阿汤哥壮志凌云2捧红飞行员抗荷服,美空军安全科技并不为人熟知

发布时间:18-12-1516:33

近期,美国动作派电影明星汤姆·克鲁斯(Tom Cruise)的新片《壮志凌云2》(Top Gun: Maverick)在加利福尼亚州与内华达州之间的太浩湖拍摄。汤姆·克鲁斯美国空军飞行员抗荷服,也将军迷的视野,从虚幻的电影,拉回到对于空军抗荷服的研究上,无论阿汤哥怎么在厚厚的积雪中奔跑,无论他怎样半滚半跑卖力表演,无论他怎样敬业都是虚幻的,不如直接研究美国空军的抗荷服来得实在。

飞行员抗荷服是根据长颈鹿发明的,是一种仿生学装备。原理是长颈鹿通过很高的血压把血液输送到头部又不因脑溢血而死亡,依靠的是血管周围非常发达的肌肉,同时长颈鹿腿部及全身的皮肤和筋膜绷得很紧的生物学常识。抗荷服上安有充气装置,随着飞机速度的增高充入一定量的气体,从而对血管产生一定的压力,使飞行员的血压保持正常。

当战斗机的正加速度超过1.75~2G时,由发动机压气机或其他气源引来的气体,经抗荷调压器向抗荷服的气囊充气,气囊膨胀,拉紧衣面,对腹部和下肢施加压力。这种对抗压力能阻止血液在正过载作用下向下半身堆积,从而保证飞行员头部的循环血量,防止出现“黑视”缺氧状态,造成飞行员意识丧失,发生飞行事故。大家熟知的F-22供氧系统问题,就导致过飞行员坠机,空中国民警卫队的小胡子飞行员,还因此拒绝开F-22,成为当时网红的“英雄”呢。

现在的第4代以上战斗机,都能够9~10G的机动,负过载也有4~5G,对飞行员的生理承受极限形成了更大的挑战。因此,飞行员需要穿上抗荷服来降低“黑视”与“红视”,只是对抗意识丧失确保安全的必要条件,并非充分条件,当然也不是确保飞行安全的充分必要条件。

既然抗荷服无论性能多么优异,也无法保证飞行员绝对安全,美军就给战斗机开发了辅助系统(民航客机也有),那就是一体化自动防撞系统(AICAS)。总体概括,一体化自动防撞系统是将自动空中防撞系统(AACAS)与自动地面防撞系统(AGCAS)的功能整合。


如果探测到飞机将要撞到地面时,AICAS系统开始进行规避轨迹的预测,包括持续评估各种规避类型和机动能力,而碰撞评估程序自动地调整扫描/跟踪剖面,以适应最恰当的威胁想定。接下来系统发出一个规避指令,如果飞行员没有立即采取措施,系统将自动地获取控制权临时接管飞机,通过数字式电传操纵系统执行一个自动恢复机动来保护机组人员。系统自动恢复机动的动作是紧急滚转加上一个5G的拉升,直到确认地形安全,再把飞机的飞行控制权限交还给飞行员。

F-16战斗机防撞系统示意图

科技如此美丽,我们有什么理由不放下电影,继续研究美军战斗机自动防撞系统的后续研发呢。


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