Sedadla vyhazovače, která vystřelují skrz podlahu

16/08/2022 Adam Walko 10 min read 289 Zobrazení katapult, nebezpečí, stíhací letadla

Některá letadla z raného věku proudových letadel se ukázala jako příliš nebezpečná pro normální vystřelovací sedadla. Řešení? Sedadla, která se vystřelila podlahou kokpitu. Dne 1. května 1957 odstartoval testovací pilot Jack Lockheed „Suitcase“ Simpson z letecké základny v Palmdale v Kalifornii na rutinní zkušební let nové proudové stíhačky. Netrvalo dlouho a let se otočil k horšímu, napsal server BBC.

Simpson testoval prototyp Lockheed F-104 „Starfighter“, první americký proudový stíhač schopný létat více než dvojnásobnou rychlostí zvuku. Bylo to na nejzazších mezích konstrukce letadel té doby.

Po vzlétnutí do 30 000 stop způsobila porucha křidélek (sklopné zadní části křídla, které napomáhají otáčení letadla) Simpsonův Starfighter, aby se naklonil přímo dolů a divoce se řítil k zemi. Simpson věděl, že musí rychle vystoupit a zatáhl za rukojeť vyhazovacího sedadla ve výšce 27 000 stop (8,1 km).

„Stále si pamatuji, jak mocná a plná síla proudícího vzduchu mě přitiskla k sedadlu, jako bych sjížděl z kopce na předním sedadle míle vysoké horské dráhy,“ vyprávěl Simpson pro Flight Journal v rozhovoru v roce 1998. „Jenom tento výbuch byl okamžitý. Zasáhl mě rychlostí asi 450 mph (725 km/h).“

Simpsonův padák se bezpečně otevřel a on neštěstí přežil jen s boulemi a modřinami. Ale co je na jeho katapultování pozoruhodné, je to, že nebyl vyplivnut z letadla přes překryt kabiny Starfighteru, ale skrz podlahu. Mladý zkušební pilot je jedním z hrstky, která úspěšně unikla z odsouzeného letadla na katapultovacím sedadle, které vystřelilo pilota dolů, nikoli nahoru.

***

Jak se vojenské letectví rozvíjelo během druhé světové války, rostoucí rychlost letadel způsobila dramatický problém, bylo mnohem obtížnější jim uniknout, pokud se něco pokazilo.

Ze starších, pomalejších letadel bylo pro pilota vybaveného padákem mnohem snazší vyskočit, ale stíhačka letící rychlostí 450 mph (724 km/h) nebo více, způsobila téměř nepřekonatelné problémy. Letadlo by se pohybovalo tak rychle, že by to pilot neměl čas stihnout vyskočit.

Byl to další návrh společnosti Lockheed – dvoumotorová stíhačka P-38 „Lightning“ – která pomohla urychlit vývoj vystřelovacího sedadla během druhé světové války. P-38 měl neotřelou konstrukci se dvěma motory umístěnými v dlouhých výložnících připojených k ocasní ploše a malou střední částí, kde se nachází pilot a výzbroj. Dvě kolejová kormidla v zadní části letadla byla spojena silnou horizontální ocasní plochou. To ztěžovalo únik P-38, pokud byl poškozen. Manuál pilota se to snažil zamlčet sérií návodů krok za krokem, jak úspěšně opustit poškozený letoun P-38, možná zapomněli, že pilot by se v té době mohl dostat pod palbu.

„Otáčení, které musel pilot udělat, aby se dostal z P-38 v nouzové situaci, bylo téměř k smíchu,“ říká Alex Spencer, kurátor Národního muzea letectví a kosmonautiky ve Washingtonu DC. „Víte, vystupte, vylezte na křídlo, sklouzněte dolů a ujistěte se, že jste daleko od letadla. Zatímco se letadlo pohybuje a vy nevíte, co udělá, až z něj vyskočíte.“

Vysoká ocasní plocha F-104 byla nebezpečím pro sedadla vystřelující nahoru.

Jak proudové stíhačky nahradily ty s vrtulí, bezpečný způsob úniku z letadla při vysokých rychlostech se stal ještě naléhavějším, zvláště když letadla překonala rychlost zvuku.

První vystřelovací sedadla se v zásadě řídila podobným vzorem – výbušná nálož by rozbila vrchlík nad pilotem a výbušné rakety vystřelily sedadlo a pilota z letadla. V konstrukci konvenčního letadla to fungovalo dobře. Ale raná éra proudových letadel viděla velké množství experimentů a neotřelého designu, protože se inženýři museli přizpůsobit novým aerodynamickým výzvám mimo zvukovou bariéru. Toto vedlo k několika časným designům proudového letadla představovat “T-ocas”, s ocasními letadly umístěnými nahoře na ocasní ploutvi, který může snížit odpor a zlepšit proudění vzduchu přes pohyblivé povrchy ocasu. Jedna z prvních proudových stíhaček, která vstoupila do služby, Gloster Meteor od RAF, měl právě takovou konfiguraci. Bylo to také jedno z prvních letadel, které mělo vystřelovací sedadlo, ale nelétalo dostatečně rychle, aby jeho ocas byl problém.

To se brzy změnilo.

Testování těchto sedadel vyžadovalo živou posádku, při absenci sofistikovaných testovacích figurín

„Když se podíváte na letadlo, které mělo sedadla vyklápěcí směrem dolů… inženýři nemají mnoho možností, jak z nich posádku dostat,“ říká Spencer. „Není to ideální situace – vůbec, ale je to pravděpodobně jediná možnost, jak zachránit posádku v nouzové situaci.“

Letadla jako F-104 a ocasní letouny bombardérů B-47 amerického letectva v 50. letech znamenaly, že konstruktéři nyní museli myslet mimo konvenční katapultáž. V případě B-47 byla tříčlenná posádka umístěna ve dvou přetlakových pouzdrech uvnitř letadla. Pilot a co-plot se katapultovali normálně, ale navigátor, umístěný v kabině mnohem blíže ocasu, se musel katapultovat dolů.

Testování těchto sedadel vyžadovalo živou posádku, při absenci sofistikovaných testovacích figurín. Prvním pilotem, který testoval sklopné sedadlo, byl v říjnu 1953 plukovník Arthur Henderson z amerického letectva, který později vylíčil historický propad v článku z roku 1955 pro časopis Popular Mechanics.. „Swish“ je nejjednodušší způsob, jak popsat pocit vymrštění z letadla směrem dolů,“ napsal. „Není tam žádný otřes, ani ten nechutný pocit, který člověk zažívá rychle klesající výtahy. Sedíte tam uvolněně, a pak, okamžitě, když vystřelíte ze sedadla, jste pryč. Před očima se vám rozvine kaleidoskopická scéna barev. není to žádné zatemnění nebo redout, ale jen pár okamžiků zmatku. Než budete moci pohnout hlavou a podívat se na pás, sedadlo je pryč. Volně padáte prázdnotou…“

Než byli inženýři schopni namontovat výkonnější sedadla, první verze F-104 musely mít sedadlo, které vystřelilo skrz podlahu kokpitu.

Henderson byl před vzletem připoután k sedadlu ramenními popruhy a bezpečnostním pásem. „Asi 30 minut jsem nemohl dělat nic než sedět nad otevřeným poklopem a být propojen s Bohem a svými myšlenkami.“

První Hendersonovo katapultování proběhlo perfektně, plukovník přistál ve vodě Chochawtachee Bay na Floridě. Pozdější testy, bylo jich celkem sedm, zjistily, že pokud se posádka letadla držela d-kroužku, aby odpálila sedadlo při rychlostech vyšších než 708 km/h, rychlost větru způsobila máchání paží a dva piloti utrpěli zlomeniny.

Problematická byla především konfigurace Starfighteru, pro dosažení maximální rychlosti připomínala stíhačka spíše raketu než letadlo. Aby se snížil odpor, náběžné hrany krátkých, tlustých křídel a ocasních ploch byly tak ostré, že mohly řezat papír. Pozemní posádka musela při jejich údržbě nasadit ochranné čepice, aby nedošlo ke zranění. Lockheed se rozhodl, že je nezbytná úniková cesta směrem dolů.

Letadlo utrpělo tolik smrtelných havárií, že mu posádky přezdívaly „Požírač“

Sedadla směřující dolů na raných verzích B-47 a F-104 však měla jeden velký problém. I když zabránili srážce posádky s ocasem letadla, potřebovali minimální výšku pod letadlem alespoň 500 stop (150 m). Posádka letadla by si byla vědoma, že sedadla nejsou ideální pro vzlet a přistání – v době, kdy jsou letecké nehody nejčastější. V případě F-104 se nahoru střílející sedadla stala absolutní nutností, protože od 60. let je mnoho vzdušných sil NATO používalo jako nízkoúrovňový stíhač, s určitým výcvikem ve výškách pod 30 m.

I když většina sedadel střílejících dolů byla vyměněna, existuje jedno letadlo, které s nimi bude válčit možná až do poloviny tohoto století. Boeing B-52 „Stratofortress“ amerického letectva, který poprvé vstoupil do služby v 50. letech 20. století, má sedadla pro navigátora a radarového navigátora směřující dolů. Není to ani tak kvůli ocasní ploše letadla (ocasní plochy jsou nastaveny nízko a B-52 je relativně pomalý), ale protože dva členové posádky sedí na nižší palubě, pod druhou posádkou.

V Sovětském svazu byl nadzvukový bombardér Tupolev Tu-22 „Blinder“ další konstrukcí, která si vyžádala klesající palebná sedadla, díky dvěma masivním motorům namontovaným na ocasu. Sedadla Tupoleva byla ještě více omezující než americké modely a nemohla být použita níže než 1000 stop (300 m). To bylo zvláště vystřízlivění pro posádky „Blinder“, protože bombardér měl nebezpečně vysoké přistávací rychlosti a jeho ovládání vyžadovalo velké fyzické úsilí, takže byl velmi náchylný k nehodám při přistání. Letoun utrpěl tolik smrtelných havárií, že mu posádky přezdívaly „ Man Eater “ – částečně na vině mohlo být jeho nekonvenční nastavení vystřelovacího sedadla.

Dolů vystřelující sedadlo Stratojetu bylo možné použít pouze v případě, že letadlo bylo nad 300 m.

Jak se technologie vystřelovacích sedadel zdokonalovala, sedadla vyrobená jako Martin-Baker se stávala výkonnějšími a schopná vyklízet letadla v dostatečném čase. Sedadla vystřelující dolů již nebyla potřeba. Stále však docházelo k incidentům, kdy konvenční sedadla selhala. Jednou z neslavnějších byla Kara Hultgreenová, první stíhací pilotka amerického námořnictva. V roce 1994 se Hultgreenův F-14 Tomcat zastavil, když se blížila k letadlové lodi USS Abraham Lincoln. Letadlo se převrátilo, právě když se katapultovala, přičemž sedadlo vystřelilo přímo do vody. Byla okamžitě zabita.

Před několika lety bylo světu ukázáno řešení takových tragédií. V roce 1989 provedl sovětský zkušební pilot Anatolij Kvochur na pařížském aerosalonu tolik očekávanou leteckou ukázku v nové stíhačce MiG-29, která je na Západě stále záhadou. Ke konci jeho zobrazení byl do jednoho z jeho motorů nasát pták, což způsobilo, že se skutálel k zemi. Kvochur zůstal u letadla co nejdéle, aby se ujistil, že minul obrovský dav. Katapultoval se necelé tři sekundy předtím, než MiG narazil do země, přičemž kokpit letadla směřoval dolů k zemi. Navzdory přistání méně než 100 stop (30 m) od hořících trosek MiGu utrpěl Kvochur o něco víc, než jen pořezání kyslíkové masky.

Když pak viděli, jak se sedadlo vynořilo a vystřelilo přímo nahoru raketami měnícími vektory tahu, chlapče, to znamenalo obrovský rozdíl – Alex Spencer

Havárie se odehrála před televizními kamerami a i dnes se jeho bezpečné vymrštění zdá být o něco méně než zázračné. Jeho pozoruhodný únik byl díky speciálnímu vystřelovacímu sedadlu, které Sověti vymysleli pro svá nová stíhací letadla. Zvezda K-36, vybavená automatickým gyroskopickým systémem, měla systém raket, které odpalovaly sedadlo ze země, ať už bylo namířeno kterýmkoli směrem.

„A když se to stalo, všichni byli svědky této autokorekce a pilot přežil. V tu chvíli ani nevěděli, že Sověti tuto schopnost mají,“ říká Spencer.

Tu-22 byl sovětský letoun, který také používal sedadla střílející dolů, to mohlo přispět k jeho špatné pověsti mezi posádkami.

„Zakokrhalo to, když se to stalo. Z úhlu, v jakém pilot vystoupil z letadla s vystřelovacími sedadly, by ho to v tu chvíli střelilo téměř přímo k zemi. Když pak viděli, že sedadlo vystoupilo a vystřelilo“ přímo u raket měnících vektory tahu, chlapče, to znamenalo obrovský rozdíl. Západní inženýři ani nevěděli, že Sověti mají takovou technologii, a začali pracovat velmi rychle, abychom ji měli na našich vlastních sedadlech.

„Rád bych byl den poté v zasedací místnosti v Martin-Baker, když přišli na to, jak se s tím budou snažit držet krok.“

Vlastní sedadla společnosti Martin-Baker nyní využívají podobnou technologii a piloti tryskových letadel se již nemusí starat o to, zda sedadlo směřující dolů má dostatečnou výšku, aby fungovalo správně.

Útočné helikoptéry létají tak nízko, že ve chvíli, kdy se rozhodnete katapultovat a přesunout se do akce, budete pravděpodobně stejně mrtví – Roger Connor

Ale je potřeba myslet i na piloty vrtulníků. Přestože konstruktéři letadel snili o podobných únikových systémech pro rotační plavidla, pouze dva vrtulníky ruské společnosti Kamov v současnosti nesou vystřelovací sedadla. Útočné vrtulníky Ka-50 a 52 jsou vybaveny výbušnými šrouby, které uvolňují listy rotoru před vystřelením sedadel, čímž se zabrání jakémukoli riziku kolize.

Není to však něco, co by američtí výrobci vrtulníků pravděpodobně kopírovali, řekl kurátor Smithsonian National Air and Space Museum Roger Connor BBC Future. „Útočné helikoptéry létají tak nízko, že v době, kdy se rozhodnete katapultovat a zakročit, jste pravděpodobně stejně mrtví, tak proč přidávat váhu, složitost, zranitelnost a náklady na únikový systém, který téměř nikdy nebude použit.“

Zdroj: BBC