彈射座椅實驗是十分危險的...於是他們想到了熊
人類早在1947年就完成了首次超音速飛行,24歲的美國空軍上尉飛行員查爾斯·葉格爾,駕駛X-1驗證機在12800米高空成功突破了音障。就在15年後,一頭黑熊也完成了自己的第一次超音速飛行和超音速彈射。這頭名為Yogi(瑜伽)的黑熊是世界上第一隻完成此項壯舉的熊,也是第二個完成超音速彈射的動物。
▲B-58盜賊超音速轟炸機
一切還要從美國空軍的B-58「盜賊」轟炸機說起,作為世界上第一架兩倍音速飛行的轟炸機,B-58堪稱當時的黑科技集大成者之作。就在其投入使用後,又一個難關擋在了美國空軍面前,那就是超音速彈射。
1955年2月26日,一架F-100A「超佩刀」戰鬥機(53-1659)在試飛過程中突然發生故障,戰機的液壓系統被鎖死,飛機失去控制後向地面俯衝。北美航空公司的試飛員喬治·F·史密斯(George F Smith)不得不在 1.05 馬赫的速度下彈射逃生,雖然最終安全落地,身受重傷的史密斯卻因此昏迷了5天,經過長時間的治療後才康復。
上圖F-100戰鬥機是美軍第一型實用化超音速戰機,但其安全性極差,有超過4成的飛機在服役期間墜毀
史密斯的死裡逃生讓當時的美軍飛行員都心有戚戚,要知道50年代末開始,美國空軍已經全面進入二倍音速時代,彈射逃生的難度比F-100的跨音速更高。B-58作為一款兩倍音速轟炸機,早期使用的仍是普通彈射座椅,鑑於超音速彈射過高的死亡率,美國空軍為此提出了「救生艙」計劃,為三名B-58飛行員各自提供一個全封閉式的彈射座椅,以增加他們彈射時的生存機會。
▲「膠囊」打開狀態
這種被暱稱為「膠囊」的封閉式彈射座椅由斯坦利航空公司研製,在普通彈射座椅上加裝了一層摺疊保護殼,正常飛行狀態下保護殼向上收起,在彈射時安全帶會立即將飛行員的身體和手臂固定,同時膝蓋下的作動杆會自動收起,迫使飛行員的大腿往上收,最後放下保護殼,彈射出座艙。
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「膠囊」內除了彈射座椅以外,還存有求生必要的通訊器材、氧氣罐、自動充氣氣囊和信號槍等。這套封閉式彈射座椅系統無疑是當時最先進的型號,但由於自重較大加上工作步驟繁瑣,所以可靠性較差。這類設計在當時也是無奈之舉,等到第三代戰機服役,這種落後的彈射方式就被拋棄了。
▲「膠囊」封閉狀態
雖然設計了全封閉式彈射座椅,但科研人員對於其在超音速狀態下的表現並無信心,因此進行彈射試驗就顯得很有必要。最初參與彈射試飛的是從失業人群中招募的志願者,他們參加了地面彈射試驗,雖然試驗風險較低,但仍然發生了意外。一次彈射中,彈射座椅未能正常工作,一名志願者因此喪生。接下來的飛行彈射試驗無疑風險更高,所以試驗人員不敢再用真人去冒險了,而是將目光投向動物實驗。
▲B-58地面彈射試驗裝置
動物實驗在軍用領域並不罕見,在很多高危領域技術人員都曾使用動物作為人類的替代品,斯坦利航空公司的試驗人員選擇了和人類體型相近的黑猩猩和熊。黑猩猩和人類同為靈長類動物,正常情況下是最優的選擇,但黑猩猩的體重和成年人相差較大,無法模擬飛行員的彈射狀態。
最終入選的是北美黑熊,作為一種中型熊科動物,成年北美黑熊體長120-220釐米,雄性重量60-272千克,雌性重量40-150千克,加上北美黑熊具備站立行走的能力,雌性北美黑熊無論是形態還是體重都接近人類飛行員。
▲野外生活的北美黑熊,
這是加拿大和美國境內常見的一種熊科動物
▲北美黑熊Yogi,注意其生死看淡的眼神
第一隻參加飛行彈射試驗的就是2歲的雌性北美黑熊Yogi,1962年3月21日,Yogi在注射鎮定劑後被固定在了B-58的電子設備操作員彈射座椅上。負責試驗的B-58很快起飛爬升,並在35000英尺(約合10600米)的高度上完成了第一次超音速彈射,當時B-58的飛行速度為1400公裡/小時。
▲Yogi被安排在了設備操作員座位上
Yogi在彈射過程中一切正常,在飄了7分49秒後成功著陸,當試驗人員打開彈射座椅保護殼時,Yogi還未從鎮定劑作用中恢復,就這麼迷迷糊糊的完成了熊科動物歷史上第一次超音速彈射。
▲Yogi從B-58轟炸機上彈射出艙
解脫出來的Yogi很快被送去醫院進行檢查,檢查結果表明Yogi身體一切正常,封閉式彈射座椅很好的保護了它。雖然在超音速彈射中逃過一劫,但命大的Yogi運氣並不好,為了進一步檢查超音速彈射對其身體的影響,Yogi隨後被安樂死,用以解剖檢查其內臟器官。(我擦!萬惡的美帝!)
▲迷迷糊糊中完成彈射的Yogi
▲Yogi被送往醫院進行檢查
Yogi只是第一隻登上B-58轟炸機的北美黑熊,兩周以後另一隻名為Big John的黑熊再次完成了超音速彈射。Big Joh你在45000英尺(約為13700米)高空,時速超過1600公裡/小時的狀態下被彈射出艙,封閉式彈射座椅再度運作良好,Big John安全落地。相比Yogi的不幸,Big John顯然福大命大,最終躲過了被解剖的下場。
▲被解救的Yogi
兩頭黑熊的空中彈射試驗給技術人員提供了寶貴的第一手數據,在這完善B-58的封閉式彈射座椅,乃至超音速彈射研究中都起到了重要作用。可以說Yogi和Big John這兩頭熊的犧牲,間接拯救了美軍無數飛行員。不過封閉式彈射座椅並未在實際使用中得到推廣,僅有B-58轟炸機運用,而且B-58的服役歷史也很短暫,僅僅裝備10年就退出了美國空軍序列。
▲F-16的地面彈射試驗裝置
以Yogi和Big John為代表的動物在人類科研史上做出了不可磨滅的貢獻,理應得到我們的尊重。當然這類動物試驗大多帶有時代烙印,隨著相關模擬技術的不斷進步,動物試驗最終會退出歷史舞臺。
▲博物館中的B-58和其彈射座椅
-作者簡介-
齧花熊防務觀察,微信公眾號(ID:zsc19491001)軍事科普,主要包括科普長文和圖片分析
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