被動式直升機安全防護系統(tǒng)

在２００３年的伊拉克戰(zhàn)場上，伊方地面武裝力量裝備了許多肩射防空導(dǎo)彈和火箭筒等近程防空火力，并利用機場附近的有利地形對美軍的直升機進行打擊。導(dǎo)致美軍由于直升機墜毀所造成的人員傷亡直線上升。這種由于安全防護技術(shù)不足而導(dǎo)致的傷亡是美國社會所不能接受的，也是即將面臨大選的布什總統(tǒng)最不愿看到的。

直升機已成為美軍在戰(zhàn)場上不可缺少的打擊武器和運輸工具，但由于它飛行速度慢，防護裝甲薄等先天的缺陷，尤其是在起降過程中，機動力幾乎喪失怠盡。為其安裝主動防護系統(tǒng)（如紅外誘餌彈、主動電子干擾等）顯然并不能有效地保證不被擊落。于是，軍工廠商們不約而同地將目光鎖定在了被動防護系統(tǒng)上。

現(xiàn)今，直升機的被動防護系統(tǒng)主要由３大部分組成，即防撞座椅、內(nèi)部式安全氣囊、外部式安全氣囊。

防撞座椅

防撞座椅是最直接保護機組成員及乘客人身免受直升機墜毀時地面沖擊力的有效防護系統(tǒng)。

以美軍裝備的ＵＨ－６０“黑鷹”直升機為例，在設(shè)計之初，防撞性就成為設(shè)計的最重要因素。而今天，許多直升機仍沒有在墜毀時保護機組成員及乘客的有效防護措施，從這點看，“黑鷹”在人員防護系統(tǒng)上領(lǐng)先了好幾年。

要想對沒有防護措施的直升機進行改裝，防撞座椅無疑是最簡便也是最實用的選擇。事實上這也是近來美國國內(nèi)適航規(guī)則和軍事需求所要求的。因此，防撞座椅的生產(chǎn)廠商異軍突起，成為美國軍工行業(yè)一個充滿朝氣的新興產(chǎn)業(yè)。

這個市場主要由三大商家主宰：英國的馬丁貝克爾公司；美國的Ｓｉｍｕｌａ公司；以及以色列飛機工業(yè)公司。

英國皇家空軍的ＥＨ１０１直升機在４月份飛往波斯尼亞的飛機上安裝了２４個（標準配置為２０個）馬丁貝克爾公司生產(chǎn)的防撞座椅。Ａｇｕｓｔａ Ｂｅｌｌ公司１９９９年從以色列飛機工業(yè)公司獲得了 ＡＢ－１３９直升機的防撞座椅。意大利陸軍的Ａ１２９ＣＢＴ直升機升級計劃里，防撞座椅吸取了“長弓阿帕奇”和更先進的“柯曼奇”直升機的經(jīng)驗，由Ｓｉｍｕｌａ公司提供。

從早期的演示直升機上證實，“柯曼奇”直升機上的防撞座椅是由特制的光面整體陶制殼，用一種分層的復(fù)合材料形成一個筒式座位，這樣就可以在墜毀時有效地保護人員的生命安全。

內(nèi)部式安全氣囊

然而，直升機在墜毀時與地面所產(chǎn)生的強大沖擊力，單靠防撞座椅是很難完全抵消掉的。在撞擊時，駕駛艙中的機組成員仍然會由于頭或軀干撞擊到駕駛艙的堅硬部件（如控制板、操縱桿）而死亡。這在有裝甲保護的武裝直升機和沒有裝甲保護的運輸直升機上都有發(fā)生。

這種撞擊很像交通事故中司機或乘客與汽車的方向盤、前風(fēng)擋玻璃、儀表盤等發(fā)生碰撞的現(xiàn)象。解決之道也同汽車一樣———安裝安全氣囊。然而，這個在普通汽車里大量使用的被動安全裝置，在飛機的駕駛艙里卻經(jīng)過了幾年的艱苦努力，才使駕駛艙的安全氣囊系統(tǒng)近期引入美國陸軍的ＵＨ－６０和ＯＨ－５８Ｄ上。由Ｓｉｍｕｌａ公司開發(fā)的這一安全系統(tǒng)在過去的兩年中共銷售了７００多套，現(xiàn)在全世界裝有飛機駕駛艙安全氣囊系統(tǒng)的直升機已經(jīng)有很多了。

在最近發(fā)生的兩次事故中，內(nèi)部式安全氣囊第一次發(fā)揮了作用。一次事故發(fā)生在英國，由于機械故障或駕駛員操作失誤，一架直升機墜毀，但由于內(nèi)部式安全氣囊的保護，這次事故并未造成人員傷亡。另一次是在伊拉克境內(nèi)，一架直升機接連遭到兩次猛烈地攻擊而墜毀，其上安裝了４個安全氣囊，并在第一時間打開，從而保住了駕駛艙中機組人員的生命。

對于對這兩次事故的調(diào)查分析還在繼續(xù)，因此許多細節(jié)部分沒有公布。但據(jù)Ｓｉｍｕｌａ公司透露，加速數(shù)據(jù)顯示，兩個安裝在直升機上的電子墜毀感應(yīng)器（ＣＡＢｓ）在最短的時間內(nèi)做出了反映———打開了內(nèi)部式安全氣囊，并且ＣＡＢｓ上記錄系統(tǒng)所保存的數(shù)據(jù)將給事故分析帶來很多方便。有了能預(yù)知危險的墜毀感應(yīng)器，內(nèi)部式安全氣囊就可以在其它軍用和民用直升機上更廣泛地使用。

外部式安全氣囊

在防護技術(shù)越來越先進的今天，一種防護性能更好的系統(tǒng)正在測試當(dāng)中。它不僅使直升機在墜毀時人員的生命得以保全，而且還能保護所運送的貨物，甚至是直升機本身都不必受到太大的沖擊。這就是———外部式安全氣囊。安全氣囊的想法起源于自動化工業(yè)，現(xiàn)在正準備應(yīng)用于直升機的外部，在直升機墜毀到離地面１米處時其自動打開。Ｓｉｍｕｌａ公司和以色列的拉斐爾公司在共同努力研究直升機的外部氣囊保護系統(tǒng)，并在許多直升機上（如貝爾２０６，ＵＨ－１和西科斯基公司的ＣＨ－５３重型直升機）進行了廣泛的試驗。在試驗中，這些直升機的機體毀壞和損傷都有很明顯的減輕。

拉斐爾公司已經(jīng)發(fā)表了一些在測試貝爾２０６機體時得出的結(jié)論———外部式安全氣囊即適合陸地上也適合水面。在沒有安裝外部式安全氣囊時，直升機墜毀在地面上時機體嚴重毀壞，墜毀在水面上時機艙底板嚴重毀壞。從圖片上可以判別，為保護機組人員、乘客和貨物外部式安全氣囊是必不可少的。

在所有安裝了外部式安全氣囊的測試中，發(fā)動機、傳動裝置和機身結(jié)構(gòu)沒有受到絲毫破壞，機組人員和乘客只受到輕微傷害，裝載的貨物也只是松散開了。外部式安全氣囊將直升機墜毀時的損失降到了最低，并為機上的人員留出了生存及逃離的空間。甚至在墜毀后，只需簡單地修理，直升機還可以繼續(xù)飛行。

外部式安全氣囊是否會取代防撞座椅和內(nèi)部式安全氣囊

由于外部式安全氣囊是對整機進行全面的碰撞保護，并且通過試驗證明，能夠?qū)_擊力減少到人體能夠承受的程度，它的先進性是毋庸質(zhì)疑的。在以后的直升機被動安全防護系統(tǒng)中，它能夠取代防撞座椅和內(nèi)部式安全氣囊嗎？

我們知道，任何安全系統(tǒng)都必須提供一定數(shù)量的冗余度，即必須留有備份，直升機安全系統(tǒng)也不例外。如果只使用外部式安全氣囊，一但墜毀感應(yīng)裝置失效，或者氣囊部分被炮火擊中，也許只有上帝能夠救機上人員的命了。

然而，直升機的飛行方式注定在今后的發(fā)展中，減輕重量將是其發(fā)揮性能的重要途徑。多種安全系統(tǒng)的安裝將增加直升機的飛行重量，降低其性能（如飛行速度、距離、爬升范圍等）。這在低海拔地區(qū)可能不是非常明顯，但如果是在青藏高原等高海拔地區(qū)（海拔４０００米左右），由于空氣稀薄，安全系統(tǒng)帶給直升機的重量反而有可能導(dǎo)致其墜毀。因此，在未來的直升機被動式安全防護系統(tǒng)中，設(shè)計合理、零差錯率、安裝隱蔽的外部式安全氣囊將取代防撞座椅和內(nèi)部式安全氣囊成為惟一的直升機安全防護設(shè)備，但這仍需要很長時間的技術(shù)攻關(guān)和實體試驗。