空中逃生新思路

作为人们日常出行的一种重要交通工具，飞机的安全性一直备受大家的关注。由于民航客机没有弹射座椅、降落伞等专业逃生设备，因此一旦在高空发生严重故障导致坠机事故，那么乘客生还的几率就微乎其微了。为此，各大飞机制造商除了不断提高飞机的安全性外，还在研发设计新式逃生装备，尽力保证乘客的安全。

2016年初，乌克兰航空工程师发布了一种客舱分离技术。当飞行员无法挽救失控的飞机时，可迅速进入可分离式客舱，并启动紧急分离按钮，使客舱与主机体分离，保证乘客和机组人员能够远离飞机的动力系统和燃料舱等易燃、易爆的危险设备。随后分离的客舱打开降落伞，带着舱内的人员安全降落。

不过这种可分离客舱及其配套的降落伞等结构与设施显然会增加飞机的重量，好在随着碳纤维等新型复合材料在飞机上的广泛应用，飞机的结构重量有了较大减轻，节省的机体重量正好可以加装可分离式客舱结构，而不会额外增加整机重量。

为了验证这项技术，桂林航天工业学院机械工程学院微小型飞行实验室经过多次探讨，结合参加CADC大赛空投项目的经验，用模型飞机改装出一架带有逃生舱（可分离式客舱）的客机。

带有逃生舱的模型主要由两部分组成：一是包括起落架、动力系统、分离机构等部件的主机体；二是包括客舱、降落伞及缓冲气囊等安全装置的逃生舱。

逃生舱的分离可分为三个阶段：

1.正常飞行阶段。逃生舱作为机体的一部分，同模型一起正常飞行至指定高度。

2.脱离阶段。通过一个脱离机构将逃生舱与机身分离。分离后的逃生舱做自由落体运动，模型则由操纵手手动控制降落。

3.逃生艙伞降阶段。逃生舱在降落伞等安全装置帮助下，平稳降落至地面。

验证过程中，设计团队将一架运12像真机改造成验证机。因为运12采用上单翼布局，所以非常适合进行逃生舱部分的改造。它用EPO材料制成，抗冲击性能好，利于多次重复试验。此外，该模型飞行稳定性较好、易操纵，逃生舱分离后的机体仍具有很好的操纵性能。

模型的具体改造主要有以下几部分：

1.起落架

为了使逃生舱在分离时不被机体上的其他部分阻挡，要将原机三点式起落架中的后起落架从机腹下方移至主翼上的动力舱。不过动力舱较高，要维持机体停放时的姿态，使起落架的机轮处于同一水平面，后起落架的结构要重新设计，增加其支撑高度。

2.逃生舱

逃生舱以原客舱为基础改造而来，是飞机出现险情后保证乘客安全着陆的舱体。为贴近实际使用需求，逃生舱被划分为乘客客舱、驾驶员逃生舱以及应急医疗舱3大区域。设置应急医疗舱是考虑到逃生舱遇到剧烈颠簸或降落时发生侧翻等意外事故时，可能会造成舱内人员的二次受伤。应急医疗舱可在地面救援人员赶到现场前，为伤员提供简单的急救帮助，避免因伤情拖延加重伤员的病情。

需要说明的是，与让乘客使用降落伞逃生的方式相比，乘客与机组人员在相对封闭的舱内与逃生舱一起落地，可免受低压环境和高速气流的危险，而且乘客也无需具备专业的跳伞训练.安全性更高。

3.分离机构

逃生舱采用吊装方式，通过两个套环与机体上的分离机构相连。当逃生舱需要脱离时，可通过控制舵机扭转拉动两个控制机构，使套环分离，进而让逃生舱脱离飞行中的机体。

4.安全装置

逃生舱脱离机体后，通过安全装置能够保证其平稳降落。

逃生舱顶部装有降落伞。分离后，降落伞被抽出并展开，控制逃生舱以安全的速度降落。设计降落伞时重点要解决好两个问题：能否顺利展开以及展开后如何保持平衡。

在设计试验机的叠伞方式、开伞程序等方面，与传统的伞降模型有很大不同。为保证降落伞顺利展开，不能将折叠好的伞布都放在逃生舱顶部，而要将一部分伞布固定在机体下部。这样开伞时，由于一部分伞布在主机体上，因此逃生舱脱离时，伞布会晚于它与机体分离。当伞绳完全伸开后，降落伞才会顺利展开，可以避免伞绳与降落伞布缠绕，导致开伞时机延后或开伞失败的情况发生。

为保证逃生舱以平衡的姿态降落，伞绳采用了多吊点定姿系法，即在逃生舱端设置4个吊点，4条伞绳一端分别与吊点固定，另一端系于一点后再与降落伞连在一起。这样，伞绳就不容易缠在一起了，并能保证舱体以接近水平的稳定姿态着陆。

而且，当伞布展开时，每根伞绳上受到的拉力大小相同，伞布更易被完全展开。更快地展开降落伞，不仅能有效减少逃生舱做自由落体运动的时间，还能降低逃生舱在触地前的运动速度，进而减少乘客所受到的冲击力。

此外，考虑到实际情况下逃生舱可能会面对非常复杂的地面环境，如山峰、海面、沟谷等。设计团队还在逃生舱底部加装了用于缓冲的气囊。当逃生舱以伞降形式落地时，气囊能够吸收掉舱体由高处下落而积累的剩余冲击力，进一步减小对乘客的影响。

为保证舱体在落地前气囊就能迅速充好气，采用了50mm涵道风扇作为充气机，并将其固定在逃生舱内。正常飞行时，固定在舱体底部的气囊没有充气，完全收在舱体下，体积较小，几乎不影响模型的正常飞行。一旦发生“事故”，逃生舱分离后操纵手手动控制涵道风扇开关，即可快速为气囊充气。

经过多次筛选，最终选用了一种特殊材质的透明塑料薄膜作为气囊，以保证充气时不会破裂。这种薄膜的伸缩性非常好，安装时只需将充气口（直径要小于涵道直径）拉开固定在涵道风扇的喷气口上，它就能自动缩紧固定密封。在充气时，这种薄膜即使过充也不易破裂。

本次试验的重点在于验证逃生舱的脱离方式是否可行。多次试飞表明，模型上的逃生舱均能较好地分离、落地。从安全角度看，其可有效填补传统客机没有应急逃生机构的空缺，在应对各种空中突发情况时能更好地保护乘客和机组人员的生命安全。当然，这项技术能否真正应用到实际中，还要考虑工艺、成本、材料等多方面因素。