浅谈中外航空弹射座椅的发展（一）

万磁王

二、中国航空弹射座椅发展简史
　　1950年代-60年代末期，我国主要是装备仿制苏联战机，因此在弹射座椅上，也自然是生产苏联米格飞机系列的弹射座椅，满足装备需求。
　　1964年，中国航空工业试飞中心（以下简称“试飞中心”）才正式展开了飞机高空设备和防护救生飞行的试验研究。同年，航空救生系统组全面调试后，验收了全国首个大型立式弹射台，并正式交付使用。不过，面对试验台的科技人员却犯愁了。
　　这不是好事吗，愁啥呢？
　　唉，愁钱呗，TG当年的家底儿比纸还薄。而如同所有航空试验，弹射座椅试验的费用是很高的。有了设备，这试验经费不足，又摆在了中国航空人的面前。
　　既要省钱，又要得到可靠的救生系统数据。1965年，试飞中心创新性提出，开发弹射试验遥测记录系统，这样可以在一次记录弹射试验中，尽可能多的记录各项数据。这个当初仅仅为了“抠门”而产生的灵光一现，成就了我国第一代弹射试验遥测系统。这个技术此后被中国一代代航空人发扬光大，一直到现在，仍然应用在试飞中心的各项遥测项目中。
　　1969年，试飞中心首次进行了某型火箭弹射座椅的性能弹射试验，随后用3个月的时间，完成了包括零高度-零速度地面弹射试验及空中弹射试验。并进一步攻克了火箭滑车试飞技术，生产出中国的低速和高速火箭滑车。
　　这些技术和设备的研发成功，对弹射座椅是至关重要的。新中国就是从这一刻开始，大踏步进入了自主研制替代进口航空弹射座椅的全新领域，并且跨越了第一代弹道式弹射座椅的落后技术，第一个装备型号就直接进入了第二代火箭弹射座椅的研制。
　　在地面弹射技术发展的同时，另一条技术研发路线——空中弹射试飞技术也有很大进展。
　　1968年，试飞中心开始研究空中弹射试验机。
　　1972年，中国研制的空中弹射机进行了空中弹射试验，解决了我国弹射救生系统零高度-小速度下的飞行员安全救生问题。
　　1973年，空中弹射试验机结合火箭弹射座椅定型，首次成功的进行了空中真人弹射试验，并圆满完成了数十项弹射救生系统的定型和预研课题任务。
　　1978年，该空中弹射机系统获得全国科学大会奖。
　　1981年，弹射试验机在地面滑跑状态下进行弹射试验成功，扩大了试验使用范围。
　　改革开放后，特别是1996年后，中国军力的发展日新月异，弹射座椅的发展也加快了步伐：
　　1993年，颁布GJB1800-93《弹射座椅型乘员应急离机救生系统通用规范》
　　2000年，颁布GJB4049-2000《飞机应急离机系统通用规范》
　　2007年，颁布GJB1800A-2007 《弹射座椅型乘员应急离机救生系统通用规范》

轰-5弹射座椅试验机

歼-6弹射座椅试验机

万磁王

　　今天的中国空军，已经大批量装备了国产第三代弹射座椅，这是值得每个军迷骄傲和自豪的。
　　有朋友说，不就是个座椅吗，说得那么神秘兮兮的，还“全国科学大会奖”，还“骄傲和自豪”，至于吗？
　　呵呵，您知道，就这么一把椅子，全球能够研制的国家有多少？
　　只有五个。和航空发动机一样，就是安理会五大常任理事国，中美英法俄。能够研制第三代弹射座椅的国家，更是只有四个（法国后来放弃独立研制，直接采用英国的产品了）。
　　别的不谈，就只说火箭弹射的关键地面设备之一：火箭撬滑轨试验场。这种设备是在火箭撬下面装滑块，然后依靠弹射座椅系统的火箭包的推力，在一个高精度轨道上高速滑行，最高可以达到超音速，用于测试零高度全速度的弹射效果。
　　这种轨道的建设，首先对选址的要求就不一般，而且地基要打好，最重要轨道的长度、承载能力、水平和垂直精度要求极高。几千米的滑轨轨道，必须全部精细焊接。投资很大。一开始只有美国有，现在也就只有五常才有。
　　中国试飞中心的航空救生研究所，具有亚洲唯一的火箭撬滑轨试验场（就这么个轨道，做轨道高铁起家的大日本帝国可没有这个东东，呵呵），长3132米（预计扩建到6132米长），在滑撬重4吨时运行速度1.2马赫。由中国航宇公司在襄北平原建造，投资6700万元，经10年建设于1997年12月正式建成。主轨相对于基准线、副轨相对于主轨在水平方向和垂直方向的允许偏差分别为±0.18和±0.20毫米，优于美国霍洛曼滑轨最优段±0.32和±0.29毫米的精度，轨道精度世界先进。

中国的火箭撬滑轨试验场

万磁王

　　看着是不错，可话又说回来，就这样，中国弹射座椅研制的其他很多设备，与美俄的差距，依然很大。看下图：您瞧瞧美国的火箭撬试验场。

美国1963年建成占地7400英亩5条长度为1.8-2.3公里的火箭撬试验滑轨试验场

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　　所以说，谁才够当安理会的五魁首？像阿三这样从步枪到炮弹都要进口的国家，居然也做这个梦，呵呵。就不掂量掂量，手里没几样硬货，就是人家让他坐了，那位子可坐得住？
　　扯远了，咱接着聊。
　　从1964年算起，到去年整整五十年，中国历经了地面弹射、火箭滑车弹射和空中弹射的发展过程，一共研制了八个型号的弹射座椅（批次改进型不算），其代号都以HTY开头，是“航（空）逃（生）椅”的拼音首字母。它们分别是：
　　HTY-1：第二代火箭弹射座椅，1960年代末研制。装备歼-6II，歼-7，强-5等机型。

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　　HTY-2：第二代火箭弹射座椅，1960-1970年代研制。是HTY-1的大改型号，改善了火箭包，改装了分离操纵系统，装备了救生-10甲救生伞和稳定-3减速稳定伞，弹射包线为时速250-850公里。装备歼-6III、歼-7II等机型。
　　HTY-3: 第二代火箭弹射座椅，1970年代研制，是中国第一个解决了零高度-零速度（即零-零弹射）的座椅。弹射包线为平飞时速0-850公里，飞行高度0-20公里。装备歼-7III和歼-8、强-5改等机型。

HYT-3弹射座椅

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　　HTY-4：第二代火箭弹射座椅，1980年代研制。是中国首个达到时速0-1000公里救生包线的弹射座椅，同时可以控制在4000米以上不开伞，防止伞的破碎，因此加强了高空跳伞的安全性。但是并未做到对高速开伞的控制，而高速开伞也可能导致伞破。
　　HTY-6：准三代火箭弹射座椅，1980-1990年代研制。采用QKS-14速度-高度双态控制器。救生包线为时速0-1000公里，高度0-21公里。装备于歼-8II和“飞豹”等型号。其分支型号HTY-6C装备歼-7MG等型号。其分支型号HTY-6F成为轰-6救生系统STZ-7的一部分，一架轰-6装备3套该型座椅，并应用了侧向轨迹发散火箭，防止多套座椅弹射时相互碰撞。

HTY-6C型座椅

　　HTY-7：第二代火箭弹射座椅，1980-1990年代研制，是我国第一款采用穿盖弹射技术的座椅。装备于K-8和国内教练-8教练机等型号。这是一款很不错的产品。由于K-8本来就是教练机，故障率比较低，速度和过载都不大，加上HTY-7的性能也很不错，因此K-8没有发生过一等事故。HTY-7的缺点是，依靠座椅自身侧角的冲力撞破座舱盖，舱盖产生的碎片大小不一，容易划伤乘员。

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　　眼尖的朋友问，兵器迷，怎么HTY-4完了就是HTY-6和HTY-7，没有HTY-5呢？
　　是这样，HTY-5是有的，而且是我国第一款第三代弹射座椅，为了装备歼-10研制。它的立项时间很早，但是定型时间很晚，因此比HTY-6和HTY-7要晚装备。咱们这就聊到它了。

歼-10弹射座椅地面测试

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　　HTY-5：第三代多（双）态控制弹射座椅，1980年代末-2000年代研制。采用了新型椅背火箭技术、微爆穿盖技术——舱盖中央有导爆索，碎片大小均匀、座椅出舱稳定, 可根据弹射离机时的速度、高度选择不同的延迟时间，控制射出救生伞及人椅分离的时机。弹射救生包线时速0-1200公里，高度0-21公里。 2000年，该型号座椅首弹成功。2001年，在定型试验中，试飞中心首次在弹射试验机上进行了多项不利飞行状态下的座椅空中弹射试验，这是我国第一次进行机动状态和高速状态下的座椅弹射试飞。型号定型后顺利装备歼-10系列战机。HTY-5的性能也非常出色。截止2014年，歼-10所有的二等以上事故中，除一起之外，所有飞行员均安然无恙。而且这一起一等事故，还不是因为弹射座椅造成的。2006年1月9日，在北京召开的全国科技大会暨2005年度国家科技奖励大会上，HTY-5弹射救生装置荣获国家科技进步二等奖。

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　　这里咬文嚼字一下：侯知健先生的文章，说歼-10的座椅是“三态控制，即速度、高度和时间三要素”，而“飞豹”战机用的是“简化的双要素机械控制器，只能根据弹射时的高度、速度来确定开伞，控制水平在三代弹射座椅里是最简陋的”，这是一种值得商榷的说法。因为在技术上，弹射双态控制器的意思，就是根据速度-高度这两个飞行状态的条件不同，进行弹射操作的程序控制。而程序控制中，就包含了如火箭点火时间、开伞时间、火箭包弹射方向等一系列控制要素。因此“时间”并不是控制的输入条件，而是控制弹射流程的输出要素之一。歼-10的座椅比飞豹再先进，也还是速度-高度双态控制器，但是在输出的控制要素上比“飞豹”的多，这是事实。

HTY-5，HTY-6和HTY-7弹射座椅

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　　HTY-8：第三代多（双）态控制弹射座椅，2007年12月定型。该型号是610所在俄罗斯K-36座椅的基础上研制的。弹射包线达到时速0-1400公里，高度0-25公里，弹射筒工作最大过载≤20G，射救生伞时间0.7-2.45秒，救生性能可满足美军标MIL-S-18471GD要求。装备国产歼-11B系列、歼-15/S、歼-16等型号。HTY-8的性能很高，国产双发三代机飞行员的伤亡率很低。

　　既然中国的弹射座椅已经装备到第三代了，那么在研制弹射座椅时，又遇到了哪些技术难题呢？中国第四代弹射座椅的研制情况又如何呢？
　　预知后事如何，且听下回分解。
注：所有资料来自于互联网公开报道和公开出版物，如：
《弹射座椅性能研究》
《弹射座椅性能仿真分析》
《飞行姿态对弹射座椅的影响》
空军之翼侯知健先生的《谈谈我国战斗机的弹射座椅》
空军之翼王立杰先生的文章《飞行安全的最后防线——浅谈弹射逃生》
本文还引用了《兵器知识》等多份军工杂志和铁血论坛的信息和图片，在此一并致谢！