Автоматизация и резервирование САПС

Первое поколение катапультных кресел не было оснащено автоматикой. Все операции по сбросу фонаря, раскрытию замков подвесной системы, отделению от кресла и вводу спасательного парашюта летчик производил сам, вручную. Метод, прямо скажем, не лучший, но в то время автоматов на катапультных креслах еще не применяли.

На последующих типах кресел стали применять различные модификации механических автоматов с часовыми механизмами, первые образцы которых были созданы братьями Дорониными еще в 1936 г. Описание работы этой автоматики на креслах КМ-1, КТ-1, КС-4 и К-36 приведено в гл. 3.

С начала 1970-х гг. американские фирмы оснащают свои катапультные кресла электронными системами управления. Как уже отмечалось, основной особенностью катапультного кресла ACES-II фирмы «Дуглас» считается использование электронной системы для управления порядком и темпом срабатывания его механизмов. Электронные блоки начала операции катапультирования и такие же блоки последовательности действия полностью дублированы. Питание автоматики кресла осуществляется автономным (кресельным) источником электрической энергии. В отличие от существующих серийных кресел фирмы «Мартин-Бейкер» на кресле ACES-II применены автономные барометрические датчики скорости и высоты, не зависящие от самолетных бортовых систем.

Зарубежная печать отмечает, что это кресло, имеющее современную автоматику, работает надежно, так как все системы его надежно дублированы. Кресло ACES-II имеет три режима работы в зависимости от скорости и высоты покидания.

Последовательность срабатывания механизмов в различных режимах показана в табл. 4.9. Области применения режимов работы кресла показаны на рис. 86.

Т а б л и ц а 4.9

Рис. 86. Режимы (1...3) катапультирования кресел АСES-II с самолета В-1В

В процессе движения кресла по направляющим в воздушный поток вводятся приемники воздушного давления. Сигналы скорости и высоты поступают к датчикам и от них — к электронному программному блоку, который выбирает один из трех

возможных режимов работы кресла, изображенных на рис. 86. При сходе кресла с направляющих замыкается специальный микровыключатель и происходит включение в работу системы стабилизации DART и (на многоместных самолетах) реактивного двигателя или аэродинамического щитка для разведения траекторий. Дальнейшее выполнение операций зависит от установленного режима работы (см. табл. 4.9). Отделение летчика от кресла осуществляется при наполнении предварительно зарифованного купола основного парашюта. Во втором режиме работы катапультируемая система «человек — кресло» стабилизируется и тормозится вторым стабилизирующим парашютом, который отделяется от кресла перед вводом основного парашюта. Режим 3 аналогичен режиму 2 с той лишь разницей, что после наполнения стабилизирующего парашюта выполнение дальнейших операций задерживается до достижения катапультируемой системой границы режима 2 по высоте и скорости.

Фирмой «Стенсел» (США) было создано другое насыщенное автоматикой кресло S-III-S-3. В отличие от кресла ACES-II это кресло четырехрежимное, оно имеет высокую степень резервирования основных операций, два инициатора, дублированную систему зажигания, два затвора, две чеки на каждом затворе. Дублирование основных операций сохранено и при работе других механизмов во всех режимах работы кресла.

Уместно остановиться на вопросе о необходимости включения в конструкцию кресла системы автономного отделения летчика с парашютом от кресла, позволяющей в случае повреждения системы катапультирования отделиться от кресла или ввести парашют, продублировав эту операцию вручную.

Дело в том, что все самолетные системы в процессе эксплуатации подвергаются тщательной проверке, как периодической плановой, так и предполетной, и только кресло, подвергаясь запланированным и незапланированным нагрузкам, практически контролю не подвергается. А работа этой системы должна быть надежной, так как в случае аварии или боевого повреждения она является последним шансом для спасения жизни летчика.

В случае повреждения системы катапультирования летчик одним движением, используя ручку автономного отделения, может открыть замки и, освободившись от фиксации к креслу, вывалиться с парашютом и НАЗом через борт кабины, разумеется, снизив при этом скорость или, при сохранившемся управлении самолетом, совершив маневр, создать после сброса фонаря и открытия замков отрицательную перегрузку.

Система автономного отделения, естественно, несколько усложняет конструкцию кресла, но не настолько, чтобы не учитывать настойчивые требования летного состава. Наличие такой системы обосновывается не только психологическим фактором, но и реальными случаями ее применения (в советской авиации, например, систему применили летчики Воронов, Андреев, Бабицкий, Муравьев, Шипицкий).

1 мая 1960 г. над советской территорией был сбит американский самолет-шпион У-2 фирмы «Локхид». Его летчик Дж. Пауэрс, поняв, что его система катапультирования неработоспособна, или испугавшись, что она заминирована, сбросил фонарь, вылез из кабины и покинул падающий самолет, прыгнув с высоты 19 000 м, после чего благополучно приземлился на советской территории. Подобное покидание возможно и для других самолетов, имеющих систему автономного отделения.

Известен также случай использования системы автономного отделения в боевых условиях, во время войны во Вьетнаме, из-за отказа стреляющего механизма.

Боевая живучесть важна для любой самолетной системы, а для средств аварийного покидания — особенно. В воспоминаниях А.И. Шахурина в его книге «Крылья победы» имеются следующие строки: «В первых воздушных боях проявилась, например, такая важная особенность самолета, как живучесть. Несмотря на полученные повреждения, он продолжал полет и боевые действия. В мирное время о живучести можно было говорить лишь в теоретическом плане. Реальный бой доказал, как важно это свойство, столь ценимое летчиком».

Известный летчик-испытатель М.Л. Галлай в своей книге «Испытано в небе» писал: «Понятно, что никакие летные испытания не могли так выявить достоинства и недостатки боевых машин, как боевая обстановка. Лишь бой показал, чего на самом деле стоит тот или иной самолет. В реальном соприкосновении с противником выявляется многое, что в никаких условиях не заметить».

Повреждение системы катапультирования в боевых условиях может стать особенно ощутимым.

Долгое время фирма «Мартин-Бейкер» не соглашалась на включение в свои кресла электронной автоматики, которая могла бы обеспечить многорежимную работу системы, с целью выполнить требования американского стандарта по спасению при покидании из перевернутого положения самолета (кабиной вниз) с 60 м вместо 107 м, необходимых для спасения на однорежимном кресле Mk.10 (см. рис. 80).

Однако фирма вынуждена была изменить свое отношение к этому вопросу и создала новое кресло Mk.12 (рис. 87). Стремясь наверстать упущенное и вернуть заказчиков, фирма «Мартин-Бейкер» разослала рекламный проспект своего нового кресла Mk.12, удовлетворяющего требованиям американского стандарта. Серийный выпуск нового кресла начался в 1986 г.

Рис. 87. Схема катапультирования с земли на кресле Mk.12 фирмы «Мартин-Бейкер»

Кресло Mk.12 в отличие от однорежимного кресла Mk.10 с постоянной величиной задержки ввода парашюта 2, 5 с было выполнено трехрежимным. Оно было снабжено приемником полного атмосферного давления для измерения скорости и механизмом согласующего устройства, с помощью которых устанавливается рабочий режим и соответствующая задержка ввода

основного парашюта. На скоростях менее 500 км/ч парашют вводится через 0, 35 с после начала катапультирования. Вытяжной ракетный двигатель вводит контейнер тормозного парашюта, за ним следует основной парашют, который сразу же начинает раскрываться. Этот метод позволит сократить интервал времени между началом катапультирования и раскрытием основного парашюта. При катапультировании на скорости более 520 км/ч чехол тормозного парашюта стягивается ракетным двигателем и тормозной парашют раскрывается, стабилизируя кресло. Затем, после задержки на 1, 3 с от момента начала катапультирования, тормозной парашют вытягивает основной парашют.

Но время не стоит на месте, и требования вновь возросли, и кресло Mk. 12, не успев дойти до потребителя, потребовало дальнейшего совершенствования.

Как уже отмечалось, американские кресла ACES-II и S-III-S-3, эксплуатация которых началась в середине 1970-х гг., отвечают стандарту США и имеют характеристики, не уступающие новому креслу Mk.12. Мало того, кресла ACES-II и S-III-S-3, как наиболее доведенные, имеющие малую массу и малый импульс, доработаны. Они насыщены дополнительной автоматикой, способной управлять вектором тяги двигателя, что позволит значительно улучшить условия для спасения на малых высотах.

Но урок, полученный фирмой «Мартин-Бейкер», заставил и ее заняться дальнейшим усовершенствованием своих, уже новых, кресел, дальнейшим насыщением их автоматикой. Фирма заключила контракт с ВМС США на создание кресла Mk.14 по программе NACES.

Новому поколению катапультных кресел сегодня уделяют много внимания. За рубежом создан ряд программ, по которым продолжают проводить исследования.