程時:“首先。基礎支撐材料采用的是冷熟化高回彈聚氨酯軟質泡沫。采用這一層材料的目的是為了在長期使用中保持彈性,配合人體工學曲麵設計,減少乘客疲勞。而且添加了阻燃劑,燃燒時形成碳化層抑製火焰蔓延。”
“防火增強層,不需要我多解釋。就是用來增強座椅防火能力。一般是用凱夫拉與碳纖維混紡製成。凱夫拉纖維提供高強度,碳纖維增強耐高溫性。”
“表麵包覆材料用的是無鹵素阻燃劑與自潔功能的材料製成,需通過1100℃火焰灼燒2分鐘的嚴苛測試。剛才說的諸多阻燃材料,需要特種材料用特種催化劑發泡後才能製成。所以涉及精密化工裡的許多技術。”
“高端座椅的電動調節、溫度控製等功能依賴分布式控製係統,而且要安裝溫度感應器,位置感應器。需要驅動芯片,半導體生產鏈。你坐過國際航班,有些航班的頭等艙後背安裝了電視屏幕。那就包含了液晶顯示屏,”
“安全帶緊急製動係統,就融合了材料科學、智能傳感、動態力學等多領域的尖端科技。這兩條纖維織帶都是高強度輕量化材料。這個技術現在被漂亮國的公司主導且壟斷,其他國家都隻是少量生產或者試生產。”
段守正:“所以,我們國家彆說是客機,就連客機的座椅都沒辦法獨立造出來。那戰鬥機的座椅就更難了。”
程時。“嗬嗬。戰鬥機光座椅就有五大模塊。首先彈射係統就要用到火箭助推+爆炸螺栓的複合動力,在0高度、0速度下完成彈射。大鵝的K36座椅的火箭發動機推力達到12,000N,彈射速度達60m/s,配合微爆索切割座艙蓋,從按下按鈕到彈出去隻需2秒。”
段守正:“跟放衝天炮一樣。”
程時:“是有點像,但是衝天炮隻管衝上天爆炸,不管下來。戰鬥機的座椅彈射出去,還要保證飛行員的安全。畢竟根據1986年的統計數據,培養一個J8戰鬥機飛行員需287萬元人民幣,轟6轟炸機飛行員需465萬元。任何機械故障造成飛行員的傷亡,對我們來說都是不可忍受的損失。”
“所以,火箭助推的發動機燃燒室要用能耐受3300攝氏度以上高溫燃氣衝擊的鎢錸合金。短時間內還不能在駕駛內造成太高的溫度,毒氣以及起火。”
“座椅骨架在保證強度的同時減輕重量。接著還要有穩定傘。傘衣采用凱夫拉纖維,傘繩使用超高分子量聚乙烯,可在超音速氣流中保持穩定性。”
“座椅的導流板在超音速彈射時形成局部低壓區,將氣流對飛行員麵部的衝擊壓力從3,000Pa降至人體耐受閾值1,000Pa以下。”
“第二模塊是,抗過載防護係統。需要集成電動加壓式抗荷服與動態座椅姿態調節。因為戰鬥機加速非常快。座椅需要通過環境感應單元實時監測過載,自動調節抗荷服壓力至人體可以承受的範圍,配合座椅背部的氣囊式腰椎支撐。”
段守正:“等等,這個抗荷服是什麼。”
程時:“戰鬥機飛行員身上穿的衣服。”
段守正:“那個又有什麼奧秘麼?”
程時:“采用阻燃尼龍外層和矽橡膠氣囊的複合結構,氣囊通過高壓管路與飛機抗荷調壓器連接。因為測試中發現,升速超過2g,人的血液在重力下全部流到下肢,造成頭部缺血,出現暈厥的現象。這個抗荷服的氣囊設計來對抗這種情況。當升速達到警戒線。氣囊迅速充氣擠壓下肢,使靜脈血液回流增加30%,防止大腦缺血導致的黑視。配合抗荷服的戰鬥機飛行員抗過載能力從34G提升至9G。”
“抗荷服內置微通道液冷管,通過乙二醇水溶液循環,將體表溫度維持在37攝氏度左右,比傳統通風設計降溫效率提升50%。”
“還有動態後傾技術。座椅靠背在高G機動時自動從常規坐姿的13°後傾至65°。使加速度方向從垂直脊椎轉為沿身體長軸分布,將心臟承受的壓力降低40%。而且這個調整的速度很快。通過壓力傳感器與飛控係統聯動,實時匹配機動過載,使得飛行員從拉杆到姿態調整完成僅需0.1秒。”
“座椅輪廓采用仿生曲麵,坐骨支撐區密度提升20%,配合可調節腿托,使飛行員在9G過載下腰椎壓縮量≤5mm,遠低於骨折閾值,不會出現傷害腰椎的情況。”
段守正:“往前飛呢?”
程時:“吸收衝擊能量效率比傳統聚氨酯高30%的形狀記憶聚氨酯泡沫來有效分散加速度造成的壓力。座椅背部集成氣囊式腰椎支撐,通過壓力傳感器實時調整充氣量,在超音速機動時提供200N的主動支撐力,抵消60%的脊椎軸向載荷。”
段守正:“行,你接著講,剩下的三大模塊。”
程時:“第三,是智能救生係統,座椅要搭載光電陀螺儀和多模態傳感器,可自動修正彈射軌跡。通過陀螺儀感知飛行姿態,控製穩定傘方向,確保飛行員在10,000米高空和2馬赫速度下安全分離。同時也要保證彈出去的時候,飛行員不會因為跟座椅上方的蓋板衝撞而受傷。所以這個蓋板的設計也很有講究。”
“第四是輕量化結構設計。因為戰鬥機的特性決定,座椅既要結構強度高,又要儘量輕。”
“第五是極端環境防護。因為飛行的高度比普通載人飛行器要高,所以需要集成高壓供氧和抗核爆電磁脈衝影響,還要防止氧氣泄漏和結冰。座椅內襯嵌入石蠟基相變材料,在超音速摩擦生熱時能吸收200J/g的熱量,使飛行員體感溫度保持在40攝氏度以下。”
段守正:“我們能做到的什麼程度呢。”
程時點頭:“具體技術參數,你要去問那幾個飛機廠。我隻能說,我們還遠遠落後於發達國家。所以說,革命尚未成功,同誌仍需努力。我們還有一段很長且艱難的路要走。”