Instalaciones acrobáticas
Al salir eyectado de un avión a una velocidad superior a la velocidad del sonido (Mach 1, o 1.207 km/h), la situación del piloto será muy peligrosa. En este momento, la fuerza de eyección puede alcanzar más de 20G; 1g equivale a la constante gravitacional de la Tierra. Cuando la fuerza es de 20G, la fuerza que soporta el piloto es 20 veces su peso corporal. Tal fuerza podría causar lesiones graves o incluso la muerte al piloto.
La mayoría de los aviones militares, los aviones de investigación de la NASA y algunos aviones civiles pequeños están equipados con asientos eyectables para que los pilotos puedan escapar de un avión dañado o que no funciona correctamente.
La eyección de un avión es poco común, pero a veces los pilotos tienen que tirar de la manija de expulsión para salvar sus vidas.
Muchos tipos de aviones están equipados con asientos eyectables para que, si el avión funciona mal durante el combate o las acrobacias aéreas, el piloto pueda expulsar la cabina y escapar, lo cual es muy importante. El asiento eyectable es uno de los dispositivos más complejos de cualquier avión. Algunos asientos eyectables se componen de miles de piezas. El propósito del asiento eyectable es simple: expulsar al piloto directamente del avión y luego abrir el paracaídas después de una distancia segura, lo que permite al piloto aterrizar de manera segura.
Para comprender el principio de funcionamiento del asiento eyectable, primero debes estar familiarizado con los componentes básicos del sistema eyectable. Todas las acciones deben realizarse correctamente y en un orden específico en un instante para salvar la vida del piloto. Si falla incluso una pieza crítica del equipo, las consecuencias pueden ser fatales.
El asiento eyectable está situado en la cabina y suele estar conectado a los rieles a través de un juego de rodillos en el borde del asiento. Durante la expulsión, estos rieles guían el asiento para que sea expulsado del avión en un ángulo ascendente predeterminado. Como todos los asientos, la estructura básica de un asiento eyectable incluye el lavabo, el respaldo y el reposacabezas. Las otras partes se construyen en torno a estas tres partes principales. Los siguientes son los principales equipos del asiento eyectable:
Catapulta de avión, accesorio de motor de cohete, paracaídas
Durante la expulsión, el eyector de avión se enciende para hacer que el asiento esté más alto que el riel guía. , y luego el motor del cohete se enciende, impulsando el asiento hacia el aire, luego despliega el paracaídas, lo que permite al piloto aterrizar de manera segura. En algunos modelos, el motor de cohete y la catapulta de avión están instalados en una sola unidad. Los asientos también sirven como sistema de protección de seguridad para los ocupantes durante la expulsión y el funcionamiento normal.
El asiento eyectable es solo una parte de un sistema más grande llamado Sistema de Desprendimiento Asistido. "Fuera del tablero" significa "salir" o "salir". Otra parte de todo el sistema de salida es la cubierta de la cabina del avión, que debe desecharse antes de que se pueda lanzar el asiento eyectable desde el avión. Sin embargo, no todos los aviones tienen marquesinas. Los aviones sin marquesinas tienen trampillas de seguridad construidas debajo del techo del avión. Estas puertas se abren justo antes de que los asientos eyectables se expulsen, proporcionando a la tripulación una ruta de escape.
El asiento se puede activar de diversas formas. Algunos asientos tienen asas a los lados o en el medio. Otros asientos se activan cuando los miembros de la tripulación se bajan las máscaras para cubrir y proteger sus rostros. En la siguiente sección, aprenderá qué sucede cuando se activa el asiento.
Terminología del asiento eyectable
Cuenca del estuche: es la parte inferior del asiento eyectable que contiene el equipo de salvamento.
Cubierta de cabina: se trata de una escotilla transparente que se utiliza para sellar la cabina de algunos aviones y que se ve a menudo en los aviones de combate militares.
Catapulta de avión: la mayoría de los asientos eyectables se lanzan a través de este tubo balístico.
Paracaídas en embudo: se trata de un pequeño paracaídas que se abre antes de que se abra el paracaídas principal para ralentizar el asiento eyectable después de ser expulsado del avión. El paracaídas en forma de embudo del asiento eyectable ACESII tiene un diámetro de 1,5 m, y el diámetro de otros paracaídas puede ser inferior a 0,6 m.
Sistema externo: este sistema se refiere a todo el sistema de expulsión, incluido el asiento. eyección y desecho del dosel y equipo de soporte vital de emergencia.
Sensor ambiental: este es un dispositivo electrónico que se utiliza para rastrear la velocidad del aire y la altitud del asiento.
Protector facial: fijado en la parte superior de algunos asientos. El piloto se bajó la máscara para proteger su rostro de los escombros. Esta máscara también se puede utilizar para mantener la cabeza del piloto en su lugar durante la expulsión.
Secuenciador de recuperación: es un dispositivo electrónico que se utiliza para controlar la secuencia de eventos durante la expulsión.
Catapulta de cohete: se trata de un dispositivo situado debajo del asiento que combina un tubo balístico y un motor de cohete.
Motores de cohetes debajo de los asientos: algunos tienen motores de cohetes debajo de los asientos para proporcionar elevación adicional después de que la catapulta del avión expulsa a la tripulación de la cabina.
Motor de cohete de ajuste: este dispositivo está conectado a un dispositivo giratorio y está montado en la parte inferior del asiento para controlar la inclinación del asiento. Eyección cero-cero: se refiere a la eyección desde el suelo, cuando la altitud y la velocidad del avión son cero.
(Fuente: Sitio de eyección)
Cuando el miembro de la tripulación se sienta en el asiento eyectable y levanta la manija hacia arriba o tira de la máscara hacia abajo, se activan una serie de eventos: Cabina La cubierta fue empujado fuera del avión y los miembros de la tripulación fueron expulsados de forma segura. Desde el momento en que se tira de la palanca de expulsión, el piloto sale disparado del avión en menos de 4 segundos. Esto depende del modelo de asiento y del peso del tripulante de cabina.
Tira de la manija de expulsión en el asiento para activar el cartucho explosivo en la pistola de expulsión y lanzar el asiento eyectable al aire. Cuando el asiento se levanta de los rieles, el sistema de sujeción de piernas se activa para proteger las piernas del ocupante de quedar atrapadas o lesionadas por escombros durante la expulsión. Según información proporcionada por Goodrich, que fabrica asientos eyectables para el ejército estadounidense y la NASA, el motor del cohete debajo del asiento proporcionará una fuerza para elevar al ocupante a una altura segura. Esta fuerza no excederá los límites fisiológicos humanos normales.
La capota debe desecharse antes de que se active el sistema de expulsión para permitir a la tripulación escapar de la cabina. Hay al menos tres formas de quitar la cubierta o el techo de un avión para permitir que los miembros de la tripulación escapen:
Levantar la cubierta: detona pernos llenos de explosivos para separar la cubierta del avión. Según Martin Herker (un ex profesor de física que ha escrito varios artículos sobre asientos eyectables y ahora mantiene un sitio web que describe los asientos eyectables), un pequeño cohete acoplado al borde de ataque de la cubierta propulsa Rocket Propulsion Jr. empujará los objetos transparentes lejos del trayectoria del proyectil.
Aplastar la cabina: para evitar la colisión entre la tripulación y la cabina durante la expulsión, algunos sistemas fuera del avión están diseñados para aplastar la cabina mediante una explosión. Esto se logra instalando cables detonantes o instalando explosivos alrededor o dentro y fuera de la cubierta de la cabina. Tras la detonación del explosivo, el rebufo habría arrastrado fragmentos de la cubierta de la cabina fuera del camino que habría tomado la tripulación.
Escotilla explosiva: las aeronaves sin cubierta estarán equipadas con una escotilla explosiva. Se utilizan pernos explosivos para abrir las tapas de las escotillas durante la expulsión.
Asientos, paracaídas y kits de supervivencia también serán expulsados del avión junto con la tripulación. Muchos asientos, como el ACESII (Asiento eyectable de concepto avanzado, tipo II) de Goodrich, tienen motores cohete fijados debajo del asiento. Después de que los asientos y la tripulación abandonen la cabina, el cohete también puede transportar a la tripulación entre 30,5 y 61 metros, dependiendo del peso de la tripulación. La propulsión adicional de esta maniobra permite a la tripulación salir por la cola del avión. Según datos proporcionados por la Fuerza Aérea de EE. UU., a junio de 1998+10, 463 dispositivos de eyección en todo el mundo han adoptado el sistema ACESII, con una tasa de éxito de más del 90% y 42 accidentes fatales.
Una vez que el avión es expulsado, se dispara una bala de metal desde el cañón reductor de velocidad situado en el asiento y se tira de un pequeño paracaídas llamado "paracaídas de velocidad en embudo" desde la parte superior de la silla. Se utiliza para reducir la velocidad de descenso del piloto y estabilizar la altura y trayectoria del asiento. Después de un tiempo designado, un sensor de altitud hace que el paracaídas en forma de embudo extraiga el paracaídas principal de la bolsa de paracaídas del piloto. En este momento, el motor del separador de asientos se enciende, provocando que el asiento se separe del ocupante. Posteriormente, a medida que el paracaídas desciende, el personal regresa al suelo.
Modo de expulsión
El asiento eyectable ACESII producido por Goodrich puede adoptar tres modos de expulsión. Cuál se elige está determinado por la altitud y la velocidad del avión en el momento de la expulsión. Estos dos parámetros son medidos por sensores ambientales detrás del asiento eyectable y el secuenciador de recuperación.
Los sensores ambientales detectan la velocidad del aire y la altura del asiento y envían datos al secuenciador de recuperación. Cuando comience la secuencia de expulsión, el asiento se elevará sobre los rieles y expondrá el tubo Pitot. El nombre "Peto" proviene del nombre del físico Henri Peto. Se utiliza para medir la diferencia de presión del aire para determinar la velocidad del aire. Los datos sobre el flujo de aire se envían al secuenciador, que luego selecciona uno de los tres modos de inyección:
Modo 1: baja altitud y baja velocidad: cuando la velocidad de expulsión es inferior a 463 km/h y la altitud es inferior de 4.572m de uso. El modo 1 no tiene paraguas tipo embudo.
Modo 2: Baja altitud y alta velocidad: se utiliza cuando la velocidad de expulsión supera los 463 km/h y la altitud es inferior a 4572 metros.
Modo 3: gran altitud, cualquier velocidad: se utiliza para todas las situaciones de eyección por encima de 4572 metros.
El cronómetro de expulsión es de 0 segundos: el piloto tira del cordón detonante; la cubierta de la cabina se raspa o se hace añicos y se activa la catapulta del avión, elevando el asiento por encima de los rieles.
0,15 segundos: el asiento abandona los rieles y la cabina a una velocidad de 15 metros por segundo; el encendido del cohete se enciende para compensar cualquier cambio de inclinación; proporcione un poco de balanceo para garantizar que el asiento esté separado. (El tiempo de encendido para todos los motores es de 0,10 segundos).
0,50 segundos: el asiento se eleva desde una altura de expulsión de 30,5 metros a 61 metros.
0,52 segundos: el motor del desacoplador del asiento humano se enciende; el tubo de explosión se enciende, expulsando a la tripulación y su equipo de sus asientos; el cañón de desaceleración dispara el paracaídas.
De 2,5 a 4 segundos: el paracaídas principal se abre por completo.
(Fuente: Goodrich Company)