低空逃生

Everett

據(jù)中國臺灣媒體報道，2014年4月25日上午10時8分，中國臺灣陸軍1架編號為808的AH-64E“阿帕奇”攻擊型武裝直升機(jī)在桃園縣龍?zhí)多l(xiāng)墜毀，栽在中正路上的民宅樓頂，導(dǎo)致中正路三林段223、225以及227號住戶4間房屋受損，周圍房屋被墜毀碎片波及。“阿帕奇”武裝直升機(jī)則成了一堆廢鐵，旋翼折斷，尾槳斷裂，但駕駛艙仍然完整，沒有出現(xiàn)較大程度的變形。因此兩名飛行員只是受了輕傷，沒有生命危險，地面人員也無人傷亡。臺軍表示雖然飛行員沒有生命危險，其中一人面部撕裂傷，心里狀態(tài)可能會受到墜機(jī)的影響，事故直升機(jī)已被吊離并運(yùn)回基地，并導(dǎo)致其他17架“阿帕奇”被緊急停飛。

針對本次事故，中國臺灣“陸軍”司令部在對外公開的媒體報道中披露了事故前的基本過程：4月25日，808號AH-64E“阿帕奇”進(jìn)行正常飛行訓(xùn)練，科目為簡單的滯空飛行，上午9點10分開車，完成檢查后滑出，時間為9點58分。起飛后向南飛行，到飛行高度在100米左右時云層突然壓低，導(dǎo)致駕駛艙玻璃上“起霧”，無法目視判斷地面位置。正駕駛陳龍謙立刻改用了前視紅外輔助飛行，當(dāng)他切換回目視飛行時，前面已經(jīng)是一排民宅了。10點05分，808號墜落。

負(fù)責(zé)駕駛這架808號的飛行員為陳龍謙少校和劉銘輝。其中，陳龍謙有著相當(dāng)豐富的“阿帕奇”飛行經(jīng)驗，而劉銘輝此前所飛的機(jī)型為AH-1W，只有所有術(shù)科專業(yè)技能都通過了考核才能飛“阿帕奇”。因此，這兩名飛行都具有較好的武裝直升機(jī)飛行經(jīng)驗。值得一提的是，劉銘輝中校在2011年12月飛AH-1W時也摔過。當(dāng)時劉還是少校教官，這架編號為532的AH-1W隸屬于臺陸軍第602航空旅，同樣是上午10時多墜地，地點在新社基地。事故原因是AH-1W在模擬發(fā)動機(jī)失效訓(xùn)練中下降速度過快，沒有保持安全高度，導(dǎo)致機(jī)腹重墜地，尾槳、機(jī)炮等損壞，飛行員停飛半年。

墜毀的808號“阿帕奇”為中國臺灣向美購買的30架該型武裝直升機(jī)中的1架，同時也是馬英九在接機(jī)慶祝會上親自登上的那架。這批“阿帕奇”單價7000萬美元左右，自2013年11月以來陸續(xù)運(yùn)抵臺灣高雄港，就地組裝飛抵基地，目前已經(jīng)交貨3批共18架，剩余的12架預(yù)計今秋之前全部交貨。根據(jù)中國臺灣軍方估計，30架“阿帕奇”可對抗兩個以上的摩托化師。按照美軍冷戰(zhàn)時期的演練，19架“阿帕奇”可對抗1個蘇軍裝甲師。

從墜毀的圖像可以看出：808號“阿帕奇”旋翼部分全部折斷，斷成兩截，機(jī)頭配備的目標(biāo)捕獲和識別系統(tǒng)、前視紅外系統(tǒng)、電子戰(zhàn)天線、飛行夜視儀等主要電子設(shè)備全部損壞，30毫米機(jī)炮受損，航電支架破損，內(nèi)部電子設(shè)備亂成一團(tuán)，電纜交錯裸露在外，主起落架受損，右側(cè)短翼被削掉一半，尾槳傳動軸斷裂，發(fā)動機(jī)外層可見明顯的破損，正副駕駛艙玻璃不同程度破裂。總體上看，這架“阿帕奇”主要電子設(shè)備受損嚴(yán)重，武器系統(tǒng)幾乎全部損壞，旋翼、傳動軸和尾槳斷裂，說明整機(jī)氣動需要大手術(shù)才有可能修復(fù)，發(fā)動機(jī)雖然只有看見的外傷，但內(nèi)部情況不太理想，只能說除了飛行員的命保住外，其他都報銷了。

抗墜毀技術(shù)

直升機(jī)由于其特殊的氣動構(gòu)造，使得一旦某個氣動構(gòu)件出現(xiàn)問題，就很容易造成墜毀，比如旋翼、尾槳、傳動裝置都是較為容易受損的部位。而且直升機(jī)一般飛行高度較低，一般活動范圍在300米以下的空域，長時間低空飛行不僅要規(guī)避地形障礙，還要規(guī)避敵方的地對空武器打擊。在這樣的作戰(zhàn)環(huán)境下，武裝直升機(jī)飛行員需要在較短的時間內(nèi)做出正確的動作，導(dǎo)致其非正常接地現(xiàn)象更加普遍。因此，武裝直升機(jī)的抗打擊能力、抗墜毀性都要有所提升。

當(dāng)前武裝直升機(jī)的救生手段主要有兩種：一是與傳統(tǒng)戰(zhàn)斗機(jī)類似的彈射救生，這一技術(shù)已經(jīng)在俄制卡-50/52系列上應(yīng)用。其使用的K-37-800彈射座椅在工作時可將頂部的旋翼炸開，形成凈空后完成彈射。顯然彈射救生的方法對武裝直升機(jī)而言有著較強(qiáng)的吸引力，這一技術(shù)較為成熟，結(jié)構(gòu)緊湊，重量也適合在武裝直升機(jī)上使用?？蛘强粗辛诉@一點，在下一代武裝直升機(jī)上使用了彈射救生裝置。但彈射救生也有其局限性：由于武裝直升機(jī)的飛行高度較低，低空作戰(zhàn)出現(xiàn)的非正常接地趨勢前空中姿態(tài)一般都不太好。也就是說武裝直升機(jī)出現(xiàn)故障后的狀態(tài)不同，有時不能滿足彈射救生的啟動要求，比如旋翼炸開時需要保證周圍一定范圍內(nèi)無己方武裝直升機(jī)，否則很容易造成誤傷。而且一旦武裝直升機(jī)被便攜式防空導(dǎo)彈擊中，那么機(jī)體的平衡性會在非常短的時間內(nèi)打破，飛行員在彈射前還需要在一定程度上控制住直升機(jī)，從實戰(zhàn)的角度看，要完成彈射仍然有一定的難度。

目前，武裝直升機(jī)中的主流救生技術(shù)為提高機(jī)體的抗墜毀性，即當(dāng)直升機(jī)墜毀時保護(hù)機(jī)上人員的能力。該途徑的主要特點是使用直升機(jī)旋翼系統(tǒng)和機(jī)體的抗摔性能。一般情況下，武裝直升機(jī)的旋翼系統(tǒng)都經(jīng)過了精心的設(shè)計，整體性能較好，槳尖速度可接近音速，氣流、受力環(huán)境非常復(fù)雜，還要具有一定的抗打擊能力，以美軍“阿帕奇”武裝直升機(jī)為例，其旋翼可承受23毫米機(jī)炮的打擊，相比較尾槳和傳動系統(tǒng)而言，要徹底摧毀主旋翼仍然有一定的難度。因此，飛行員可以在直升機(jī)非正常接地前利用旋翼的自轉(zhuǎn)來控制速度，起到一定的救生目的。如果武裝直升機(jī)的飛行高度太低，只有數(shù)十米，那么其抗墜毀能力就要顯現(xiàn)出來了。通常情況下，武裝直升機(jī)的飛行高度更低，被地面火力擊中失控后很可能處于無法預(yù)料的姿態(tài)中，在一定的接地速度、角度以及加速度條件下需能保證飛行員生存。要想實現(xiàn)抗墜毀性，就需要對機(jī)體結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計，讓撞擊能量通過各機(jī)體部件吸收，使飛行員受到的撞擊能量降到最低。

1983年美軍入侵格林納達(dá)的軍事行動是“黑鷹”直升機(jī)第一次參戰(zhàn)，其中1架“黑鷹”在返回基地后機(jī)身上共有45個彈孔，旋翼和尾槳也被子彈擊中，但仍然可以返回基地。事故評估表明，如果這是一架“休伊”，那么其返回不了基地?！昂邡棥钡目箟嫐芰υ赮UH-60A階段就鋒芒畢露。在一次測試飛行中，YUH-60A失去控制墜向地面。但這架“黑鷹”非正常觸地后進(jìn)行了臨時處理，而后飛回坎貝爾堡基地，這一幕讓美國陸軍印象深刻。第一次海灣戰(zhàn)爭期間，美軍200多架“阿帕奇”組成低空突擊力量重創(chuàng)了伊軍地面裝甲部隊。多數(shù)“阿帕奇”機(jī)身上都有彈孔，但仍然可以安全返回基地?！昂邡棥焙汀鞍⑴疗妗钡目箟嫐芰κ菃涡韼矘?dú)鈩又械慕?jīng)典之作，測試結(jié)果顯示只要增加不到4%的空重就能獲得較好的抗墜毀能力。endprint

武裝直升機(jī)在非正常觸地過程中一般會經(jīng)過三個關(guān)鍵過程：首先，起落架與地面接觸，這是武裝直升機(jī)墜地過程中最有可能首先吸能的部件，直到起落架完全變形損壞。接著觸地的是機(jī)身下方，這時候機(jī)身會根據(jù)不同撞擊能和角度發(fā)生形變。一般情況下，機(jī)身下部有一定的空間來吸收撞擊能，比如“阿帕奇”將電子設(shè)備支架放置在座艙下面位置，同時座艙最前段的各類傳感器也可以吸收一定的撞擊能量，有助于保持駕駛艙的完整性。最后的一道吸能機(jī)構(gòu)為飛行員座椅，合理分配撞擊能可以有效降低飛行員所受到的沖擊，撞擊能量被逐級吸收并降低。事實上，武裝直升機(jī)墜地時出現(xiàn)的致命問題不僅在于接地能量的吸收、控制。飛行員受傷、死亡的主要原因除了慣性過載超過人體承受范圍外，還包括飛行員直接碰撞機(jī)體、燃油泄漏、起火窒息等方面。

抗墜毀措施

武裝直升機(jī)進(jìn)行抗墜毀設(shè)計時可針對以上三個過程采取不同的處理措施。起落架的設(shè)計需要滿足抵抗10米/秒的垂直撞擊速度，“阿帕奇”的起落架在墜毀時可吸收全部觸地能量的一半以上，可見起落架的設(shè)計對飛行員的生命保障有著多么關(guān)鍵的作用。因此，武裝直升機(jī)的起落架一般都被設(shè)計為跪式，這是抗墜毀設(shè)計中吸能較為理想的結(jié)構(gòu)。而且起落架一般被設(shè)計成不可收放，這有利于應(yīng)對低空飛行、作戰(zhàn)時遇到的突發(fā)情況。當(dāng)進(jìn)入非正常接地時，起落架上的輔助結(jié)構(gòu)可通過液壓系統(tǒng)將大部分沖擊能吸收，盡可能降低機(jī)身的接地速度。

機(jī)身結(jié)構(gòu)的抗墜毀性雖然在接地的第一時間沒有體現(xiàn)出來，但這是除起落架之外的第二個抗墜毀關(guān)鍵部件。根據(jù)統(tǒng)計，飛行員或者乘員在第一次觸地后仍然發(fā)生了二次撞擊，這也是控制飛行員受傷或死亡的重要一環(huán)。在“阿帕奇”的抗墜毀設(shè)計中，飛行員頭部附近使用較為光滑的表面和易碎材料制造，較硬的材質(zhì)需要遠(yuǎn)離頭部附近。機(jī)體結(jié)構(gòu)在具有一定強(qiáng)度的同時，也應(yīng)該具備相當(dāng)?shù)男巫兡芰?，但最大形變量不可超過15%，主要措施是將機(jī)身設(shè)計成圓筒或者橢圓形，此類結(jié)構(gòu)在抗墜毀表現(xiàn)上較好。同時，還需要對機(jī)身下方進(jìn)行吸能結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，并盡可能減輕重量?！鞍⑴疗妗睓C(jī)身兩側(cè)使用了吸能較強(qiáng)的梁結(jié)構(gòu)，同時安設(shè)了電子設(shè)備支架，并采用面積較大的平面作為機(jī)身下方的主要結(jié)構(gòu)，以應(yīng)對機(jī)頭沖擊地面所造成的駕駛艙變形。

作為抗墜毀的最后一道防線，駕駛艙座椅的強(qiáng)度就不用說了，至少不應(yīng)該發(fā)生較大的位移，并在底部設(shè)置緩沖吸收裝置，這也是座椅抗墜毀能力的關(guān)鍵構(gòu)件。從設(shè)計原則上看，在整個墜地逐級能量吸收過程中，飛行員所受到的載荷、沖擊應(yīng)該在人體可承受的范圍內(nèi)。按照美國軍用直升機(jī)抗墜毀的軍用標(biāo)準(zhǔn)，當(dāng)直升機(jī)下落速度達(dá)到12米/秒時，飛行員的生還概率可達(dá)到95%以上。此外，武裝直升機(jī)抗墜毀能力還需要在燃油系統(tǒng)上有所體現(xiàn)?！鞍⑴疗妗鄙鲜褂玫挠拖渚哂休^大的韌性，有一定的耐撞性和低阻燃性，可保證在一定沖擊下不會破裂，且燃油管路也進(jìn)行了抗沖擊測試，通過一定程度的自由形變來降低沖擊帶來的破壞作用。最后，在完成非正常觸地后需要一條有效的逃出通道。臺灣墜地的這架808號“阿帕奇”前座艙的左側(cè)玻璃破裂，右側(cè)駕駛艙通道被打開，確保了飛行員能逃出失事的直升機(jī)。

武裝直升機(jī)自身結(jié)構(gòu)的特點使得一旦發(fā)生意外事故、被地面火力集中等突發(fā)情況，飛行員將面臨一次驚心動魄的自救行動。首先要盡可能穩(wěn)住直升機(jī)，以較理想的速度和角度接地，通過一系列的緩沖措施挽救自己的生命。

（編輯/一翔）endprint