Vystřelovací sedačka je systém určený k záchraně pilota nebo jiných členů posádky z letadla v nouzových situacích. V tuzemské letecké provozně-technické dokumentaci se používá pojem vystřelovací sedačka [1] .
Vystřelovací sedačky se používají především u vojenských a sportovních letadel (například Su-26 ); vystřelovací sedačka byla také poprvé na světě instalována na vrtulníku ( Ka-50 ). Nejpokročilejší modely katapultovacích sedadel zajišťují záchranu pilota v celém rozsahu výšek a rychlostí tohoto letounu, dokonce zajišťují katapultáž ze země.
Vystřelovací sedadla byla instalována také na první kosmické lodi řady Vostok ; s jejich použitím se počítalo jak v případě nehody, tak pro přistání za běžných podmínek po dokončení letu [2] .
Zpravidla se katapultovací sedačka spolu s pilotem odpaluje z nouzového letadla pomocí proudového motoru (jako např. K-36DM ), prachové náplně (jako KM-1M ) nebo stlačeného vzduchu (jako sportovní Su-26 ), načež je sedadlo automaticky odhozeno a pilot padá na padáku . Někdy se používají katapultovací záchranné moduly ( B-58 ) a kabiny ( F-111 a B-1 ), které sestupují na padáku spolu s členy posádky uvnitř.
Do poloviny 2. světové války, aby opustil poškozený letoun, se pilot zvedl ze sedadla, překročil bok kokpitu, postavil se na křídlo a skočil do mezery mezi ním a ocasem . Tento způsob poskytoval celkem spolehlivou záchranu při rychlostech do 400-500 km/h. Ke konci války se však rychlost letadel výrazně zvýšila a mnoho pilotů prostě nemělo dostatek fyzických sil, aby odolali proti proudu vzduchu.
Studie amerického letectva v roce 1943 ukázaly, že 12,5 % opuštěných letadel v roce 1942 skončilo smrtí pilotů (45,5 % - zranění), značná část úmrtí byla způsobena srážkami s ocasem a jinými částmi letadla. ; v následné studii z roku 1944 tyto hodnoty vzrostly na 15 % a 47 %. Je zřejmá potřeba nového způsobu opuštění letadla, zejména nuceného vyhození sedadla s pilotem z kabiny [3] .
Experimentální práce na nuceném katapultování pilota z letadla probíhaly již na přelomu 20. a 30. let 20. století, ale jejich cílem bylo vyřešit čistě psychologický problém strachu pilotů ze „skoku do prázdna“. V roce 1928 na výstavě v Kolíně nad Rýnem byl představen systém, který katapultoval pilota v sedačce s připojeným padákovým systémem pomocí stlačeného vzduchu do výšky 6–9 m [4] .
Vynálezcem kabiny s možností katapultování je Anastas Dragomir (Anastase Dragomir; 1896-1966) - rumunský vynálezce v oblasti letectví. Na něm Dragomir spolu s Tănase Dobrescu obdržel 3. listopadu 1928 francouzský patent č. Dílo Dragomira a Dobresca bylo ranou verzí moderních vystřelovacích sedadel. Byl to skutečně nový parašutistický systém v letadle: každý cestující měl svůj vlastní padák, který umožňoval v kritickém okamžiku oddělit sedadlo od letadla spolu s cestujícím, který v něm sedí, a vyvést ho ven speciálním otvorem. Dragomirovi se po několika neúspěšných pokusech podařilo získat finanční prostředky na svůj projekt a přistoupil ke stavbě své „vystřelovací kabiny“. Vynález byl testován 28. srpna 1929 na letounu Avions Farman pilotovaném pilotem Lucienem Bossoutrotem na letišti Paříž-Orly. Francouzské noviny napsaly, že testy byly úspěšně dokončeny. Po návratu do Rumunska 26. října 1929 Dragomir společně s rumunským leteckým inženýrem kapitánem Constantinem Nicolauem úspěšně zopakoval experiment na letounu Avia na letišti Băneasa v Bukurešti. Pokračoval ve zdokonalování svého vynálezu a v roce 1950 obdržel rumunský patent #40658 na svůj „padákový prostor“. V roce 1960 obdržel patent č. 41424 na dopravní letouny vybavené vystřelovacími kabinami.
První německé katapulty se objevily v roce 1939 . Experimentální letoun Heinkel He-176 s raketovým pohonem byl vybaven padacím nosem. Brzy se katapulty staly sériovými: byly instalovány na proudový motor Heinkel He 280 a píst Heinkel He-219 . 13. ledna 1942 se zkušební pilot Helmut Schenk poprvé v historii úspěšně katapultoval s He-280 [5] . Vystřelovací sedadla byla instalována i na některých dalších německých letadlech; celkem za druhé světové války provedli němečtí piloti asi 60 katapultáží [6] .
Vystřelovací sedadla první generace plnila jediný úkol – násilně katapultovat osobu z kokpitu. Když se pilot vzdaloval od letadla, musel si samostatně odepnout pásy, zatlačit sedadlo a otevřít padák. Křeslo vymrštila pyrotechnická explozivní nálož , jejímž iniciátorem byl moták . Křesla tohoto typu byla například používána na sovětských proudových stíhačkách první generace ( Su-9 , MiG-15 a řada dalších typů letadel).
S nárůstem letových rychlostí bylo nutné zvýšit výkon výmetné náplně, aby bylo zaručeno vyhození sedačky nad konstrukční prvky letounu (svislý ocas). To vedlo ke zvýšenému riziku zranění pilota (až ke zlomenině páteře) v důsledku vyšší g-síly při výstřelu. Problém bylo potřeba vyřešit.
Tak se na letadlech objevily vystřelovací sedačky, sestřelovaly . Tím se snížilo zatížení lidského těla a snížilo se riziko zranění, ale zároveň se omezila výška únikového vozidla (např. u letounu Tu-22 je minimální úniková výška při vodorovném letu minimálně 230- 245 metrů nad povrchem terénu). Po dlouhou dobu byla taková sedadla běžně používána na několika typech letadel (například sedadla KT-1 na Tu-16 , od 50. let až do vyřazení letounu na počátku 90. let 20. století).
Aby se snížilo zatížení při katapultáži směrem nahoru, bylo rozhodnuto použít dvoustupňové odpalovací mechanismy : první stupeň je relativně malá výmetná nálož, která vymrští křeslo nahoru, načež se okamžitě spustí raketový motor na tuhé palivo (powder checker), který, se zrychlením přijatelným pro lidské tělo, bylo zaručeno, že odhodí židli do bezpečné výstupní výšky. Stalo se tak možné bezpečně katapultovat pilota při vývoji nehody na zemi, během jízdy nebo jízdy letadla po dráze. Podle sovětských norem měla být minimální rychlost letadla alespoň 130 km/h, aby bylo zaručeno naplnění vrchlíku záchranného padáku.
V této době však došlo k dalšímu prudkému nárůstu rychlostí a výšek letu letadel. Když křeslo v takových podmínkách opustilo kabinu, došlo již ke zranění člověka přicházejícím prouděním vzduchu - až ke zlomeninám rukou a nohou, ruptuře obličejových tkání a dalším, neméně nepříjemným následkům.
Řešení tohoto problému vyžadovalo integrovaný přístup. Tak bylo vyvinuto ochranné vybavení pilota - zpočátku to byly pevné sklolaminátové ochranné přilby nasazené na náhlavní soupravě , pak se staly jediným produktem; byly také použity speciální kombinézy a letecké boty . Ve vystřelovacích sedadlech se začaly používat speciální mechanismy - automaticky spouštěné omezovače pro roztažení rukou a nohou. Aby se vyloučila poranění páteře, začali instalovat mechanismus pro nucené utahování bezpečnostních pásů , který v okamžiku vysunutí těsně přitlačil tělo pilota k zadní části sedadla.
Vývojem záchranného vybavení a osobní ochrany pilota byl dříve pověřen podnik speciálně organizovaný pro tyto účely, nyní JE Zvezda .
Referenční informace. Datum vzniku podniku - 2. 10. 1952 Název podniku v jednotlivých letech: závod č. 918 MAP (p/o box 1052), Strojírenský závod "Zvezda" 7 GU MAP, NPO, Výzkumný a výrobní podnik ( JE) "Zvezda" / I A-3927); OAO JE Zvezda. Poštovní adresa: poz. Tomilino-2, okres Lyubertsy, Moskevská oblast, st. Gogol, 39. Směr činnosti: vývoj a testování vystřelovacích sedadel, skafandrů a plynových masek pro letecký personál, padákové vybavení; vývoj a výroba záchranných a záchranných systémů pro posádky a cestující leteckých a kosmických letadel: vystřelovací sedačky, ochranné prostředky, kyslíková zařízení, skafandry a vozidla v otevřeném prostoru, nástroje prevence stavu beztíže, nouzové žebříky, rafty a vesty; požární hlásiče a hasicí přístroje; systémy doplňování paliva za letu; lékařské vybavení. Vytvořil: padák PNL-45 (1953); letectví a kosmické obleky : Vorkuta pro Su-9 , Sokol pro T-4 a kosmické lodě Sojuz (1973), Swift oblek pro Buran, VKK-6 výškový kompenzační oblek pro posádku MiG-31 , oblek "Cormorant" pro posádku z Tu-160 ; SK-1 pro kosmické lodě „Vostok“, „Berkut“ a „Orlan“ pro otevřený vesmír, „Orlan-DMA“ s manévrovací jednotkou, „Hawk“, „Gyrfalcon“ pro lunární program; PM-12/03 pilotní přilba pro zaměřovací systém montovaný na přilbu; vystřelovací sedadla: K-22 pro Tu-22 (1958), K-36, K-36D, K-36LT, K-36M (11F35) pro Buran OK (80. léta), proudový systém K-37-800, SKS-94 pro lehká letadla (1995); sedadlo pohlcující energii "Kazbek" pro SA SC "Sojuz"; polštářové sedadlo vrtulníku Pamir-K; autonomní vozidlo kosmonauta SPK (1989); systémy doplňování paliva za letu: KAZ-831, UPAZ-1; kyslík, vysokohorské vybavení; měkký přechodový prostor pro kosmickou loď Voskhod (60. léta 20. století); oděvy, vodní nádrže, NAZ a kanalizační zařízení pro kosmické lodě "Sojuz" (60. léta). Sériová výroba: skafandr "Sokol" (1973) - více než 280.Při vysokých nadzvukových rychlostech, kdy sedadlo opouští kokpit, dochází k silnému dynamickému rázu a vybavení, které v těchto letech existovalo, nemohlo zaručit pilotovi bezpečný výstup z letadla. Kvůli tomu došlo k omezení nadmořských a rychlostních parametrů úniku, jinými slovy, pro bezpečnou katapultáž musel pilot přenastavit rychlost a výšku nouzového letadla na hodnoty doporučené v RLE. . To bylo samozřejmě z bezpečnostních důvodů nepřijatelné (taková omezení však stále platí pro všechny typy letadel).
Jedním z východisek v této situaci bylo nechat posádku letadla v odnímatelné kapsli. Práce v tomto směru byly provedeny v několika zemích po celém světě. Některé typy letounů byly vybaveny únikovým modulem, například americké bombardéry Convair B-58 Hustler a General Dynamics F-111 (viz samostatný článek).
Na sovětské stíhačce MiG-21 byl instalován katapultovací systém SK. Vystřelovací sedadlo bylo převzato bez výraznějších změn oproti předchozímu modelu letounu MiG-19 , ale jako zařízení pro ochranu pilota před prouděním vzduchu byl použit překryt kabiny vyhozený dopředu a vzhůru po dané dráze, který ležel na sedadlo a chránilo pilota před nárazy proudu vzduchu. Tento systém však bohužel plně neplnil funkce, které mu byly přiděleny, a byl později opuštěn instalací nového katapultovacího systému nové generace (podrobnosti viz popis konstrukce letounu MiG-21).
Sedadla s třístupňovým padákovým systémem se stala novým krokem ve způsobu opouštění vysokorychlostních letadel . Při vyskočení se ihned po vhození sedačky do proudu uvolnil první stabilizační padák , který položil sedačku s pilotem po proudu na záda, čímž se výrazně omezil destruktivní účinek dopadajícího proudu vzduchu na člověka, po kterém byl zapnut raketový motor na tuhá paliva, čímž se sedadlo zvedlo do dané výšky. Po zabrzdění sedačky byl do proudu vypuštěn druhý stabilizační padák , na kterém sedačka s pilotem sedícím v ní dopadla do bezpečné separační výšky - to jsou tři až čtyři tisíce metrů. V této výšce je již možné dýchat atmosférický vzduch bez zdravotních následků. Po oddělení byla uvedena do provozu třetí kaskáda - záchranný padák pilota . Na tomto principu fungují všechna sedadla nejnovějších sovětských letadel: MiG-23 , MiG-25, MiG-27, MiG-29, Su-24, Su-27, Tu-22M3, Tu-160 atd. .
Všechna tato sedadla jsou vybavena autonomními, na letadlech nezávislými systémy, které podle daného programu připojují nebo uvádějí do provozu určité systémy sedadla v závislosti na podmínkách pro opuštění.
Poměrně moderní vystřelovací sedačky zajišťují záchranu posádky v celém rozsahu výšek a rychlostí letu, včetně záchrany ze stojícího letadla na letištním parkovišti. Takové systémy se nazývají "0-0", to znamená H=0, V=0 (výška nula, rychlost nula). V 21. století jsou téměř všechny domácí bojové letouny vybaveny podobnými sedadly (u Tu-22M3 nadále platí omezení na minimální únikovou rychlost 130 km/h ).
U většiny letadel pohon (iniciaci činnosti) vystřelovací sedačky provádí přímo pilot. Jsou však letadla, kde je možné i nucené vyhození členů posádky velitelem lodi (například Tu-22M ). Jediným domácím letounem vybaveným plně automatickým únikovým systémem (který sám sledoval nebezpečné letové režimy a vyhazoval pilota z kokpitu bez ohledu na jeho přání) byl letoun s vertikálním vzletem a přistáním (VTOL) Yak-38 na bázi nosiče .
Ka-50 je považován za první domácí vrtulník vybavený plnohodnotným únikovým systémem . Je vybavena raketovým padákovým systémem K-37-800 , který je určen k úniku z vrtulníku v nouzi pomocí vlečného raketového motoru. Halyardový motor vytáhne pilota z kokpitu systémem odpružení (opěradlo sedadla), přičemž samotné sedadlo zůstává ve vrtulníku. Před opuštěním vrtulníku je odpálena horní část prosklení kokpitu a listy rotoru. Po vypracování raketového motoru se automaticky přestřihnou popruhy opěradla, čímž se oddělí a aktivuje záchranný padák. V případě potřeby se pilot může katapultovat z kokpitu bez aktivace raketového motoru.
V praxi sovětského leteckého průmyslu se vystřelovací sedačky vyvíjely dlouhou dobu pro konkrétní typ letadla, což se promítlo i do jejich názvů: např. sedačky KM byly instalovány na letounech MiG, sedačky KT byly instalovány na letounech Tu, sedačky KT byly instalovány na letounech typu Tu. atd.
Ve stejné době, od 60. let 20. století, v obci Tomilino v Moskevské oblasti vznikl specializovaný podnik - JE Zvezda, který ještě před současností. v. se zabývá mimo jiné vývojem speciálního vybavení a prostředků k záchraně pilota.
Průmyslovou výrobu vystřelovacích sedadel rodiny K-36 v 21. století provádí strojírenský podnik Vjatka Avitek ve městě Kirov .
Do roku 2020 zůstala britská společnost Martin Baker a americká McDonnell Douglas and Stencil na mezinárodním trhu se záchranným vybavením pro piloty .
Technický provoz vystřelovacích sedadel, ale i dalších systémů a prostředků nouzového úniku v tuzemském vojenském letectví provádějí specialisté skupiny SAPS (prostředky nouzového úniku a záchrany), a to v částech, kde personální tabulka neumožňuje pro samostatnou skupinu SAPS, dále v rámci skupiny specialistů na letadla a Motor má řadu specialistů vyškolených a pověřených zakázkou částečně pro práci s únikovými prostředky. Práce na SAPS jsou klasifikovány jako práce se zvýšeným nebezpečím, vzhledem k přítomnosti různých pyrotechnických zařízení a výrobků v konstrukci sedačky. Místnost, ve které jsou demontované židle umístěny a se kterou se pracuje, má omezený individuální vstup. Neoprávněným osobám je vstup do laboratoře SAPS přísně zakázán.
Výfukové, stabilizační a záchranné padáky sedadel zajišťují specialisté výsadkové služby (PDS) pluku.
Vystřelovací sedadla nejsou instalována na komerčních letadlech z následujících důvodů:
Vystřelovací sedadla jsou ve srovnání s běžnými sedadly v letadlech pro cestující řádově složitější, těžší a dražší. Jakákoli vystřelovací sedačka je zařízením zvýšeného nebezpečí a vyžaduje dodržování řady přísných pravidel při manipulaci s ní - tragických případů abnormální funkce sedačky je mnoho. Vystřelovací sedačka je navíc navržena na pracoviště s odpovídající ergonomií - pasažérovi v ní bude při mnohahodinovém letu prostě nepohodlná.