Катапультирование

КАТАПУЛЬТИРОВАНИЕ, способ принудительного покидания экипажем ЛА с использованием специальных устройств [катапультного кресла (наиболее распространены), капсулы или отделяемой кабины]; после чего следует приземление (приводнение) на парашютах. Применяется в авиационной и космической практике при возникновении на борту ЛА аварийной ситуации, исключающей возможность дальнейшего продолжения полёта. Команда на катапультирование подаётся автоматически (бортовыми системами ЛА) или вручную. Катапультирование производится с помощью стреляющего механизма с пиропатроном совместно с ракетным твердотопливным двигателем (РДТТ), который включается в момент отделения катапультного кресла от ЛА (рисунок). Отделяемой части или креслу придаётся скорость в направлении, отличном от направления полёта (обычно 15-30° к вертикальной оси ЛА). Применение РДТТ позволяет спасти лётчика при взлёте и посадке и при полётах на предельно малой высоте. В зависимости от общей компоновки самолёта, количества и расположения членов экипажа используются следующие направления катапультирования: вверх, лицом или спиной к воздушному потоку; вниз, лицом или спиной к воздушному потоку. Катапультирование вверх используется чаще, так как при этом обеспечивается спасение экипажа при покидании ЛА на малой высоте полёта.

До начала 1940-х годов единственным средством спасения лётчика при возникновении аварийной ситуации в полёте был ранцевый парашют. Однако при скорости полёта более 400-500 км/ч покидание самолёта с помощью парашюта становится опасным - возможно соударение лётчика с крылом и хвостовым оперением.

Первое в мире катапультирование выполнил 13.1.1942 Г. Шенк (Германия) на турбореактивном самолёте Не-280 («Хейнкель»). В СССР первое катапультирование совершил 24.7.1947 Г. А. Кондрашов на самолёте-лаборатории Пе-2.

Созданные в конце 1940-х - начале 1950-х годов катапультные кресла выполняли единственную задачу - с помощью стреляющего механизма удаляли лётчика из самолёта, после чего ему нужно было самостоятельно (вручную) отделиться от кресла и произвести ввод парашюта (с середины 1950-х годов операции отделения и ввода парашюта выполняются автоматически, независимо от психического и физического состояния лётчика в момент катапультирования и после него).

В конце 1950-х - начале 1960-х годов процесс покидания ЛА был частично автоматизирован: достаточно было дёрнуть рычаг, и производилась принудительная фиксация лётчика к креслу, пиротехнический стреляющий механизм выбрасывал кресло из самолёта, вводился парашютный каскад - стабилизирующий парашют, затем тормозной и основной (спасательный). Последовательность работы всех систем катапультирования была задана заранее и не зависела от режима полёта самолёта в момент аварии.

Созданные за рубежом в 1960-е годы для сверхзвуковых самолётов отделяемые кабины, например, для американских самолётов F-111 и В-1 (первое катапультирование на сверхзвуковом самолёте F-111 осуществлено в 1967), и капсулы, например, для самолёта В-58 (США), не нашли широкого применения из-за технической сложности, низкой надёжности на малых высотах и большой массы.

С конца 1960-х годов катапультное кресло начали оснащать второй ступенью - РДТТ, начинающим работать после выхода кресла из кабины; получаемые с бортовых систем самолёта параметры (скорость, высота и др.) сделали возможным изменение схемы функционирования кресла в зависимости от режима полёта в момент аварии. Защита от воздушного потока обеспечивалась дефлектором, что давало возможность лётчику выдержать большие перегрузки (в направлении «грудь - спина»).

Современное катапультное кресло (например, К-36Д-3.5, создано в 1990-х годах) получает от бортовых систем самолёта значения различных параметров (высота и скорость полёта, скоростной напор, перегрузка, крен, угловая и вертикальная скорость, а также масса лётчика, численность и схема размещения экипажа в кабине самолёта и др.); обрабатывая их, компьютер кресла выбирает оптимальный режим катапультирования, которое длится в среднем 0,8 секунды. В России для катапультирования пилотов вертолётов и спортивных самолётов также созданы специальные устройства.

Разработка средств катапультирования по космической тематике началась в 1953 с изготовления специальных катапультных тележек и скафандров для собак, для исследования их жизнедеятельности при запуске ракет на высоты 100-110 км и последующем их спуске на парашюте. Практически создание кресла, обеспечивавшее катапультирование космонавта при возникновении аварийной ситуации, началось в СССР в 1958 для КК серии «Восток» (обеспечивало катапультирование космонавта из корабля на высоте 7 км). В 1980-х годах на основе серийного авиационного кресла К-36Д разработано новое кресло (предназначалось для пилотируемого полёта многоразового КК «Энергия-Буран») для спасения космонавта при аварии ракеты-носителя на стартовой позиции и при аварийном отключении двигателей на участке выведения КК на орбиту до высоты 25 км, а также на участке снижения КК с орбиты, начиная с высоты 30 км.

Наиболее эффективные средства катапультирования разработаны в России - ОАО «НПП Звезда» (К-36Д, К-36Д-3.5), Великобритании - «Martin Baker» (МК-10, МК-16), США - «Мс Donnell Douglas» (ACES II) и «Stencil» (SIIIS, SIVS).

Лит.: Средства спасения экипажа самолета. 2-е изд. М., 1975; Агроник А. Г., Эгенбург Л. И. Развитие авиационных средств спасения. М., 1990; Системы оборудования летательных аппаратов / Под редакцией А. М. Матвеенко, В. Н. Бекасова. М., 1995; Афанасенко Н., Лившиц А., Соболев П. Разработка систем аварийного покидания для экипажей летательных аппаратов // Вестник авиации и космонавтики. 2002. №5.