¿Por qué los helicópteros no tienen sistemas de expulsión hacia abajo?

Hay múltiples razones por las que los helicópteros no están diseñados de esa manera (más allá del hecho obvio de que lanzar personas con cohetes muy rápidos hacia el terreno muy duro es una forma extremadamente pobre de tratar de salvar sus vidas).

En un avión en el que he estado trabajando, utilizamos asientos de eyección cero-cero. Eso significa que los asientos de expulsión se pueden usar de manera segura incluso si el avión está sentado en la pista.

Considere por un momento lo que eso significa. Los cohetes del asiento de eyección tienen que lanzar el asiento, el piloto y el paracaídas realmente muy alto en el aire y lograr que pasen la altitud mínima segura en la que se puede desplegar el paracaídas. ¿Cómo vas a hacer eso si lanzas los asientos hacia abajo? No puedes

Además, ¿por qué crees que los sistemas de eyección atraviesan el dosel? Porque es realmente delgado y fácil de atravesar. No está lleno de mamparos estructurales, enormes paquetes de cables tan gruesos como su brazo, sistemas de aviónica, sistemas neumáticos, electrónica de misión, etc., como el resto de la aeronave. Los helicópteros no son solo chapas delgadas, y la cantidad de explosivos necesarios para cortar de manera confiable todas esas cosas mataría a los pilotos o los llenaría de metralla mucho antes de que los cohetes del asiento de eyección pudieran disparar. En caso de que no lo haya adivinado, la salida de emergencia a través de otra cosa que no sea el dosel es básicamente una sentencia de muerte.

Oh! Ya puedo escuchar a algunos estudiantes de física o ingeniería aleatorias decir “¡espera!” ¿Qué pasaría si lanzaras de lado y luego subieras (o algunas acrobacias en el aire igualmente complicadas)? Tres problemas con eso …

1) No tiene idea de qué ángulo y giro impartirá el avión en los asientos de expulsión. Por lo tanto, es imposible cambiar con precisión su curso a mitad de la eyección.

2) ¿Cuántos motores de cohetes pesados ​​grandes espera colocar en los asientos de los helicópteros? El peso es enemigo del alcance y el rendimiento de los aviones; está haciendo que toda la flota sea mucho peor por algo que se puede hacer mejor y pesar menos con los métodos tradicionales.

3) ¿Sabes qué complicados sistemas de eyección te dan? PILOTOS MUERTOS. Las cosas complicadas tienen exponencialmente más formas en que pueden romperse, funcionar mal, fallar, etc. Esto es especialmente cierto cuando se habla de un sistema diseñado para usarse cuando la aeronave ya no funciona de manera irreparable. Los sistemas de eyección están diseñados para ser increíblemente simples porque así es más probable que funcionen cuando sea necesario.

Dos razones básicas:

  1. A diferencia de los aviones grandes o de alto rendimiento, un helicóptero en problemas tiene una muy buena posibilidad de aterrizar en una sola pieza, incluso si el motor / s se detiene. Tener todo ese metal envuelto a su alrededor, sentado en un asiento que puede tomar una buena cantidad de G verticales en contacto con el suelo, generalmente es una propuesta mucho más segura que hacer el truco de bala de cañón humano, ya sea hacia abajo o hacia arriba (después de que los rotores principales se hayan volado) fuera de tu camino, lo que creas o no en realidad es algo en unos pocos helicópteros seleccionados).
  2. La mayoría de los helicópteros operan más bajo que los aviones de ala fija de manera rutinaria, por una variedad de razones. Una expulsión hacia abajo requeriría un impulso inicial suficiente para alejarse del avión que se comporta mal (y un helicóptero que ha tenido un control de vuelo o una falla en la transmisión del rotor de cola puede comportarse de manera espectacular). Es posible que no haya suficiente aire debajo del avión para permitir una separación exitosa del avión, la separación del asiento y el despliegue del paracaídas.

Si está volando un helicóptero a unos 500 pies / 150 metros más o menos sobre el suelo y todo comienza a convertirse en gusanos, generalmente es posible ponerlo en el suelo en menos de un minuto. Eso es bueno, porque las emergencias de helicópteros tienden a venir en uno de tres sabores:

  • Aterrice lo antes posible (póngalo fácil cerca de una carretera para que el mantenimiento pueda llegar a él);
  • Aterrice lo antes posible (probablemente no quiera perder el tiempo por mucho tiempo. ¿Ve ese estacionamiento? Aparquelo); o
  • Haz un aterrizaje de emergencia (usa las cuchillas como un herbicida si es necesario, pero bájalas ahora antes de que pierdas la capacidad de decidir cómo y dónde golpeas el suelo … porque vas a hacerlo, te guste o no. )

Al igual que los pilotos de combate están entrenados para tomar “la decisión de expulsión”, los pilotos de helicópteros pasan bastante tiempo pensando en estas tres opciones. Algo lo suficientemente malo como para justificar una expulsión probablemente caería en la Opción 3 anterior, y si el helicóptero ya está a punto de convertirse en el Wild Ride del Sr. Toad, preferiría estar en mi casa en lugar de mirar los giros mientras estoy expulsando con la posibilidad de que algo espinoso y desagradable me golpee en la cara.

Una posdata: mientras estaba aprendiendo a volar el H-3 por primera vez, la Fuerza Aérea de los Estados Unidos decidió en silencio que ya no era necesario que usáramos paracaídas durante las operaciones de reabastecimiento de combustible. Llamada fácil, realmente == si nos enredamos con la manguera, la aeronave pasaría instantáneamente por giros que evitarían un rescate exitoso de todos modos.

  1. Los helicópteros generalmente operan muy cerca del suelo, al menos en situaciones tácticas donde más podrían necesitar un asiento de eyección.
  2. Las fuerzas de una eyección son lo suficientemente violentas, y necesariamente, por cierto, que si no se aplican en la dirección en que el cuerpo ha evolucionado para soportar los órganos internos, literalmente destrozarán al piloto desde adentro hacia afuera. El cuerpo humano sostendrá 10 o más G recostados (en su espalda como un astronauta), tal vez nueve G sentados recostados como en un F-16, pero es probable que en algún lugar entre tres y cinco G perpendiculares a la columna vertebral y lesiones internas. Entonces … el disparo lateral no es razonable.

Se probaron sistemas similares en, por ejemplo, cazas F-104, bombarderos B-52, helicópteros Kamov Ka 52, pero todas esas soluciones se abandonaron, principalmente por dos razones.

Una razón fue el problema con la distancia al suelo, y la segunda fue que el cuerpo humano (médula espinal, articulaciones, vasos sanguíneos) podía manejar mejor más 12-14 G en una eyección hacia arriba, en comparación con menos 12-14 G cuando el cuerpo fue “arrancado” del avión en una expulsión hacia abajo.

Entiendo que la expulsión hacia abajo no es factible a bajas altitudes

Bien, esto. La mayoría de las doctrinas de helicópteros se basan en tácticas de baja altitud, lo suficientemente bajas como para poner la opción de expulsión fuera de alcance. En el mismo momento en que el helicóptero está en problemas, su tripulación intentará deshacerse de él lo más rápido posible, esperar lo mejor y confiar en las capacidades de resistencia a los choques de su avión.

Debido a que se requiere una altura mínima para que un paracaídas funcione correctamente [por ejemplo, ¿cuál es la altitud mínima para desplegar su paracaídas?].

Los helicópteros de combate suelen operar muy por debajo de ese mínimo.

Lo que lo hace aún peor es que un asiento de eyección hacia abajo se suma al problema al aumentar la velocidad con la que el desafortunado participante se acerca al suelo, lo que eleva la altura mínima mencionada anteriormente.

Creo que su solución sugerida daría como resultado un sobre de eyección muy restringido.

La expulsión después de la caída solo sería posible si el helicóptero tenía una velocidad horizontal considerable y ya había despejado desde arriba de la tripulación cuando comienza la fase ascendente.

Algunos helicópteros de ataque fueron diseñados desde cero para resistir y disipar enormes fuerzas en el aterrizaje forzoso. Como un sistema de eyección es inherentemente más barato que un helicóptero completo, debo suponer que no se implementaron sistemas de eyección más baratos porque no es factible / viable.