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美軍被擊落的F-15,飛行員在彈射時(shí)身體會(huì)經(jīng)歷什么?

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點(diǎn)擊藍(lán)字關(guān)注,多點(diǎn)在看防失聯(lián)

個(gè)人觀點(diǎn),不代表任何組織與單位

在特朗普反復(fù)宣稱(chēng)伊朗軍事力量被摧毀后,4月3日,一架美國(guó)空軍F-15E戰(zhàn)機(jī)被伊朗擊落,幸運(yùn)的是,兩名飛行員雖然受傷,但都被美軍救回。此前,另有3架F-15E被科威特防空火力誤傷,總共6名飛行員成功跳傘逃生。

這也意味著差不多一個(gè)月里,有8名美軍飛行員經(jīng)歷了從戰(zhàn)機(jī)上彈射的過(guò)程。在百余年的歷史里,戰(zhàn)斗機(jī)彈射座椅的有效性、安全性已大幅提升,如F-15E等美軍戰(zhàn)機(jī)都配備了“零零”級(jí)別彈射座椅,即理論上戰(zhàn)機(jī)停在地上,處于零高度零速度,仍能安全彈射,但彈射跳傘逃生的過(guò)程仍充滿風(fēng)險(xiǎn),可以說(shuō)是對(duì)人類(lèi)身體的極限挑戰(zhàn)。

試飛員喪生催生的現(xiàn)代彈射座椅

說(shuō)到彈射座椅,不得不提一家名為Martin-Baker的公司。這家英國(guó)公司由工程師James Martin與飛行員Valentine Baker于1934年建立,起初致力于飛機(jī)設(shè)計(jì)生產(chǎn),Baker作為一戰(zhàn)時(shí)的英軍王牌飛行員,一直擔(dān)任公司試飛員,直到1942年喪生于試飛事故。

Martin深受刺激,從此更為關(guān)注飛行員安全問(wèn)題,他的設(shè)計(jì)創(chuàng)新大幅提升了現(xiàn)代彈射座椅的適用范圍,包括催生了“零零”級(jí)別彈射座椅。到2025年時(shí),該公司彈射座椅已救下9812人的性命。

很多西方主流戰(zhàn)機(jī)都使用Martin-Baker生產(chǎn)的彈射座椅,如美軍最新的F-35。不過(guò)F-15E以及包括F-22,F(xiàn)-16在內(nèi)的大部分美國(guó)空軍戰(zhàn)機(jī)都采用雷神子公司Collins的ACES II彈射座椅。Collins與Martin-Baker也基本壟斷了西方戰(zhàn)機(jī)的“座位”。

從原理上,兩家公司乃至俄羅斯等非西方國(guó)家的軍機(jī)彈射座椅都類(lèi)似。一旦啟動(dòng),彈射座椅會(huì)用火箭推動(dòng),通過(guò)“彈射”與失控的戰(zhàn)機(jī)分離,在與戰(zhàn)機(jī)拉開(kāi)安全距離,并且到了一定高度后,打開(kāi)降落傘,讓飛行員安全著陸。

零零彈射不等于零風(fēng)險(xiǎn)

原理簡(jiǎn)單并不等于安全彈射非常容易。湯姆克魯斯主演的《壯志凌云》里一個(gè)經(jīng)典鏡頭是克魯斯飾演的男主Maverick與隊(duì)友Goose因戰(zhàn)機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)熄火需要彈射逃生,但在彈射過(guò)程中,Goose卻與脫離的戰(zhàn)機(jī)座艙罩相撞喪命。


這部虛構(gòu)電影里的這幕經(jīng)典畫(huà)面是真實(shí)可能發(fā)生的。它也展現(xiàn)了飛行員彈射時(shí)可能面臨的各種復(fù)雜環(huán)境,讓任何一次彈射逃生都充滿風(fēng)險(xiǎn)。

影片里克魯斯的座駕F-14兩個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)先后熄火,由于F-14的兩個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)間距較大,這會(huì)導(dǎo)致飛機(jī)因左右動(dòng)力不平衡進(jìn)入水平螺旋下墜。在大部分情況下,飛行員彈射時(shí)飛機(jī)在往前飛,彈射程序里先解鎖脫落的駕駛艙罩會(huì)被“甩”到飛機(jī)后面,等到飛行員的座椅彈射時(shí)自然不會(huì)與駕駛艙罩碰撞。

但水平螺旋下墜時(shí),飛機(jī)幾乎沒(méi)有向前的速度,甚至飛機(jī)的螺旋下墜還會(huì)產(chǎn)生部分真空,把艙罩“抓”在上方一段時(shí)間,影片展現(xiàn)的正是這種情況,可以算F-14的設(shè)計(jì)缺陷。

現(xiàn)實(shí)中,1971年6月6日,美國(guó)海軍陸戰(zhàn)隊(duì)一架F4戰(zhàn)機(jī)在飛往基地維途中與休斯航空公司706號(hào)航班相撞。休斯航空航班上49人均不幸身亡,但理論上F4戰(zhàn)機(jī)上兩名飛行員有彈射逃生的希望。彼時(shí)F4配備的彈射座椅需要先打開(kāi)駕駛艙罩才能彈射,可是由于設(shè)計(jì)缺陷,如果坐在后座的雷達(dá)領(lǐng)航員先啟動(dòng)彈射,前座飛行員的駕駛艙罩會(huì)進(jìn)入鎖定狀態(tài),無(wú)法啟動(dòng)彈射程序。

而當(dāng)時(shí),正是后座的雷達(dá)領(lǐng)航員先啟動(dòng)了彈射,他成功逃生,可前座飛行員卻因駕駛艙罩鎖死,墜機(jī)身亡。

雖然在此類(lèi)事故的基礎(chǔ)上,包括彈射座椅在內(nèi)的現(xiàn)代戰(zhàn)機(jī)逃生系統(tǒng)越來(lái)越完善,生存率可以超過(guò)95%,但飛行員選擇彈射時(shí)可能飛機(jī)被敵方火力摧毀,要面臨各種碎片等等,都讓彈射脫險(xiǎn)并不簡(jiǎn)單。

彈射成功只是第一步

從失控的戰(zhàn)機(jī)中成功彈射,飛行員向活下來(lái)才邁出了第一步。

為了迅速升高到可以安全釋放降落傘的高度,彈射座椅的火箭點(diǎn)火后產(chǎn)生的加速度之大,會(huì)讓飛行員處于人類(lèi)可承受的超重極限。

人站在地面上,感受的重力是1個(gè)G,民航飛行時(shí)一般會(huì)感受到0.75-1.25G,即超重或失重25%。大部分人超重到5G時(shí)就會(huì)昏迷,即便有特殊防護(hù)服,飛行員也只能在9G時(shí)短暫維持清醒——這也是載人戰(zhàn)機(jī)的機(jī)動(dòng)極限。

但在彈射過(guò)程中,飛行員會(huì)短暫經(jīng)歷12-14G,前蘇聯(lián)的一些彈射座椅更極端,可達(dá)20-22G。極度超重讓脊柱壓迫性骨折成為彈射常見(jiàn)傷害,有研究顯示42%的飛行員在彈射后有脊柱骨折。

如果是“正飛”時(shí)彈射,超重會(huì)把飛行員壓在座椅上,體內(nèi)血液會(huì)沖向下肢,可如果是“倒飛”,那么血液會(huì)沖向頭部,人體眼球的血管極為脆弱,這種情況下很容易破裂,導(dǎo)致長(zhǎng)達(dá)數(shù)月的失明。

不過(guò)彈射出座艙時(shí),飛行員都不必?fù)?dān)憂未來(lái)的骨折、失明問(wèn)題,大多數(shù)戰(zhàn)機(jī)飛行員彈射時(shí),飛機(jī)處于高速飛行狀態(tài),離開(kāi)座艙時(shí)會(huì)立刻面對(duì)極強(qiáng)的風(fēng)力,取決于飛機(jī)速度,有時(shí)可以輕松刮走氧氣罩等設(shè)備。在高空彈射時(shí),這意味著飛行員要面臨缺氧、低溫凍傷等風(fēng)險(xiǎn)。也是因此,很長(zhǎng)一段時(shí)間超音速飛行時(shí)彈射被認(rèn)為不可能存活,當(dāng)然,這已被證偽——著名的黑鳥(niǎo)間諜機(jī)有3倍音速?gòu)椛涑晒Φ陌咐羲亠w行時(shí)彈射存活依然是少數(shù)。

等到降落傘打開(kāi)時(shí),會(huì)帶來(lái)突然的減速,這也會(huì)帶來(lái)骨折風(fēng)險(xiǎn)。降落傘落地時(shí)還是跳傘受傷最多的時(shí)候,49%的跳傘受傷發(fā)生在此階段,以腿部受傷為主。

相比落地時(shí)摔斷腿,更大的危險(xiǎn)會(huì)是降落傘掛在樹(shù)上。人如果長(zhǎng)時(shí)間懸掛在空中,腿部血液循環(huán)回心臟會(huì)有困難,也會(huì)有導(dǎo)致昏迷乃至死亡的危險(xiǎn)。

復(fù)雜的康復(fù)

可以說(shuō),直到被搜救人員找到,飛行員的危險(xiǎn)才算解除。但迎接他們的是更漫長(zhǎng)的康復(fù)理療。

有些幸運(yùn)的飛行員可以在幾周后恢復(fù)飛行,但也有一些會(huì)因?yàn)橹貍麩o(wú)法再度重回崗位。而經(jīng)歷多次彈射逃生的飛行員由于生理心理創(chuàng)傷,很少能再回到戰(zhàn)斗飛行。

不過(guò)也有一些飛行員突破了“預(yù)期”。

1995年在一次夜間訓(xùn)練飛行中,Brian Udell駕駛的F-15E戰(zhàn)機(jī)出現(xiàn)故障,在無(wú)法恢復(fù)控制的情況下,Udell在1500英尺時(shí)啟動(dòng)彈射程序,此時(shí)戰(zhàn)機(jī)的飛行速度高達(dá)1.2倍音速,他的同機(jī)戰(zhàn)友沒(méi)能活下來(lái)。巨大的風(fēng)速也刮走了Udell的頭盔、氧氣罩,他的兩個(gè)胳膊都脫臼,落到大西洋后,用剩下一只還能動(dòng)的手,Udell打開(kāi)了的救生筏,之后又用無(wú)線電聯(lián)系上了搜救的C-130飛機(jī)。

在海中待了4小時(shí)后,Udell獲救,得以在第二天,在醫(yī)院見(jiàn)到自己懷孕4個(gè)月的妻子。Udell至今仍保持著美國(guó)空軍戰(zhàn)斗機(jī)飛行員最高速度下彈射幸存的紀(jì)錄。

更大的奇跡在后面,醫(yī)療團(tuán)隊(duì)告知全身多處骨折的Udell,他不可能再度回到飛行崗位:


但經(jīng)過(guò)10個(gè)月的艱難康復(fù)理療,Udell重新坐到了F-15的駕駛艙內(nèi),在為美國(guó)空軍繼續(xù)服役3年多后,Udell退役進(jìn)入民航,又飛了25年的客機(jī)。

如果在戰(zhàn)場(chǎng)中彈射,幸存者還需要靠有限的自衛(wèi)武器(一般僅為一把手槍?zhuān)┰谀吧沫h(huán)境中逃避敵軍搜索。搜救人員也面臨巨大危險(xiǎn),越戰(zhàn)中,美國(guó)空軍的搜救部隊(duì)(SAR)是全軍傷亡率最高的單位之一。

發(fā)動(dòng)戰(zhàn)爭(zhēng),就意味著大多來(lái)自平民家庭的士兵要面臨這些風(fēng)險(xiǎn)。因此,選擇戰(zhàn)爭(zhēng),即便對(duì)于擁有最強(qiáng)大軍隊(duì)的國(guó)家,也應(yīng)該是審慎的,不是值得吹噓炫耀的事。

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參考資料

https://theconversation.com/blasted-out-at-20-times-the-force-of-gravity-what-ejection-from-a-fighter-jet-does-to-the-body-277388

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