彈射座椅：生命彈弓或成催命刑具

對現代飛機尤其是戰鬥機的駕駛員來說，彈射座椅是非常重要的救命裝置。戰機穿空凌雲，難免出現故障。一旦飛機無法控制，當然只能果斷棄機跳傘。但是，要在高速行進的飛機上跳傘談何容易。尤其動輒超音速的現代噴氣式戰機，飛行員跳離機體後，因為人體和降落傘的相對阻力遠遠大於流線型的飛機，在很短時間內即能形成巨大的相對速度差。這時，速度較快的飛機一掠而過，機體的外突部分甚至可能把飛行員活生生切開。

為此，現代戰機一般裝備彈射座椅，基本原理是在飛機無法拯救時，直接把飛行員連同座椅一起往上方高速彈射而出，然後再開啟降落傘。這樣，飛行員在第一時間先離開自己的座駕，免得被呼嘯而過的愛機擁吻致死。為了保證在彈射的瞬間沒有阻攔，很多飛機還在座艙蓋安裝了小型定向炸藥。彈射瞬間，炸藥爆炸，把座艙蓋掀飛，免得彈射的飛行員一頭撞上座艙蓋，把腦袋給撞進身子裡去。彈射座椅問世以來，已經拯救了數以千計的飛行員性命。

即使如此，彈射座椅本身也充滿了危險。通常而言，噴氣式飛機高速穿行，一般可能達到音速（每小時1200公里左右）甚至更快。而等到飛行員被彈射出去，開啟降落傘之後，如此高速下空氣阻力瞬間劇增，將對飛行員產生猛烈的拉拽，其加速度達到重力的數十倍。一般認為，只有19-20倍重力以內加速度才是安全的，超出這個數值將對人體構成嚴重的威脅。更可怕的是，如果在彈射過程中座椅正面與降落傘展開的方向不是恰好匹配，而是形成斜角，則在斜拉力和慣性的合力下，座椅可能發生瘋狂的旋轉。而座椅上的飛行員，甚至可能因為這種劇烈的旋轉，把沉重的頭部甩到一邊，造成頸椎斷裂而死。

所以，對飛行員而言，彈射座椅既是救命的天使，但稍有不慎，又會變成催命的閻王。

陳年舊事：太瘦的人不許上F-35！

那麼，F-35的彈射座椅是怎麼回事呢？這又要從F-35的設計思路說起。簡單說，就是為了拼拼湊湊實現超音速巡航，而進行了“偷工減料”。

作為世界上僅有的兩款參加過實戰的五代機之一，F-35的整體效能其實不如它的老大哥F-22。從某種意義上說，F-35是F-22的低配搭檔，但這個搭檔又被賦予了多面手的職能，要擔任對地、對海的攻擊，為此載入諸多戰術模組。另一方面，F-35的動力又在F-22的基礎上被削弱了。F-22是雙發動機，最大推力是2X104千牛，加力推力是2X156千牛。而F-35呢，只有單發動機，最大推力125千牛，加力推力191千牛，只有F-22的差不都六成左右。

發動機功率要低得多，載入的戰術模組又不少。同時，還得保持五代機的基本屬性——超音速巡航。好比一個人力氣不夠大，還要背很多東西，又要跑得快，那當然只剩下“強行減肥”一條。為此，F-35在設計過程中，竭盡全力，大幅度砍削各種配件的重量，力求把總空重控制在13噸以內（而F-22的空重是19.7噸）。

這裡面，座椅也不能免責。F-35採用的是馬丁貝克公司的MK-16E型彈射座椅。這款座椅是從裝備在臺風等型號戰機上的MK-16A型改進而來。MK-16E比起MK-16A，當然進行了多方面的功能優化。但是，其重量則從89公斤減少到了78公斤。

一款座椅減少了11公斤，差不多八分之一的重量，確實為飛機“瘦身”做出了貢獻。但隨之而來也造成了另一個負面結果，就是座椅的穩定性削弱。因為在緊急情況彈射時，座椅和駕駛員是被作為一個整體彈射出去的，而座椅本重變輕，實際上使得座椅+駕駛員這一個整體中，駕駛員體重波動帶來的影響力加大，因此也就為彈射增加了更多的不可知因素。

因此，早在2015年夏秋，美軍對F-35座椅的測試，就發現了問題。具體問題在於，當飛行員的體重較輕時，彈射將會產生危險。由於總重量太輕，壓不住秤，導致座椅和飛行員被彈射出去時，會以更快的速度旋轉，突破美軍規定的約每秒1000度的安全界限。過快的旋轉本身就可能帶來危險，使得飛行員的頸椎受傷。同時這種旋轉又增加了座椅方向的不穩定性。一旦座椅正面（也就是飛行員身體正面）與降落傘的拉拽之間產生一定的夾角，兩者的合力將使得飛行員的頸椎和脊椎受到扭曲的拉力，甚至會使得飛行員的手臂甩動起來擊打自己的頭部、胸部，從而帶來致命的效果。這種致命不是文藝修飾，而是血淋淋的現實：1976年到1989年間，美國海軍時速超過926公里/小時的彈射共計發生了10人次的事故，造成6人死亡，2人重傷，2人輕傷。而F-35的速度更快，智慧化的頭盔重量更大（高達2公斤多），對飛行員頭頸部的壓力和傷害也相應提升。

根據2015年作出的測試，美方認為，體重少於166磅（約75公斤）的飛行員，被彈射時就存在一定風險。而當飛行員體重少於136磅（約62公斤）時，也就是飛行員+座椅的總重量少於140公斤時，這個危險很大，以至於不可接受。因此，2015年美軍便通過了規定，暫時禁止體重62公斤以上的飛行員駕駛F-35。

藏頭露腚：顧了女飛行員，胖子怎麼辦？

2015年美軍禁止62公斤以下的飛行員乘坐F-35。好在，這個62公斤也不過是幾年前全球人類的平均體重。美國人及其歐洲盟友通常牛高馬大，飛行員又是身體健康，肌肉發達。美國男性平均體重88公斤，英國84公斤，德國82公斤。所以，大部分男性飛行員要達到62公斤這一“標準身材線”其實並不算困難。

但是，對於女性，以及另外一些盟國的戰友而言，就是另一回事了。眾所周知，女性的身高通常比男性有明顯差距，而且骨骼和肌肉的佔比也更小，這就造成女性的體重比男性要輕得多。同樣，美國的一些盟友，如東亞人種的日本、南韓男子，他們的整體體重比歐羅巴人種要輕不少，甚至還不如歐美國家的女性。

依然按前幾年的抽樣統計，美國女性平均體重為75公斤，剛剛達到F-35座椅“存在一定風險”的體重線。英國女性平均體重69公斤，德國女性平均體重68公斤，已經距離62公斤的高風險線不遠了。而南韓男子平均體重只有69公斤，女子只有57公斤；日本男子平均體重61公斤，女子51公斤。日本作為美國在亞洲的重要盟友，引入F-35是近期的重要軍備舉措；而歐美各國面對招兵的壓力，大力引入女飛行員也是解決兵源不足的良方。對於日本飛行員和北約國家的女飛行員來說，75公斤危險，62公斤高危，這道線畫得非常尷尬，可以說影響巨大。

為此，美國五角大樓在2016年初即發表宣告積極尋求解決途徑。參與解決的包括製造座椅的英國馬丁－貝克飛機公司和製造F-35戰鬥機整機的洛克希德－馬丁公司。補救措施主要有三種：一是用一個較輕的頭盔替換，減少飛行員頸部承受的壓力；二是安裝一個專門的開關，按下後可以延遲展開主降落傘。這樣體重較輕的飛行員按下這個，可以在彈射後時間略長，相對速度略慢的時候展開降落傘，減緩對頸椎的拉拽；三是在傘繩之間安裝一個“頭託”，避免飛行員的頭部在降落傘展開時向後仰產生傷害。

到2017年，美國軍方宣佈這個問題得到了解決。通過相關的改進，MK-16E彈射座椅承載的安全體重下限，從之前的136磅下降到102磅，也就是不到46公斤。這個重量比歐美女子平均體重少了二三十公斤，比日本女子平均體重也少了5公斤之多。考慮到參加飛行員的本來也不大可能瘦骨伶仃，基本上可以認為這個承載力足夠用了。

不過，正所謂按下葫蘆又起瓢。雖然下限得到了擴充套件，但座椅的上限依然保持：247磅（約111.3公斤）。超過這個體重的人，彈射器同樣可能發生危險。顯然，對於男子平均體重接近90公斤的美國人來說，這個上限才是更致命的。尤其歐美各國經濟發達，營養豐富，胖子比比皆是，體重變化趨勢還在不斷上升。據統計美軍中超重胖子的比例已逾10%，而且其中空軍佔比在三軍中最高。雖然有軍方人員對此辯解，認為軍人經過嚴格訓練，肌肉比普通人發達，所以測出來的體重比常人更高，其實並非那種脂肪堆積的虛胖。但是，對F-35的彈射座椅來說，它可不管你是肌肉還是脂肪，只要重量多了，彈射就會發生危險。

接下來馬丁-貝克會怎麼做？顯然，飛行員體重超出座椅的承載線發生危險，要解決這個問題，無非兩個思路。要麼繼續改進座椅，要麼讓飛行員都去跳操減重。粗略一看，前者雖然技術上可行，卻又花錢又耗時，後者更經濟更健康。不過，真正執行到個人，又有誰能確保每個飛行員都能完成這任務呢？

逃命神器：K-36彈射椅

相對於MK-16在五代機上的尷尬，另有一款彈射座椅卻讓人放心，那就是蘇俄系的K-36。K-36系列彈射座椅是在冷戰中期的20世紀60年代研製的。眾所周知，蘇俄系武器的特點是皮糙肉厚，粗枝大葉，飛機也不例外。早期蘇聯噴氣式戰機的事故率頗高，為此一款優質的彈射座椅就成為必備的救命良品。

K-36系列座椅在研發之初，就創出了自己的特色。一方面，它能夠根據飛機出事時的具體情況，包括飛行高度、飛行速度，選擇合適的開傘動作與時機，使得在各種極端情況下，救生傘依然能適時開啟，確保安全。ПСУ-36救生傘採用了開縫結構，簡單說就是在降落傘上設計了多組開縫，而這些開縫會起到自動調整速度與傘面拉力的平衡功能。在速度較低時候，開縫較小，救生傘面較為完整，從而使得受到的空氣阻力大，能很快減速。而當飛行速度較高時，由於救生傘承受的空氣衝力較大，這時候傘面上的開縫就會被拽開，相當於開閘洩洪，反過來使得傘面受力較小，避免傘面損壞或飛行員被拽傷。

除此之外， K-36座椅還獨闢蹊徑。西方彈射座椅基本上就是一團被救生傘拖拽的人形膠囊，團團亂轉也只能聽天由命。而俄國人則將彈射座椅作為一個獨立的飛行器設計。他們採用特殊的設計，使得座椅彈射出座艙以後，能夠改變氣動外形，形成穩定可控的飛行狀態。要對抗高速下的氣流，最好的辦法莫過於駕馭它飛起來。K-36裝備兩根伸開後長達1.8米的穩定杆，可旋轉的穩定傘系統，不論姿態如何變化，都能夠迅速把座椅拽回“立姿”姿態，即正面對抗氣流。這使人體的耐受能力最高，受傷機率最小。依靠這種設計， K-36的減速過程更加平穩可控，避免瞬間的極大減速對飛行員形成的致命過載，同時也大大減少了飛行員被高速氣流衝擊造成的傷害。這也是未來下一代彈射座椅發展的方向。據統計，K-36D在時速1352公里下產生的減速過載，僅僅相當於美國ACESII座椅（裝備F15等）在833公里/小時下的過載，大致為ACESII座椅在同等速度下過載的三分之一左右。這對於保護飛行員當然是極為重要的。

K36系列從1970年正式服役來，共裝備1萬多臺，表現完全可以用驚豔、獨步江湖來形容。1993年7月24日，2架米格29戰鬥機在費爾福德國際航空節表演時，在低空以亞音速擦身而過發生猛烈碰撞，其中一架機身斷裂後僅僅3秒鐘就落地爆炸，飛行員卻在離地面50米不到的空中彈射成功。1999年6月12日的巴黎航展上，蘇-30МК在低空飛行時擦地起火，飛行員幾乎在零高度雙人彈射。2002年7月烏克蘭空軍蘇-27在利沃夫飛行表演中墜毀，地面傷亡慘重，而飛行員卻安全彈射逃生。2010年夏，俄空軍一架雅克-130教練戰鬥機飛行時突然失控墜毀，依然“毫髮無損。”。

（1999年巴黎航展，俄羅斯飛行員彈射逃命）

問世半個世紀來，K36數百次彈射，97%的飛行員健康狀況良好，堪稱是萬里長空的救命神器。