Escape crew capsule

Кіріспе

Ұшақ экипажының құтылу жүйесі Құтылу экипажының капсуласы - ұшақтың немесе ғарыш кемесінің бір немесе бірнеше жолаушыларына кемеден құтылуға мүмкіндік беретін құтылу капсуласы, ол жоғары жылдамдық немесе биіктік сияқты экстремалды жағдайларға ұшыраған кезде. Қалушы сыртқы орта тікелей әсер ету үшін қолайлы болғанға дейін немесе капсула жерге жеткенге дейін қоршалған және қорғалған күйінде қалады.

Жобалау және әзірлеу

Ұшқыш кабинасы үлгісіндегі құтылу капсулалары жүйелерінің ізашарлық дамуы нацистік Германияда Heinkel Flugzeugwerke және Deutsche Forschungsanstalt für Segelflug (Германияның планерлік зерттеулер институты) арқылы болды. Heinkel Flugzeugwerke компаниясы бірінші ұшқыштардың жарылу орындықтарымен жабдықталған ұшағын, Heinkel He 219 ұшағын құрды. Deutsche Forschungsanstalt für Segelflug 1939 жылы Heinkel He 176 зымыран ұшағын және DFS 228 зерттеу ұшағын ұштырды, екеуінің де ұшқышты ұшқыш мұрны болды. Британдықтардың Miles M.52 сынақ ұшағының жобасында ұшақтың алдыңғы жағында ұшқыш капсуласы болды. Ұшақ 1946 жылы тоқтатылғанға дейін толықтай ұшақ құрамына айналды. Американың осындай құтылу капсуласын жобалаудағы алғашқы әрекеті АҚШ-тың әскери-теңіз флотының F4D Skyray-і үшін болды. Ұшақтардың алғашқысы - 2 Мах B 58 Хастлер. Оны Стэнли авиациялық компаниясы Конвейр үшін жасады. Капсула қысыммен жабдықталған, ұшқышқа ауа ағынынан баспана берді, сонымен қатар азық-түлік пен тіршілік ету керек-жарақтары болды. 1962 жылы "Стенли капсуласын" сынақтан өткізген кезде аю үстіркіден құлатылғаннан кейін тірі қалған алғашқы тірі жан болды. Мах 3 XB 70 экипажының екі құтқару капсуласы қажет болған кезде ғана жақсы жұмыс істемеді. 1966 жылы 8 маусымда XB 70 AV/2 ұшағы F 104 Starfighter ұшағымен әуе апатына ұшырады. Майор Карл Кросстың орны құтқару капсуласына кері қарай тартыла алмады. Себебі, ұшақ төмен қарай бұрылысқа айналғанда, ауырлық күші жоғары болды. Ол апатта қаза тапты. Майор Ал Уайттың орны кері қайтты, бірақ оның шынтағы капсуладан шығып, жабылатын есіктерді бұғаттады. Ол тұтқындалған терінің құлын босату үшін күресті. Ол есіктерді ашқаннан кейін, оны ұшақтан лақтырып тастады да, жоспарланғандай парашютпен төмен түсті. Ауырсыну мен шатасудан Уайт ұшақ қону кезінде әдетте капсуланы тығыздайтын қолмен іске қосылатын ауа қалтасын іске қосуға үлгермеді. Капсула жерге тиген кезде Уайт шамамен 33 - 44 г (320 - 430 м/с2) сәулеге ұшырады. Ол ауыр жарақат алды, бірақ аман қалды. 1964 жылы 8 желтоқсанда B 58 навигаторы Мануэль "Роки" Сервантес, оның ұшағы Банкер Хилл әуе базасындағы мұзды ұшу жолағынан ұшып кеткеннен кейін құтылу капсуласынан шығарылды және өртенді; капсула бомбалаушыдан 548 фут (167 м) жерге түсіп, ол аман қалмады. 1960 және 1970 жылдары F 111 және B 1A ұшақтары экипаждың қашуы үшін бүкіл пилот кабинасын тастау әдісін енгізді. Экипаж парашютпен жабдықталмаған кабинада қалады, ал зымыраннан 27,000 фунт (120 кН) итермелеу модульді қалған ұшақтан алыстатып жылдамдатады. Бір үлкен парашют капсуланың төмен түсуін тежеп тұр. Құлау кезінде ауа қалқасы әсерді басаңдатады. Суға қонған жағдайда ауа қалқаны жүзу құрылғысы ретінде әрекет етеді. Суға қонған жағдайда капсуланы туралау үшін қосымша ауа қалқаларын іске қосуға болады (Аполлон командалық модуліне ұқсас), немесе қосымша ауа қалқасын көмекші жүзу үшін таңдауға болады. Ұшқыштың басқару таяғының түбіндегі шынайы қозғалыспен, су асты сорғысы іске қосылып, қосымша ауа ауа қалталарына құйылуы мүмкін. F 111 құтқару капсуласы үшін құрлықта немесе суда сәтті қонудан кейін ол құтқару құралы орнатылғанға дейін экипаж үшін тіршілік ету баспанасы ретінде қызмет ете алады. B 1A-ның төрт прототипіне екілікке арналған бір құтқару капсуласы орнатылған. Төртінші прототип пен B 1B үшін бұл әдеттегі экзекциялық орындықтарды пайдалануға ауыстырылды. Бір дереккөзде "жүйенің пиротехникалық компоненттерін жөндеу туралы алаңдаушылыққа байланысты" деп түсіндіріледі.1984 жылдың 29 тамызында B 1A прототипі #2 апатқа ұшырап, капсула төмен биіктікте шығарылды. Парашют дұрыс ашылмады, үш адамнан бірі қаза тапты.

Pioneering developments in jettisonable cockpit style escape capsule systems occurred in Nazi Germany, by both Heinkel Flugzeugwerke and by the Deutsche Forschungsanstalt für Segelflug (German Institute for Glider Research). Heinkel Flugzeugwerke built the first ejection seat equipped combat aircraft, the Heinkel He 219. Deutsche Forschungsanstalt für Segelflug flew the Heinkel He 176 rocket plane (in 1939), and the DFS 228 research aircraft, both of which had a jettisonable nose. The British design for a supersonic test aircraft Miles M.52 of necessity had a jettisonable pilot capsule at the front of the aircraft. The aircraft progressed no further than a nearly complete airframe before cancellation in 1946. The first American attempt to design such an escape capsule was for the U. S. Navy F4D Skyray. The first production aircraft with an escape crew capsule was the Mach 2 B 58 Hustler. It was developed by the Stanley Aviation Company for Convair. The capsule was pressurized, sheltered the pilot from the airstream, and contained food and survival supplies. During testing of the "Stanley Capsule" in 1962, a bear became the first living creature to survive a supersonic ejection. The Mach 3 XB 70's two crew escape capsules did not work well the only time they were needed. On June 8, 1966, XB 70 airframe AV/2 was involved in a mid air crash with an F 104 Starfighter. Maj. Carl Cross's seat was unable to retract backwards into the escape capsule due to high g forces as the plane spiraled downwards. He died in the crash. Maj. Al White's seat did retract but his elbow protruded from the capsule and blocked the closing clamshell doors. He struggled to free his trapped elbow. As soon as he freed the doors, he was ejected from the plane and descended by parachute as planned. Due to pain and confusion, White failed to trigger the manually activated airbag that would normally cushion the capsule upon landing. When the capsule hit the ground, White was subjected to an estimated 33 to 44 g (320 to 430 m/s²). He received serious injuries, but nevertheless survived. On December 8,1964 a B 58 navigator, Manuel "Rocky" Cervantes, ejected in his escape capsule after his aircraft was blown off an icy runway at Bunker Hill AFB and caught fire; the capsule landed 548 ft (167 m) from the bomber, he did not survive. In the 1960s and 1970s, the F 111 and B 1A introduced the method of jettisoning the entire cockpit as a means of crew escape. The crew remains strapped in the cabin, unencumbered by a parachute harness, while 27,000 lbf (120 kN) of thrust from rockets accelerates the module away from the rest of the aircraft. A single, large parachute retards the descent of the capsule. On landing, an airbag system cushions the impact. In the event of a water landing the airbag acts as a flotation device. Additional airbags could be activated to right the capsule in the event of a water landing (similar to the Apollo Command Module), or an additional airbag could be selected for auxiliary flotation. With a movement of a pin at the base of the pilot's control stick, a bilge pump could be activated and extra air pumped into the airbags. For the F 111 escape capsule, following a successful landing on land or water, it could serve as a survival shelter for the crew until a rescue could be mounted. Three of the four B 1A prototypes featured a single crew escape capsule for the crew members. For the fourth prototype and for the B 1B, this was changed to use conventional ejection seats. One source gives the reason "due to concerns about servicing the pyrotechnical components of the system," On August 29, 1984, B 1A prototype #2 crashed and the capsule was ejected at low altitude. The parachute deployed improperly and one of the three crew died.

Құтқарушы экипаждың капсулалары мен құтқарушы орындықтар

Келли Джонсон, Lockheed Skunk Works компаниясының негізін қалаушы және U 2 және SR 71 Blackbird тыңшы ұшақтардың үй-бүлөсін әзірлеуші, YF 12A (Blackbird) құлағыш орындықты әзірлеуді талқылау кезінде құтқару экипажының капсулаларына қатысты пікір білдірді: "Біз өзімізге экипаж құтқару жүйелерін ұсынуда өте жоғары мақсат қойдық. Біз жердегі және ұшу спектріндегі нөлдік жылдамдыққа жететін, 3 Мах жылдамдығынан жоғары жылдамдықты 100 000 фут биіктікте алатын жүйені жасауға бел будық. Біз жобалау мақсаттарына қол жеткіздік. Мен ешқашан капсуланың шығарылуының сыртқы кеңістікке жоғары жылдамдықпен кіруден басқа нәрсе үшін қажет екеніне сенген емеспін. Біздің құтқару жүйесіміз өте маңызды мағынада, шын мәнінде, капсула, яғни қысым костюмін қамтамасыз етеді, ол жақын болашақта ұшақтардың жылдамдығы мен температурасына төтеп бере алады". SR 71 және U 2 ұшқыштары құтқару капсулаларын пайдаланудың орнына, биіктіктен ұшып шығу үшін толық қысымды костюм киді. Сонымен қатар, SR 71 ұшқыштары үш Мах жылдамдығында ұшып шыққанда пайда болатын жоғары температурада өмір сүре алатын.