１６７４－８１９０２０１１０３－２４９－０６战斗机飞行姿态对最低安全救生高度影响的仿真研究崔文明，王和平（西北工业大学航空学院，西７１００７２）摘要：战斗机飞行员在飞机出现危险情况时采用火箭弹射座椅作为救生装备的主要形式，在低空不利姿态下弹射时，往往需要一定的最低安全高度来保证弹射救生的成功率，在座椅性能确定的情况下，最低安全救生高度取决于弹射时飞机的飞行姿态。为此，根据火箭弹射座椅的工作原理，针对弹射过程的不同阶段建立相应的数学模型，用仿真计算的手段来研究不同飞行姿态对最低安全救生高度的影响，以期为飞行员如何选择正确的弹射时机提供一定的理论支撑。关键词：火箭弹射座椅；最低安全救生高度；飞行姿态；仿真中图分类号：Ｖ２２３＋．４；Ｖ２４４文献标识码：ＡＳｉｍｕｌａｔｉｏｎＳｔｕｄｙｏｎＩｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆＦｉｇｈｔｅｒＦｌｉｇｈｔＡｔｔｉｔｕｄｅｔｏｔｈｅＭｉｎｉｍｕｍＳａｆｅＬｉｆｅｓａｖｉｎｇＡｌｔｉｔｕｄｅＡｂｓｔｒａｃｔ：Ｗｈｅｎｔｈｅｆｉｇｈｔｅｒｉｓｉｎｄｉｌｅｍｍａ，ｐｉｌｏｔｗｉｌｌｕｓｅｒｏｃｋｅｔｅｊｅｃｔｉｏｎｓｅａｔａｓｍａｉｎｌｉｆｅｓａｖｉｎｇｅｑｕｉｐｍｅｎｔ．Ｉｔａｌ－ｗａｙｓｎｅｅｄｓｍｉｎｉｍｕｍｓａｆｅｌｉｆｅｓａｖｉｎｇａｌｔｉｔｕｄｅｔｏｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｓｕｃｃｅｓｓｆｕｌｎｅｓｓｏｆｅｊｅｃｔｉｏｎ－ｅｓｃａｐｉｎｇｉｎｔｈｅｌｏｗａｌｔｉ－ｔｕｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎｓ（ｌｏｗａｌｔｉｔｕｄｅａｎｄａｄｖｅｒｓｅａｔｔｉｔｕｄｅ）．Ｉｆｔｈｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｅｊｅｃｔｉｏｎｓｅａｔｉｓｃｅｒｔａｉｎ，ｍｉｎｉｍｕｍｓａｆｅｌｉｆｅｓａｖｉｎｇａｌｔｉｔｕｄｅｉｓｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄｂｙｆｌｉｇｈｔａｔｔｉｔｕｄｅ．Ｗｉｔｈｔｈｅｒｏｃｋｅｔｅｊｅｃｔｉｏｎｓｅａｔａｓｏｂｊｅｃｔ，ｔｈｅｍａｔｈｅｍａｔｉｃａｌｍｏｄ－ｅｌｓｏｆｔｈｅｅｊｅｃｔｉｏｎｓｅａｔａｎｄｏｃｃｕｐａｎｔｓｙｓｔｅｍｉｎｋｉｎｅｍａｔｉｃｓｉｓｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄ，ｗｈｉｃｈｉｎｃｌｕｄｅｓｅｖｅｒｙｓｕｂｓｙｓｔｅｍ’ｓｍａｔｈ－ｅｍａｔｉｃａｌｍｏｄｅｌｏｆｅｓｃａｐｅｓｙｓｔｅｍ．Ｔｈｅｓｅｍａｔｈｅｍａｔｉｃａｌｍｏｄｅｌｓａｒｅｓｉｘｄｅｇｒｅｅｏｆｆｒｅｅｄｏｍｅｑｕａｔｉｏｎｓ，ｔｈｅｙａｒｅｓｏｌｖｅｄｂａｓｅｄｏｎｔｈｅａｅｒｏｄｙｎａｍｉｃｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｓｏｆｅｊｅｃｔｉｏｎｓｅａｔ．分析飞行员与地面猛烈碰撞的原因可以归结为救生伞没有张开所致。救生伞没有张开的原因一般来说有两类情况，一种是座椅系统出现故障，救生伞没有正常工作或开伞时与座椅或人体干扰，妨碍了救生伞的正常打开；另一种是超出了座椅的低空救生能力，伞来不及打开［２］。最低安全救生高度是指在该高度以下使用弹射座椅时将得不到安全救生。能够安全离机的最低高度主要取决于以下几个方面：①飞机的机动飞行情况；②飞机的飞行速度；③从准备弹射到弹射后达到设计的稳定着陆速度所用的时间，根据ＧＪＢ１８００Ａ－２００７《弹射座椅型乘员应急离机救生系引言０在现代战斗机发生特情时，均使用火箭弹射座椅作为作为敞开式救生装备的主要形式。在弹射救生过程中，引起救生失败而导致飞行员丧生的第一原因是由于与地面猛烈碰撞造成的。弹射速度一定时，救生失败导致飞行员死亡，其死亡率取决于低空高度，弹射时高度越低，死亡率越大［１］收稿日期：２０１０－０６－１０；修回日期：２０１１－０６－１８通信作者：崔文明，ｍｉｃｈａｅｌ６１０＠１６２５０航空工程进展第２卷统通用规范》的规定，当救生伞第一次张满时，乘员离地高度应不低于６ｍ［３］。因此，在火箭弹射座椅性能确定的情况下，最低安全高度将只受到弹射时飞机飞行姿态（飞行速度ｖｆ、俯冲角γｆ、横滚角γｇ、下沉率Ｖｘｃ）的影响。但由于客观条件的限制，目前的弹射试验多数在地面滑轨上进行，不能对各种复杂姿态下的弹射状况进行完全模拟，因此对不利姿态下座椅弹射救生性能的...