飞行员穿安全气囊服的弹射方案

来源:百度文库 编辑:超级军网 时间:2024/04/28 05:27:32


我原来的弹射方案(http://lt.cjdby.net/forum.php?mo ... page%3D2&page=2)不容易实现。我现在认为安全气囊可能能解决向任意方向弹射的问题。
方案是:飞行员的服装从头到脚做成密封的安全气囊,在弹射出飞机后气囊打开。汽车安全气囊的膨胀速度是300千米/小时,对抗时速200千米以上的风力不够。为此,要特制比汽车气囊标准高的气囊。如果用凯夫拉纤维之类的高强度纺织材料做气囊,则膨胀速度可以提高很多。我猜想能达到1000千米/小时(这个数值能达到多少,请大家说一说),这样就差不多能抵抗风速了。如果不是平射或向下弹射,则不需要打开气囊,用降落伞就足够了。否则就必须靠气囊,因为降落伞打不开。
关于判断弹射时飞机姿态的问题,我设想了这个方案:机头和机尾各装一个北斗定位接收器,座舱计算机要能跟接收器通信。当飞行员按动弹射按钮后,计算机计算出两个接收器得到的地理坐标之间的距离。如果距离小于某个数值,比如飞机长度的四分之一,说明此时飞机机身接近垂直于地面的状态,此时弹射就是平射或向下弹射,即可启动弹射火箭小冲量喷射。这样弹射的初速不大,飞行员不会很快冲向地面。下面计算汽车的安全气囊能否经受住平射或向下弹射落到地面的冲击。
以张超的歼15为例。向下弹射的最糟的情况是飞机水平倒扣,如果这时仍能安全着陆,则其他的向下弹射情况也能安全着陆。歼15全长22米,飞行员弹出时的高度最高就10米,按10米计算即可得到落地时可能的最大速度。假设刚脱离飞机时的初速是10米/秒,方向向下。则根据中学物理的速度和位移公式计算如下:
s=(Vo)t+at2/2
10=10t+9.8t2/2
9.8t2+20t-20=0
t=0.74秒
着地速度Vt=Vo+at=10+9.8t=10+9.8*0.74=17.25米/秒=62.1千米/小时
下面计算平射的情况。最糟就是飞机垂直于地面时水平射出(因为这时高度最大),这时高度大约是20米。落下的初速为零:
20=9.8t2/2
t=2.02秒
着地速度Vt=Vo+at=9.8t=9.8*2.02=19.80米/秒=71.27千米/小时
我查了一下汽车安全气囊的承受能力:“当汽车发生如下形式的碰撞时,安全气囊对驾驶员有效保护,并符合相关法规要求:发生等同于汽车以500 -2Km/h的速度与一个垂直于车辆行驶方向30度(或小于30度)刚性固定壁相撞。”显然,汽车的安全气囊是能保护以62.1千米/小时或71.27千米/小时的速度落到地面的飞行员的。军用安全气囊的安全标准高于民用标准,因此安全性合格。
如果有人强调弹射时人的飞行速度达200千米/小时~1000千米/小时,而上述计算没有考虑这个速度,我提醒你:那个飞行速度虽然很大,但那是平飞速度,跟下落速度无关。如果你说那个速度很大,会影响姿态,我的回答是:我这个方案要求飞行员除脸以外的其他部分都穿着气囊服,无论什么部位着地,都是气囊着地。为保护头部,飞行服还可以在前额处加个触地气囊。再退一步说,如果你一定要求飞行员在弹射后把速度降下来,我也有方案,但比较复杂,如果必要我会说的。


我原来的弹射方案(http://lt.cjdby.net/forum.php?mo ... page%3D2&page=2)不容易实现。我现在认为安全气囊可能能解决向任意方向弹射的问题。
方案是:飞行员的服装从头到脚做成密封的安全气囊,在弹射出飞机后气囊打开。汽车安全气囊的膨胀速度是300千米/小时,对抗时速200千米以上的风力不够。为此,要特制比汽车气囊标准高的气囊。如果用凯夫拉纤维之类的高强度纺织材料做气囊,则膨胀速度可以提高很多。我猜想能达到1000千米/小时(这个数值能达到多少,请大家说一说),这样就差不多能抵抗风速了。如果不是平射或向下弹射,则不需要打开气囊,用降落伞就足够了。否则就必须靠气囊,因为降落伞打不开。
关于判断弹射时飞机姿态的问题,我设想了这个方案:机头和机尾各装一个北斗定位接收器,座舱计算机要能跟接收器通信。当飞行员按动弹射按钮后,计算机计算出两个接收器得到的地理坐标之间的距离。如果距离小于某个数值,比如飞机长度的四分之一,说明此时飞机机身接近垂直于地面的状态,此时弹射就是平射或向下弹射,即可启动弹射火箭小冲量喷射。这样弹射的初速不大,飞行员不会很快冲向地面。下面计算汽车的安全气囊能否经受住平射或向下弹射落到地面的冲击。
以张超的歼15为例。向下弹射的最糟的情况是飞机水平倒扣,如果这时仍能安全着陆,则其他的向下弹射情况也能安全着陆。歼15全长22米,飞行员弹出时的高度最高就10米,按10米计算即可得到落地时可能的最大速度。假设刚脱离飞机时的初速是10米/秒,方向向下。则根据中学物理的速度和位移公式计算如下:
s=(Vo)t+at2/2
10=10t+9.8t2/2
9.8t2+20t-20=0
t=0.74秒
着地速度Vt=Vo+at=10+9.8t=10+9.8*0.74=17.25米/秒=62.1千米/小时
下面计算平射的情况。最糟就是飞机垂直于地面时水平射出(因为这时高度最大),这时高度大约是20米。落下的初速为零:
20=9.8t2/2
t=2.02秒
着地速度Vt=Vo+at=9.8t=9.8*2.02=19.80米/秒=71.27千米/小时
我查了一下汽车安全气囊的承受能力:“当汽车发生如下形式的碰撞时,安全气囊对驾驶员有效保护,并符合相关法规要求:发生等同于汽车以500 -2Km/h的速度与一个垂直于车辆行驶方向30度(或小于30度)刚性固定壁相撞。”显然,汽车的安全气囊是能保护以62.1千米/小时或71.27千米/小时的速度落到地面的飞行员的。军用安全气囊的安全标准高于民用标准,因此安全性合格。
如果有人强调弹射时人的飞行速度达200千米/小时~1000千米/小时,而上述计算没有考虑这个速度,我提醒你:那个飞行速度虽然很大,但那是平飞速度,跟下落速度无关。如果你说那个速度很大,会影响姿态,我的回答是:我这个方案要求飞行员除脸以外的其他部分都穿着气囊服,无论什么部位着地,都是气囊着地。为保护头部,飞行服还可以在前额处加个触地气囊。再退一步说,如果你一定要求飞行员在弹射后把速度降下来,我也有方案,但比较复杂,如果必要我会说的。
我想的是在弹射座椅上安装充气保护,把飞行员包在里面。大概15年前的脑洞大开吧。

就是不知道对飞行员的冲力有多少?气囊里的是火药,力量很大的,据说能把小孩的脑袋打飞了。


007里滑雪服有这个功能,现在也有可穿戴气囊产品,在座椅中集成技术上也可以实现。


007里滑雪服有这个功能,现在也有可穿戴气囊产品,在座椅中集成技术上也可以实现。

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2016-8-11 20:11 上传


gsjdgh 发表于 2016-8-11 19:53
我想的是在弹射座椅上安装充气保护,把飞行员包在里面。大概15年前的脑洞大开吧。

就是不知道对飞行员的 ...


我刚才也感到气囊对人的冲击是个问题。可以在座椅背上装两扇外骨骼,外骨骼外套气囊。平时外骨骼是打开的,便于人活动。紧急时人缩起来,一按电钮外骨骼闭合,把头、躯干、四肢都包起来。然后弹射。这样气囊打开时有外骨骼承受压力,人不会被气囊压扁。
外骨骼内侧也要有充气囊,当它闭合后,气囊充气。内侧的气囊是为了飞行员在弹射出去后不会因冲击力碰到外骨骼上碰伤自己。

gsjdgh 发表于 2016-8-11 19:53
我想的是在弹射座椅上安装充气保护,把飞行员包在里面。大概15年前的脑洞大开吧。

就是不知道对飞行员的 ...


我刚才也感到气囊对人的冲击是个问题。可以在座椅背上装两扇外骨骼,外骨骼外套气囊。平时外骨骼是打开的,便于人活动。紧急时人缩起来,一按电钮外骨骼闭合,把头、躯干、四肢都包起来。然后弹射。这样气囊打开时有外骨骼承受压力,人不会被气囊压扁。
外骨骼内侧也要有充气囊,当它闭合后,气囊充气。内侧的气囊是为了飞行员在弹射出去后不会因冲击力碰到外骨骼上碰伤自己。
我刚才也感到气囊对人的冲击是个问题。可以在座椅背上装两扇肋骨那样的支架,支架外套气囊。平时支架是打 ...
这样一路推导下去,你会发现结果是B58那种弹射夹舱。。。。
不死也是重残,这种感觉属于二次伤害了!
尘世游人 发表于 2016-8-11 20:35
不死也是重残,这种感觉属于二次伤害了!
我在4楼写了修改方案。请你说说,按我4楼的方案,还会不会重残?
某某某某 发表于 2016-8-11 20:33
这样一路推导下去,你会发现结果是B58那种弹射夹舱。。。。
那为什么歼击机不用呢?
那为什么歼击机不用呢?
重量和体积对歼击机来说太大了一点。。。。而且反应时间不会比弹射座椅快。
我在4楼写了修改方案。请你说说,按我4楼的方案,还会不会重残?
请参考一下,汽车的那个气囊就能对人体造很大的伤害,这个还是汽车级别的~从事故到充气再到反弹人体,更不要说飞机这么高的速度与冲击,汽车的速度最多也就1/200公里的事故速度,飞机即使最慢也有近千公里的时速。我想说的是飞机的瞬间冲击太多了。我记得好像有类似例子(忘记在那里看的),死者就是死在二次伤害上!

尘世游人 发表于 2016-8-11 21:06
请参考一下,汽车的那个气囊就能对人体造很大的伤害,这个还是汽车级别的~从事故到充气再到反弹人体,更 ...


你的论据不够细致。
我查了三代歼击机着陆速度:http://zhidao.baidu.com/link?url ... D9YPndy2jYB8XNEPwKKhttp://iask.sina.com.cn/b/15763388.html
都是200多千米/小时,没听说1000千米/小时的。我一直说的是着陆弹射的情况。如果是在空中弹射,也不需要考虑弹射方向。200多千米的时速用气囊可以应付了。对人体的冲击伤害可以用加外骨骼的办法避免。
尘世游人 发表于 2016-8-11 21:06
请参考一下,汽车的那个气囊就能对人体造很大的伤害,这个还是汽车级别的~从事故到充气再到反弹人体,更 ...


你的论据不够细致。
我查了三代歼击机着陆速度:http://zhidao.baidu.com/link?url ... D9YPndy2jYB8XNEPwKK和http://iask.sina.com.cn/b/15763388.html
都是200多千米/小时,没听说1000千米/小时的。我一直说的是着陆弹射的情况。如果是在空中弹射,也不需要考虑弹射方向。200多千米的时速用气囊可以应付了。对人体的冲击伤害可以用加外骨骼的办法避免。
你的论据不够细致。
我查了三代歼击机着陆速度:http://zhidao.baidu.com/link?url=h3HBVgpuF-2poZkKo ...
单单就是为降落而来设定条件???真要这么扯的话,航母降落只会加速而不是减速。你设定条件只是为了这次事件而事件。


楼主,你没发现你那个用北斗测量飞机姿态的方法,飞机平飞和倒扣是分辨不出来的么,飞机本来就有精确到度的水平仪可用,何苦用这个……

楼主,你没发现你那个用北斗测量飞机姿态的方法,飞机平飞和倒扣是分辨不出来的么,飞机本来就有精确到度的水平仪可用,何苦用这个……

青色的雪 发表于 2016-8-11 22:47
楼主,你没发现你那个用北斗测量飞机姿态的方法,飞机平飞和倒扣是分辨不出来的么,飞机本来就有精确到度的 ...


我本来就觉得飞机上应该有比较好的仪器可以判断这些,因为在上个说弹射方案的帖子里有人说到现在还没有什么判断飞机正向平飞还是倒扣平飞的办法,所以我就临时想了这么个方法。有比我的方法好的仪器就用好的仪器吧,那当然更好了。
青色的雪 发表于 2016-8-11 22:47
楼主,你没发现你那个用北斗测量飞机姿态的方法,飞机平飞和倒扣是分辨不出来的么,飞机本来就有精确到度的 ...


我本来就觉得飞机上应该有比较好的仪器可以判断这些,因为在上个说弹射方案的帖子里有人说到现在还没有什么判断飞机正向平飞还是倒扣平飞的办法,所以我就临时想了这么个方法。有比我的方法好的仪器就用好的仪器吧,那当然更好了。
然后楼主又在做加法,在座椅上增加想象的外骨骼,问题在于,一是座舱有没有空间给你搞大面积包裹人员的运动部件?这些部件是和飞行服固定还是和座椅固定?它们的动作时间会延迟弹射多少秒?它们怎么确保零点几秒内贴合无损地固定在飞行员身上起到全方向的承托缓冲作用?这一套复杂机械本身的可靠性和机构重量是多少?正常弹射时会不会成为弹射负担?有没有增加分离风险?
建议楼主在弥补方案漏洞时不要把思路总放在“不行那就再加一套XX”这个上面,系统工程这么做的后果往往是越来越不可控的灾难。
我本来就觉得飞机上应该有比较好的仪器可以判断这些,因为在上个说弹射方案的帖子里有人说到现在还没有 ...
建议你先仔细了解航空器和救生设备的发展,从前人多年实践的肩膀上找突破口,如果现在有什么,这么多年怎么走过来为什么今天会发展成这个样子都没了解就另起炉灶,往往会顾此失彼遇到很多前人早就遇到和解决的问题。就跟论坛里老是出现的“新式弹射器”“新式航母结构”一样,一不小心就炒了多年前早就实践和放弃的冷饭了。
青色的雪 发表于 2016-8-11 22:47
楼主,你没发现你那个用北斗测量飞机姿态的方法,飞机平飞和倒扣是分辨不出来的么,飞机本来就有精确到度的 ...
刚才没来得及考虑你说的分辨是不是倒扣的问题。这个靠速度计。在水平速度方向上,如果机头坐标在机尾坐标后面,就是倒扣飞行,否则就是正常的平飞。
青色的雪 发表于 2016-8-11 22:58
然后楼主又在做加法,在座椅上增加想象的外骨骼,问题在于,一是座舱有没有空间给你搞大面积包裹人员的运动 ...
你提醒了我这些问题。我现在觉得这个外骨骼至少要有一部分固定在飞行服上(具体方案以后再说),而且不是张开的。外骨骼和它外面挂的气囊都是飞行服的一部分,这样就不占多少空间了,也没有弹射前才闭合带来的时间延误和贴合严密的问题。飞行服的头、四肢、躯干部分都有外骨骼,具体怎么固定,容我以后详述。我觉得这个不是很难的。剩下的是计算这套设备的重量。今天晚了,明天再算。
楼主,飞行器应急离机,也就是战斗机的弹射,完全不是摩托车摔地上那么简单。
你觉得给鸡蛋加上气囊,从10层楼上扔下来就不碎了么?
飞行员身上带的东西越少,越简单,越好。第一是抗过载能力,第二是可靠性。
且不说你的设想要是在正常飞行时失效了怎么办,比如正做着机动呢,气囊意外充气了。

尽早人椅分离,救生伞拉直、充气,张满,稳定下落,这个才是关键。