被动式直升机安全防护系统:被动式太阳能系统

　　 　　 在２００３年的伊拉克战场上，伊方地面武装力量装备了许多肩射防空导弹和火箭筒等近程防空火力，并利用机场附近的有利地形对美军的直升机进行打击。导致美军由于直升机坠毁所造成的人员伤亡直线上升。这种由于安全防护技术不足而导致的伤亡是美国社会所不能接受的，也是即将面临大选的布什总统最不愿看到的。
　　直升机已成为美军在战场上不可缺少的打击武器和运输工具，但由于它飞行速度慢，防护装甲薄等先天的缺陷，尤其是在起降过程中，机动力几乎丧失怠尽。为其安装主动防护系统（如红外诱饵弹、主动电子干扰等）显然并不能有效地保证不被击落。于是，军工厂商们不约而同地将目光锁定在了被动防护系统上。
　　现今，直升机的被动防护系统主要由３大部分组成，即防撞座椅、内部式安全气囊、外部式安全气囊。
　　
　　防撞座椅
　　
　　 防撞座椅是最直接保护机组成员及乘客人身免受直升机坠毁时地面冲击力的有效防护系统。
　　以美军装备的ＵＨ－６０“黑鹰”直升机为例，在设计之初，防撞性就成为设计的最重要因素。而今天，许多直升机仍没有在坠毁时保护机组成员及乘客的有效防护措施，从这点看，“黑鹰”在人员防护系统上领先了好几年。
　　要想对没有防护措施的直升机进行改装，防撞座椅无疑是最简便也是最实用的选择。事实上这也是近来美国国内适航规则和军事需求所要求的。因此，防撞座椅的生产厂商异军突起，成为美国军工行业一个充满朝气的新兴产业。
　　这个市场主要由三大商家主宰：英国的马丁贝克尔公司；美国的Ｓｉｍｕｌａ公司；以及以色列飞机工业公司。
　　英国皇家空军的ＥＨ１０１直升机在４月份飞往波斯尼亚的飞机上安装了２４个（标准配置为２０个）马丁贝克尔公司生产的防撞座椅。Ａｇｕｓｔａ Ｂｅｌｌ公司１９９９年从以色列飞机工业公司获得了 ＡＢ－１３９直升机的防撞座椅。意大利陆军的Ａ１２９ＣＢＴ直升机升级计划里，防撞座椅吸取了“长弓阿帕奇”和更先进的“柯曼奇”直升机的经验，由Ｓｉｍｕｌａ公司提供。
　　从早期的演示直升机上证实，“柯曼奇”直升机上的防撞座椅是由特制的光面整体陶制壳，用一种分层的复合材料形成一个筒式座位，这样就可以在坠毁时有效地保护人员的生命安全。
　　
　　内部式安全气囊
　　
　　 然而，直升机在坠毁时与地面所产生的强大冲击力，单靠防撞座椅是很难完全抵消掉的。在撞击时，驾驶舱中的机组成员仍然会由于头或躯干撞击到驾驶舱的坚硬部件（如控制板、操纵杆）而死亡。这在有装甲保护的武装直升机和没有装甲保护的运输直升机上都有发生。
　　这种撞击很像交通事故中司机或乘客与汽车的方向盘、前风挡玻璃、仪表盘等发生碰撞的现象。解决之道也同汽车一样―――安装安全气囊。然而，这个在普通汽车里大量使用的被动安全装置，在飞机的驾驶舱里却经过了几年的艰苦努力，才使驾驶舱的安全气囊系统近期引入美国陆军的ＵＨ－６０和ＯＨ－５８Ｄ上。由Ｓｉｍｕｌａ公司开发的这一安全系统在过去的两年中共销售了７００多套，现在全世界装有飞机驾驶舱安全气囊系统的直升机已经有很多了。
　　在最近发生的两次事故中，内部式安全气囊第一次发挥了作用。一次事故发生在英国，由于机械故障或驾驶员操作失误，一架直升机坠毁，但由于内部式安全气囊的保护，这次事故并未造成人员伤亡。另一次是在伊拉克境内，一架直升机接连遭到两次猛烈地攻击而坠毁，其上安装了４个安全气囊，并在第一时间打开，从而保住了驾驶舱中机组人员的生命。
　　对于对这两次事故的调查分析还在继续，因此许多细节部分没有公布。但据Ｓｉｍｕｌａ公司透露，加速数据显示，两个安装在直升机上的电子坠毁感应器（ＣＡＢｓ）在最短的时间内做出了反映―――打开了内部式安全气囊，并且ＣＡＢｓ上记录系统所保存的数据将给事故分析带来很多方便。有了能预知危险的坠毁感应器，内部式安全气囊就可以在其它军用和民用直升机上更广泛地使用。
　　
　　外部式安全气囊
　　
　　 在防护技术越来越先进的今天，一种防护性能更好的系统正在测试当中。它不仅使直升机在坠毁时人员的生命得以保全，而且还能保护所运送的货物，甚至是直升机本身都不必受到太大的冲击。这就是―――外部式安全气囊。安全气囊的想法起源于自动化工业，现在正准备应用于直升机的外部，在直升机坠毁到离地面１米处时其自动打开。Ｓｉｍｕｌａ公司和以色列的拉斐尔公司在共同努力研究直升机的外部气囊保护系统，并在许多直升机上（如贝尔２０６，ＵＨ－１和西科斯基公司的ＣＨ－５３重型直升机）进行了广泛的试验。在试验中，这些直升机的机体毁坏和损伤都有很明显的减轻。
　　拉斐尔公司已经发表了一些在测试贝尔２０６机体时得出的结论―――外部式安全气囊即适合陆地上也适合水面。在没有安装外部式安全气囊时，直升机坠毁在地面上时机体严重毁坏，坠毁在水面上时机舱底板严重毁坏。从图片上可以判别，为保护机组人员、乘客和货物外部式安全气囊是必不可少的。
　　在所有安装了外部式安全气囊的测试中，发动机、传动装置和机身结构没有受到丝毫破坏，机组人员和乘客只受到轻微伤害，装载的货物也只是松散开了。外部式安全气囊将直升机坠毁时的损失降到了最低，并为机上的人员留出了生存及逃离的空间。甚至在坠毁后，只需简单地修理，直升机还可以继续飞行。
　　
　　外部式安全气囊是否会取代防撞座椅和内部式安全气囊
　　
　　 由于外部式安全气囊是对整机进行全面的碰撞保护，并且通过试验证明，能够将冲击力减少到人体能够承受的程度，它的先进性是毋庸质疑的。在以后的直升机被动安全防护系统中，它能够取代防撞座椅和内部式安全气囊吗？
　　我们知道，任何安全系统都必须提供一定数量的冗余度，即必须留有备份，直升机安全系统也不例外。如果只使用外部式安全气囊，一但坠毁感应装置失效，或者气囊部分被炮火击中，也许只有上帝能够救机上人员的命了。
　　然而，直升机的飞行方式注定在今后的发展中，减轻重量将是其发挥性能的重要途径。多种安全系统的安装将增加直升机的飞行重量，降低其性能（如飞行速度、距离、爬升范围等）。这在低海拔地区可能不是非常明显，但如果是在青藏高原等高海拔地区（海拔４０００米左右），由于空气稀薄，安全系统带给直升机的重量反而有可能导致其坠毁。因此，在未来的直升机被动式安全防护系统中，设计合理、零差错率、安装隐蔽的外部式安全气囊将取代防撞座椅和内部式安全气囊成为惟一的直升机安全防护设备，但这仍需要很长时间的技术攻关和实体试验。