幾種新的抗G方式           

           旋轉座椅 and 液體式抗G衣

                                                                                                                        by   獨孤楊曼

       

   這是從假想武器區''J-21戰機''內文中結選出來的,所以有多處提及假想武

器J-21。

    

     先討論一下昏迷現象的原因:血液因運動時假想力的作用而產生之現象。當飛機作出上翻的動作時,對於在重心之前的座艙內有一個向下的假想力,導致血液有往腳部流動的傾向,因此腦部容易產生缺氧現象,此時飛行員就可能眼前一片漆黑甚至昏迷。為了對抗這種效應,目前的做法是利用抗G衣,在作機動時,抗G衣會充滿高壓氣體,壓迫下半身,讓血液難以下流。使用抗G衣的結果,飛行員已經可以承受最高平均達9G的加速,要多作說明的是,在新世紀戰機隻前的戰機如F-16等,其飛行員最大承受值是9G,但持續承受值則只有4到6G,新世紀戰機如F-22、Rafale等技術較為先進則要求必須能持續9G。這意味著,以現有技術能讓人類持續清醒於近乎垂直於身體的9G假想力場。那麼想像一下,當身體與假想力場夾角成為X度,那麼假想力場在平行於身體方向的分力場就成了原來的cosX倍(垂直方向暫不考慮,因為理想狀態下該力不太影響血流)舉個實際的例子,假設座椅跟假力呈60度夾角,那麼9個G的假力只產生了4.5G再影響血液流向,也就是說在不考慮身體結構問題時,此時飛行員就可以承受18個G的加速度了!J-21就用到了這個原理,J-21的座椅可根據當時之假想力場自動改變角度,讓飛行員隨時可處於最舒適狀態,因為座艙空間很大,因此容許座椅大幅度的轉動。再加以抗G衣的改良,使得J-21飛行員可以持續承受17G之假想力場。為了進一步讓飛行員更舒適,J-21座艙比傳統重型戰機更接近重心,這使得當飛機自轉時,例如作出大法倫等機動時,座艙所受的向心力較小,也就是飛行員能容許飛機座更大程度的自轉。至於座椅自動調整以及座艙後移帶來的視野不良問題,則由類似EF-2000的處理方式,由外部攝影機傳達目標資料。這個留待座艙一段在更詳細介紹。從上面這些介紹來看,J-21不但具備超機動能力,其設計也讓裡面的飛行員能夠輕鬆掌握他的超機動能力。拿個很簡單的比喻:美國F-22在空戰行為上的偉大設計,是藉由強大的科技而讓以往複雜的空戰操作變得很〝傻瓜

〞;而J-21更偉大的地方是,除了有上述F-22的能力外,他還讓以往需要更多訓練更多難度的超機動飛行變得很〝傻瓜〞。

         接下來的一段,我要多對本段所提到的一些想法作解釋。例如旋轉座椅、17G假力場、座艙位置等等。

        旋轉座椅的設計,事實上現在俄國已經在進行設計,本身設計已經相當優良加上多次米格二十九的〝彈射秀〞而更顯聲名大噪的俄羅斯K-36彈射椅的設計公司在90年代末透露他們正在研究新型彈射椅,該彈射椅可以根據運動狀況自動調整角度,讓飛行員處於最舒適狀態,並具有更安全的彈射方法•••除了在座椅上動腦筋之外,根據全球防衛雜誌報導,瑞士的蘇黎士生命科學公司已經發明一種新式的抗G衣,歐洲國家計畫引進以用於可產生瞬間最大15G機動的EF-2000。傳統的抗G衣是藉由抗G衣充氣而產生壓力將血液壓回,但再充氣到施壓的過程中有一段時間差,對於瞬間產生的高假力場未必有承受效果。而這種新式抗G衣是生命科學家藉由觀察生物而設計的,他們發現,當蜻蜓振翅而飛時,其血管承受大約30G的負荷,根據對這個現象的觀察,他們設計一種內部充滿液體的抗G衣,據稱可以瞬間平衡大G值,不過目前沒有確定這種抗G衣的上限。