射出座席の歴史と今後

　女性飛行員殉職にからむ記事です。

http://military.china.com/important/11132797/20161127/30053573.html

射出座席はこのように先進的　何故まだ機が壊れ人が死亡する事件が発生するのだろうか？

（頑住吉注：原ページのここにある画像のキャプションです。「射出座席の一般的な作動プロセス」）

ニュースの提示

11月12日、我が空軍の殲ｰ10女性飛行員の余旭が、飛行訓練中に不幸にも犠牲となり、たちまち全国人民の広範な関心を引き起こした。飛行は勇敢なる者の運動で、鷹撃長空の画面は人の心を動かすが、心も目も楽しませるな飛行デモンストレーションの背後にあるのは、飛行員に対するほとんど過酷な質の要求とリスクへの挑戦である。重要な救命装置としての射出座席は、飛行機の全寿命期間内まったく始動しない可能性があり、あるいは数秒登場し、1回しか使用されないが、飛行員にとっては不可欠と言え、飛行員最後の「守護神」と讃えられる。ならば、3世代を経歴した射出座席は信頼できるのか？　何故射出成功後さらに飛行員の死傷事件が出現するのだろうか？　本文はあなたのために逐一解答する。

飛行と共に生まれた

射出は決して万に一つの失敗もないわけではない

飛行機誕生以来、技術者たちはもう飛行の安全問題を思考していた。初期の飛行機は航行速度が比較的遅く、主に飛行員の自主的な落下傘降下による逃げ延びに頼った。ジェット時代に入った後、実戦機の速度は時速1,000km以上にまで急上昇し、自主的な落下傘降下はすでに実現不可能だった。各国は飛行員を機外に射出できる座席の研究を開始し、今まですでに3世代に発展している。

第1世代の射出座席は、最も早くは第二次世界大戦時のドイツ空軍のHe219夜間戦闘機に配置され、圧縮空気をもって動力とし、推進器を利用してキャノピーを放出し、人と座席を一体で射出し、人と座席の分離を待った後で落下傘を開いた。最初から実効を備えていたが、なお欠陥があった。そこで第2世代の火薬動力方案が登場し、火薬（小型爆索）をもってキャノピーを爆破して開き、人と座席が機外に離れた後、火薬が生む2段推力の助けを借りて継続して上昇させさらに人と座席を分離した。この発明は低空で落下傘を開かせる難題を有効に解決した。その中で比較的代表的性質を持つのは、1970年代にイギリスが「トーネード」戦闘機のために研究開発したMk.10射出座席である。

超音速時代がやってくるのと共に、古く単一な射出座席は徐々に落伍し、第3世代射出座席が時運に乗じて生まれた。速度センサーを採用した後、機を離れる速度を根拠に多状態化した救命模式を執行し、低速で落下傘が開く時間を有効に短縮することができた。その中で最も成功したのはロシアのK-36射出座席で、それは機を離れた後自身の空力外形を改変し、飛行姿勢の能動的コントロールが実現でき、これはすでに第4世代射出座席の理念であって、射出座席を独立した飛行体と見なすのである。時今日に至り、世界各国の現役機種が装備する射出座席は依然第3世代をもってメインとする。

射出座席がこのように先進的な以上、何故まだ機が壊れ人が死亡する事件が発生するのだろうか？　事実、事故発生のたび、落下傘降下するのか、それとも飛行機を救うのかは常に飛行員がその場で決断する必要があり、生死の選択は往々にして1秒間にも満たないのである。複座機での射出はさらに複雑で、空中衝突防止のため、一般に後部座席の飛行員を先に射出し、このようだと前部座席の飛行員に残された時間はさらに短くなる。異常な飛行をしている時、飛行機の非常に大きな過負荷も射出の操作に影響するだろう。飛行員は甚だしきに至っては視界がブラックアウトし、意識を喪失する。このような状況下では、もし救命率最高の射出座席でも安全を保証するのは非常に難しい。

実際の応用の中では、飛行速度が速くなるほど、射出の成功率は低くなる。密集した編隊飛行の中では、射出の姿勢、角度、甚だしきに至っては風速さえも救命の正否に関わる。第二次世界大戦中、機を離れるのに成功した後尾翼に衝突する飛行員が少なくなかった。高空高速の射出後、飛行員が遭遇する気流の襲撃は「車との正面衝突」に劣らない。もし落下傘降下に成功した後も、さらに良く知らない地域で落下傘降下を実施する問題に直面する必要がある。このため、射出座席は決して万に一つの失敗もないというものではない。

実戦のために設けられる

飛行員の「第二の生命」

1999年、パリ航空展で、1機のスホーイｰ30機が地面を擦って墜落損壊したが、この機が配備していたK-36射出座席が作用を発揮し、ゼロに近い高度で2名の飛行員の生命を救った。ここに至り、第2世代のMk.10射出座席に始まる「ゼロ-ゼロ」（高度ゼロ、速度ゼロ）の射出概念は極地まで発揮された。現在まで、現役実戦機が採用する座席の大部分は「ゼロ-ゼロ」射出能力を具備している。

（頑住吉注：これより2ページ目）

「ゼロ-ゼロ」射出は聞くと非常に信頼できそうだが、実際にはやはり単に実験プラットフォームを満足させるに過ぎない。実戦の中では、飛行員は手を操縦桿からレバーのところまで移して操作し、この0.1秒の反応時間は存亡に関わる。現役の射出座席が直面するもう1つの難題は飛行員の群体が不断に拡大していることで、現在の発展の趨勢から見て、乗員の適用範囲を考慮する必要があるだけでなく、さらに女性飛行員の出現に配慮する必要があり、飛行員の体型の差異は人体の重心の分布範囲と慣性モーメントの範囲が非常に大きく増加する結果をもたらす。また、女性飛行員の射出加速度に対する耐限界値は男性に比べ低いだろう。こうした不利な要素は射出救命システムの研究開発に対し新たな挑戦を提出している。各国の空軍は次々にこれに力を尽くし、例えばアメリカのLME社は脊椎事前過負荷射出機構を研究開発し、縦向きに裸重量42〜111kgの乗員を安全に射出する要求を満足させることができる。

このようである以上、ならば女性飛行員の養成はそれでも必要なのか否か？　世界の主要な航空強国のやり方を見てみよう。アメリカ、ロシア、イギリスなどの国にはとっくに女性戦闘機飛行員がいて、アメリカはさらに50名あまり持ち、操縦する機種にはF-16戦闘機が含まれる。研究は、戦闘機のコックピットの改良と共に、飛行員は必ずしも強壮な男性に限られないことを示し、先進的な操作システムはタブレットPCに似ており、訓練を経た女性飛行員は完全に任に堪え得る。同時に、女性飛行員特有の細心緻密ゆえに、女性飛行員の武器の操作コントロール、計器の使用、地形の識別などの方面はいずれも男性のパフォーマンスを超えるものがあり、これは女性飛行員を養成する意義の在処でもある。

平和な時期、飛行機の特技は「剣先の上の舞踏」「実戦の延伸」と讃えられる。高水準の飛行編隊は主翼の間隔が1mに満たず、高度差は基本的にゼロで、毎回の訓練は必ず飛行機の性能と人体の生理の極限を追求する。実際、多くの飛行特技は実戦の中で自身の価値を証明している。1981年、イスラエル空軍はイラクの核反応炉を空襲した。イスラエル軍の6機のF-15、8機のF-16の相互の距離は1mに満たず、レーダーは1機の大型機をはっきり示し、成功裏にイラク軍の防空網を騙したのである。

銀鷹が羽を換えるのを待つ

「飛行機の中の飛行機」を作り出す

新たな技術変革の推進と新型複合材料の突破と共に、射出救命技術の応用領域はもはや軍用固定翼機に限られず、さらに武装ヘリ、民間機、有人宇宙船領域に向け延伸し始めている。

冷戦後、何度かの重要な戦争が武装ヘリの作用を突出させたが、救命の成功率は決して人を満足させられなかった。ロシアのKa-50攻撃ヘリが装備する牽引ロケット式射出システムは、この領域の空白を埋めた。遠からぬ将来、ヘリ救命システムの研究開発が必ずや完備に向かうことになると予見できる。

現在、戦闘機は第3世代から第4世代機（アメリカ基準）に向け移行しつつあるが、航空救命システムの発展は相対的に立ち後れている。現役および研究中の何種かの第4世代機は依然第3世代射出座席を採用しており、複雑な飛行状態下での航空救援を満足させ難く、第4世代射出座席の研究開発が焦眉の急となっている。

実質上、第4世代射出座席は1つの自動飛行装置で、「飛行機の中の飛行機」と呼ばれる。カギとなる重要技術がなお難関攻略されていないので、現在まで依然機に装備され就役していない。アメリカは相次いでMPES計画、CREST計画を制定して射出技術のスマート化を図り、かつ重大な突破を取得しており、初期の企図である飛行スマートナビゲーションを実現するマイクロ波輻射技術も実用段階に入っている。将来、第4世代射出座席は飛行コントロール可能技術、自己適応救命能力、生命脅威ロジックコントロールを併せ配慮したモジュール化システムとなり、スマート化、ヒューマニゼーションされた新型射出座席がより多くの腕の振るい場所を持つことになるだろう。

決して完璧ではないが、射出座席はそれでも航空界の最も偉大な発明の1つと称するに足りる。イギリスのマーティンベイカー社の統計によれば、2014年まで、同社の射出座席によって救われた飛行員は7,000人を超える。射出座席が世に問われて以来、飛行員の死傷率は大幅に下降し、射出座席の功は不可欠と言わざるを得ない。

（作者の機関：空軍某部）

　超機動、超音速巡航、極超音速飛行とかと共に救命の技術的ハードルも上がっていくわけでしょうね。