отсоединения стабилизи­рующего парашюта.

В процессе движения кресла S-III-S-3 в направляющих на ходе 500 мм подается давление газов, которым произ­водится включение механизма отстрела и ввод в поток кон­тейнера со стабилизирующим парашютом. На ходе 780 мм газы от СМ кресла поступают в затворы реактивных ускорителей и к трем пиротехническим инициаторам с различной времен­ной задержкой, которые определяют режим работы кресла. По мере работы реактивных ускорителей кресло удаляется от самолета и стабилизируется системой продольного автома­тического выдерживания траектории DART (Directional Auto­matic Realigment of Trajectory), состоящей из двух фалов, прикрепленных к самолету. Фалы проходят через тормозное устройство на кресле, создающее небольшое усилие торможения по мере протаскивания фалов через ролики устройства. Это усилие обеспечивает создание стабилизирующего момента по тангажу и крену на активном участке. Действие системы DART определяется длиной фалов, которые подбираются по времени работы реактивных ускорителей (0,25 с).

При выходе кресла в воздушный поток специальные приемни­ки воздушного давления, установленные на кресле, определяют величины скорости и высоты полета в момент катапульти­рования и передают данные в переключатель для выбора режима работы механизмов кресла.

Режим 1 рассчитан на работу при индикаторной скорости менее 415 км/ч и высоте менее 2100 м; режим 2 — при скорости более 415 км/ч и высоте менее 2100 м; режим 3 — на диапазон высот 2100…4200 м при скорости, расчетной для кресла, и режим 4 — на высоте более 4200 м при любой расчетной для кресла скорости. Поскольку все задержки по времени отсчитываются от начала катапультирования, дальнейшая после­довательность операций определяется механизмами (инициато­рами), действующими через клапан минимальной скорости, и инициаторами, срабатывающими на высотах 2100 и 4200 м. Ввод парашюта при катапультировании в области малых скоростей производится при помощи небольшого ракетного двигателя, установленного на спинке кресла и соединенного фалом с полю­сом основного парашюта. При включении ракетный двигатель вытягивает стропы и купол парашюта из контейнера. При натяжении всей цепочки происходит срабатывание механизма расстрела кромки купола, что способствует быстрому наполне­нию парашюта при малых скоростях и на малых высотах. Механизм расстрела представляет собой пиротехническое устройство, в котором ряд грузиков, соединенных со стро­пами в районе кромки, расстреливаются в поперечном направ­лении, принудительно увеличивая площадь входного отверстия. При отказе пиропатрона этого механизма грузики расстопо — риваются механическим путем, не препятствуя нормальному аэродинамическому наполнению купола. При наполнении купола спасательного парашюта специальные дублированные фалы включают систему отделения летчика от кресла. Система отделения работает на принципе перерезания связей привяз­ной системы летчика с креслом при помощи гильотин, срабатывающих от пиропатрона.

В дальнейшем кресла S-III-S-3 и ACES-II были использо­ваны для усовершенствования с целью значительного умень­шения высоты, необходимой для спасения из перевернутого положения самолета (кабиной вниз) и снижающегося самолета с большой скоростью снижения, путем установки на них специальных электронных систем для управления на кресле S-III-S-3 направлением вектора тяги, а на кресле ACES-II направлением и величиной вектора тяги.

Табл. 4.8 свидетельствует о неуклонном стремлении конст­рукторов уменьшать время на срабатывание всех систем кресла, что ведет к уменьшению высоты, необходимой для спасения при катапультировании. Надо полагать, что статистика послу­жила основанием для продолжения работ по принятому направлению совершенствования кресла путем дальнейшего снижения необходимой высоты для спасения не только из горизонтально летящего, но и из снижающегося самолета.

По данным, опубликованным ВВС США в 1978 г., число смертельных исходов при катапультировании составляло примерно 25% общего числа катапультирований. Применение кресел на высоте менее 150 м заканчивалось смертельным исходом более чем в 59% случаев.

В последующие годы рост неблагополучных исходов был приостановлен. Этому способствовало введение в эксплуатацию нового поколения кресел S-III-S-3 фирмы «Стенсел», удовлет­ворявших требованиям американского стандарта и улучшенного кресла Мк.10 фирмы «Мартйн-Бейкер».

Следует отметить, что оба типа кресел, сохранив границу безопасного катапультирования по скорости 1150 км/ч, значитель­но уменьшили время на срабатывание всех систем — с 6,5 до 2,2 и 2,5 с.

По данным ВМС США, в 1982 г. процент потерь летчиков, катапультировавшихся с высоты менее 150 м, снизился до 32%, вместо ранее имевшихся 59%.

Положение еще улучшилось с введением кресла ACES-II фирмы «Дуглас».

За период с 1978 по 1982 гг. было выпущено 2500 кресел ACES-II, 2200 из них были установлены на самолетах F-16, F-15, А-10 и В-1. В течение этого периода в ВВС США было зарегистрировано 34 случая катапультирования на этом кресле, 30 из них закончились благополучным исходом (89%). Это наиболее высокий процент за весь период применения катапультных кресел. Но несмотря на высокий процент спасших­ся, фирма продолжает совершенствовать свои кресла.

Это объясняется тем, что ВВС США ожидают в даль­нейшем рост смертельных случаев при катапультированиях в связи с резко возросшим числом тренировочных полетов на малых высотах с большими скоростями и перегрузками.

Положительные результаты совершенствования кресел (умень­шение времени на срабатывание всех систем) и перспектива усложнения эксплуатационных условий истребителей послужили основанием для продолжения работ по дальнейшему совер­шенствованию кресел. Нашли применение системы управления вектором и величиной тяги двигателя, позволяющие на малых высотах повысить спасаемость из снижающегося самолета, а из перевернутого (вниз кабиной) положения самолета — буквально «выворачивать» кресло (рис. 82).

Исходя из приведенных материалов можно прийти к выводу, что выбору оптимального по скорости и высоте применения диапазона катапультируемых кресел способствуют статисти­ческие материалы, из которых следует:

отсутствие или очень малое число случаев применения ката­пультных кресел на скоростях более 1100…1150 км/ч позволяет принять эту скорость как максимальную для ограничения по применению;

большой процент потерь летного состава при применении катапультных установок на малых высотах приводит к требо­ванию по уменьшению необходимой высоты для спасения из нормального или перевернутого положения снижающегося самолета, для чего уменьшается время на срабатывание всех систем и применяется система управления величиной и направ­лением вектора тяги, что позволяет значительно повысить эф­фективность работы кресел;

срывы с головы ЗШ, наблюдавшиеся в 16,9…19,6% случаев катапультирования, привели к разработке специальных защитных

средств. Основной причиной срывов шлемов являлась недоста­точная фиксация их на голове летчика. Приземление без ЗШ при сильном ветре у поверхности земли можно рассматривать как предпосылку для получения травмы головы. Современные высокоманевренные истребители с большими эволютивными пе­регрузками подтверждают необходимость в максимальном сни­жении массы всего личного снаряжения летчика, а особенно шлема, так как штатным снаряжением для летчика на таких самолетах является компенсирующий костюм или жилет, ЗШ (или гермошлем) и кислородная маска.

Условия эксплуатации современного самолета с большим количеством оборудования в кабине требует подвижности головы для хорошего обзора, но не всегда имеется возмож­ность перед взлетом зафиксировать шлем и маску, как это делается при испытаниях этого снаряжения, исключив возмож­ность его срыва. С целью* предупреждения этого применяются различные средства: шторки, дефлектор и др. Правда, шторка,
защищая лицо от скоростного напора, кроме того, исключает «кивок» головы и облегчает переносимость перегрузки в случае вращения кресла.

Ранее уже проводились работы по обеспечению защиты лица от скоростного потока воздуха применением шторки. Так, в 1950-х гг. на кресле К-5, созданном в ОКБ Яковлева, была применена складывающаяся металлическая шторка, вы­пускавшаяся из заголовника перед катапультированием и уби­равшаяся перед отделением летчика от кресла (см. рис. 44).

Металлическая шторка, жестко соединенная с неотделяемым заголовником, служила предпосылкой к тяжелым последствиям в случае какого-либо отказа в системе уборки шторки. Отделение летчика от кресла становилось небезопасным.

В дальнейшем, стремясь исключить возможность срыва шлема и маски, в начале 1970-х гг. на кресле КМ-1 ОКБ Микояна была установлена мягкая шторка, монтировавшаяся на отделя­емой спинке, что позволяло исключить ранее описанный недоста­ток. Поскольку шторка монтировалась на отделяемой спинке, в случае отказа системы уборки шторки ее можно было убрать во время спуска на уже наполнившемся парашюте вручную или вместе со спинкой сбросить ее (рис. 83). Мягкая шторка могла предохранить голову от скоростного воздуш­ного потока, кроме того, юна исключала «кивок» головы, возникающий в момент катапультирования, и должна была улучшать условия перенесения перегрузок в случае возникно­вения раскачки на траектории.

В последние годы фирма «Боинг» также проводит исследо­вания подобной шторки (рис. 84).

Изложенные материалы с учетом перспективы боевого приме­нения самолетов-истребителей нового поколения позволяют счи­тать оптимальными диапазоны по высоте применения катапульты от 0 до 20000 м, а по скорости от 0 до 1200 км/ч, по числу М от 2,5 до 3,0. Обоснованием рекомендаций по числу М может служить приведенный случай покидания с КМ-1 на скорости У=2700 км/ч и высоте 18 000 м (М=2,8). Следует также учитывать, что в последнее время все больше внимания стали уделять способу регулирования величины импульса в зависимости от конкретных условий катапультирования.