Почему летчики-истребители сидят, а не полулежат?

Я всегда задавался вопросом об этом.

Я полагаю, что вытягивание больших перегрузок — это самое тяжелое физическое испытание, которое должен выдержать пилот высокопроизводительного истребителя без потери сознания или чего-то похуже. Действительно, в большинстве стран мира потенциальные летчики-истребители не могут претендовать на статус реактивных жокеев, не пройдя сначала страшный тест на центрифуге.

Кроме того, современные реактивные самолеты фактически могут тянуть гораздо более высокие перегрузки, чем пилот, без повреждения самолета. Действительно, я где-то читал, что одна из проблем с системами автоматического уклонения от ракет заключается в том, что самолет ограничен выполнением маневров, которые может выдержать пилот.

Насколько я понимаю, проблема с поворотами с высокой перегрузкой заключается в том, что кровь истощается или вытесняется из тела в нижние (и верхние при высокой отрицательной перегрузке) конечности тела, что приводит к голоданию мозга и последующему отключению или потере сознания. даже эмболия в случае отрицательной перегрузки.

Я понимаю, что пилоты носят плотные гидрокостюмы, в которые накачивается воздух, чтобы ограничить количество крови, которая может скапливаться в их нижних конечностях, но это не снижает нагрузку на сердце, пытающееся перекачивать кровь к голове.

Летчик-истребитель в сидячем положении

Мне кажется довольно очевидным, что большая часть проблем с высокой перегрузкой вызвана сидячим положением пилота. Это установленный факт, что чем вертикальнее вы находитесь, тем труднее противостоять перегрузкам.

Почему же тогда современные реактивные самолеты не проектируются так, чтобы пилот находился в более наклонном положении? Например, позиция, используемая гонщиками Формулы-1:

Пилот F1 в лежачем положении

Не поймите меня неправильно, я понимаю, что водителям F-1 не нужно выдерживать такие же постоянные вертикальные нагрузки, как летчику-истребителю, однако лежачее положение с поднятыми ногами кажется гораздо более практичным для условий с высокой перегрузкой. .

Я понимаю, что весь механизм катапультируемого кресла нужно было бы переработать, чтобы катапультировать пилота по-другому, и что способность пилота видеть позади себя была бы поставлена ​​под угрозу без технических средств, но, безусловно, повышенная скорость разворота и более низкий профиль кабины перевесили бы эти недостатки. вопросы.

ПРИМЕЧАНИЕ. Я видел другие сообщения об использовании положения головой вперед «лежа», в том числе эту ссылку для обмена стеками, но ничего о лежачем положении.

ДОПОЛНЕНИЕ: Также нашел это изображение позиции пилота на планере Фока-5... обратите внимание, как она чудесно обтекаема.

Пилот планера в лежачем положении

Комментарии не для расширенного обсуждения; этот разговор был перемещен в чат .

Ответы (7)

Пилоты-истребители гораздо более расслаблены, чем вы думаете.

Но углы сиденья ограничены потребностью в хорошей обзорности. Пилотам часто приходится смотреть вниз и в стороны, вниз и вперед и в сторону своей задней части. Это углы, которые ваш водитель F-1 не мог видеть.

Кроме того, маневры с высокой перегрузкой довольно редки. Большая часть современного военного планирования направлена ​​на то, чтобы пилоты никогда не оказывались даже в ситуации, когда им нужно уклоняться от ракеты или вступать в воздушный бой с другим самолетом.

Да, как я уже упоминал, я понимаю это, но с современными боевыми шлемами с камерами зрения это должно быть довольно незначительной технической проблемой.
Системы шлема/камеры недоступны на большинстве самолетов. F-22 может быть единственным самолетом с полнофункциональной системой. F-18 был создан в 1983 году (когда о цифровых камерах и продвинутой обработке данных еще не было и речи).
@abelenky разве у F-35 нет полнофункциональной системы?
Я считаю, что F-35 все еще находится в стадии разработки. Когда он будет завершен, у него должна быть полноценная система отображения на голове, но ничего в этом проекте не пошло по плану.
«Большая часть современного военного планирования направлена ​​на то, чтобы пилоты никогда не оказывались даже в положении, когда им нужно уклоняться от ракеты или вступать в воздушный бой с другим самолетом». ....
Пилоты оглядываются на такие обыденные вещи, как: «Как далеко находится эта взлетно-посадочная полоса?» «Какой город/дорогу/ориентир я проезжаю?» и «Моя бомба только что попала в цель?»
Что касается систем видеонаблюдения, то у F-22 их нет. Он также не имеет дисплея, установленного на шлеме, необходимого для его использования. У F-35 он есть, он полностью функционален и имеет действующий HMD. Система камер называется AN/AAQ-37 Distributed Aperture System (DAS), если вы быстро погуглите, то найдете множество демонстрационных видеороликов.
Хорошая информация, @ww602. Спасибо.
Не приведет ли чрезмерное использование цифровых креплений к другим проблемам? С текущим положением сиденья, если электронный дисплей выйдет из строя, пилот все еще сможет физически смотреть, верно? Если они слишком сильно наклонены и дисплей выходит из строя, у них нет ручного резервного копирования?
@Obsidian Если в современном истребителе выйдет из строя электроника, пилот может только надеяться, что он сможет катапультироваться вручную, потому что он определенно не сможет больше летать на нем. И шансы, что просто дисплей выйдет из строя без причины, кажутся ничтожно малыми.

На самом деле у F-16 относительно большой наклон спинки (по сравнению с другими истребителями). Из основной Википедии F-16

Сиденье F-16 ACES II с нулевым / нулевым катапультированием откинуто на необычный угол наклона назад 30 °; у большинства бойцов сиденье наклонено на 13–15°. Наклонное сиденье может вместить более высоких пилотов и увеличивает устойчивость к перегрузкам; однако это было связано с сообщениями о боли в шее, возможно, вызванной неправильным использованием подголовника. Последующие истребители США приняли более скромные углы наклона назад — 20°. Альбано, Дж. Дж. и Дж. Б. Стэнфорд. «Профилактика легких травм шеи у пилотов F-16». Авиационная, космическая и экологическая медицина, выпуск 69, 1998 г., стр. 1193–1199.

Из этой заархивированной статьи DTIC от 1962 года, похоже, подтверждается многое из того, что говорилось в других ответах. Как отмечалось в комментариях, это касается положения лежа, а не положения лежа. Со сводной страницы:

Положение пилота лежа на скоростных самолетах имеет определенные преимущества (более высокая перегрузка пилота, снижение лобового сопротивления за счет уменьшения лобовой площади, улучшение приборного обзора) и недостатки (сужение поля зрения, снижение остроты зрения). , усиление клаустрофобических тенденций, дискомфорт, возникающий в этом ненормальном положении).

Космические корабли обычно имеют своих пилотов в полулежачем положении, но их основная цель - довольно узкий диапазон по сравнению с пилотом-истребителем. Подводя итог, можно сказать, что другие позиции полезны в контексте конкретной миссии данной платформы, но для военного самолета это не дает преимущества.

Обратите внимание, что конкретная цитата из статьи касается положения лежа, тогда как вопрос ОП конкретно касается положения лежа (как в примерах F1 и планера). В статье явно различаются лежачие и лежачие. Лежачие положения экипажа редко встречаются в настоящих самолетах, за исключением, может быть, некоторых бомбардировщиков времен Второй мировой войны и братьев Райт...
Обратите внимание, что лежать != лежать. Лежать означает лежать на животе, а пилоты космических кораблей редко находятся в положении лежа. Я знаю два распространенных варианта для космического корабля: сидячий (откинутый назад или как-то иначе) или стоящий (например, лунный посадочный модуль).
Положение лежа было протестировано на самолете Метеор diseno-art.com/encyclopedia/strange_vehicles/…
спасибо, отредактировано с учетом комментариев. Я думал об этом прошлой ночью, так как я регулярно слышал слово «прогнуться» в отношении лежащего стрелка, а не лежащего стрелка (что кажется намного более удобным, хотя, вероятно, труднее наводить на поле боя).

В таком наклонном положении пилота, как показано на рисунке, пилот будет перевернут вверх ногами, а кровь будет приливать к голове всякий раз, когда самолет находится в крутом быстром наборе высоты, например, при взлете и во многих маневрах воздушного боя.

Наверное, не лучшая поза для сохранения ориентации и сознания.
Кажется естественным двигаться вперед, сидя прямо.
Даже подъем по вертикали — это похожее ощущение G, прижимающее вас к сиденью. Но люди не привыкли, чтобы их тащили ввысь за ноги.

Очень важным устройством в машине Формулы-1, позволяющим находиться в крайне наклонном положении, является система фиксации головы и шеи HANS. Без него инерция головы в шлеме уносила бы голову вперед, вызывая серьезные травмы при аварии и, в меньшей степени, при резком торможении. Лежачее положение приближает вас к пределу вашего безопасного диапазона движений. HANS не позволяет вам достичь этого предела, но также не позволяет вам смотреть вниз. Это может быть полезным навыком, если вы из тех пилотов, которые любят... э... приземляться. Устройство типа HANS не требуется для изображенного планера, потому что у него нет возможности быстро ускоряться или замедляться, что позволяет пилоту свободно осмотреться.

slomobile - это марионетка пользователя 22253? Похоже, у них одинаковая аватарка. кстати интересный ответ
Вероятно, он создал именной аккаунт, но либо не знал, как преобразовать существующий аккаунт, либо что-то пошло не так. @slomobile, вы можете попросить модератора (или, может быть, сотрудника Stack Exchange) объединить две учетные записи, если вам небезразличны ваши существующие точки репутации.
«Очень важным устройством в машине Формулы-1, позволяющим находиться в крайне наклонном положении, является система фиксации головы и шеи HANS». Не правда. Система HANS предназначена для предотвращения травм. До 2003 года его не было. Но долгое время места пилотов были очень низкими.
«Но люди не привыкли, чтобы их тащили ввысь за ноги». Если бы вы поднимались, это бы не ощущалось... вы определенно были бы прижаты к спинке сиденья... и чувствовали бы, что ускоряетесь.
Re «Кажется естественным двигаться вперед, сидя прямо». Я так не думаю. По крайней мере, есть много индивидуальных различий. Я чувствую себя гораздо комфортнее в полулежачей позе спортивных автомобилей или планеров, чем в вертикальной позе внедорожника или моего Cherokee.
Я на 100% с вами, @jamesqf, однако ни одна спортивная машина и, вероятно, ни один планер не могут подняться так, как истребитель, так что это, вероятно, не совсем честное сравнение. Это также не сравнение с позиционированием пилота F1 в OP.
@FreeMan: Я не думаю, что способность лазать - это правильный способ думать об этом. Вместо этого это ускорение и ось, вдоль которой действует ускорение. Согласно Google, машина F1 может разогнаться примерно до 2g (но тормозить при 5g и тянуть 4-6g в поворотах). Я не могу найти реальных цифр для реактивных истребителей, но, насколько я знаю, немногим удается разогнаться при вертикальном наборе высоты, так что прямолинейное ускорение будет чуть больше 1 g. (Катапульта авианосца запускается с ускорением около 4 g.) Высокие перегрузки возникают поочередно, поэтому они будут действовать параллельно оси тела в положении сидя и перпендикулярно в положении лежа.
@jamesqf - я имел в виду не перегрузку, а фактический угол подъема. Если бы C-172 медленно набирал высоту, но пилот откинулся назад, его ноги были бы на уровне или выше его головы в посадке F1. Это привело бы к скоплению крови в голове и, как следствие, к дискомфорту и т. д. Это полная противоположность тому, что испытывают пилоты-истребители в текущем положении сидя при выполнении маневров с высокой положительной перегрузкой и скоплением крови в нижних конечностях (отсюда использование G-костюм). Вероятно, легче иметь противогаз, действующий на ноги, чем на голову. ;)
@FreeMan: По моему опыту, угол подъема C-172 не сильно отличается от, например, подъема по горным дорогам на Miata (или моих предыдущих британских спортивных автомобилях). Дело в том, чтобы смотреть вдоль оси ускорения: в вертикальном сидячем положении расстояние между головой и ногами составляет около 4 футов, в полулежащем - меньше половины этого, поэтому меньше объединение.
@freeman отличное замечание - я езжу на лежачем велосипеде, и поэтому мои ноги находятся чуть ниже уровня сердца. Во время длительного подъема мои ноги находятся на уровне плеч или выше и немеют через час или около того. И здесь задействовано ровно 1G, при реактивном ускорении было бы куда хуже.

Этот вопрос очень похож на этот, но вы предлагаете немного другую позицию, поэтому могут быть некоторые различия. Некоторые вещи, чтобы рассмотреть,

  • В случае F1 кровь по-прежнему будет иметь возможность скапливаться в ягодичной области, а также в ступнях, поскольку они ниже головы.
  • В более наклонном положении, ноги вперед, нужно было бы, чтобы приборная панель находилась над их ногами (и значительной ее частью), чтобы она не была довольно далеко и, возможно, вне досягаемости. Это потенциально может вызвать проблему в сценарии выброса.

Хорошим практическим примером такой позиции является Bede Jet , не очень популярный кит-самолет, на котором, как известно, летал Джеймс Бонд .

Да, проблема 2. Я предположил, что на боковой панели больше элементов управления, включая боковой джойстик... т.е. широкая кабина вместо высокой. Хотя и не непреодолимый. Выпуск 1 правда, но все же я бы подумал меньше о выпуске, чем о сидячем, но могу ошибаться.
элементы управления - это не то, что мешает, это приборная панель, приборная панель самолета, требующая физического воздействия, а также поверхности управления, на которые нужно смотреть.
Да, я знаю, но они так же легко могут быть на расстоянии вытянутой руки слева и справа от пилота.
Они могли бы быть сбоку, @Trevor, но в кабине только так много места, доступного исключительно сбоку, и все еще в пределах досягаемости пилота при больших перегрузках. Другим преимуществом размещения органов управления перед пилотом, а не сбоку, является минимальное время нахождения глаз в кабине, чтобы убедиться, что работает правильный переключатель и / или подтвердить настройки переключателя.
Беде Джет не так популярен? :) Вы можете не знать об этом, но спустя каких-то 40 лет есть компании, которые все еще производят их, и у них есть лист ожидания. Наиболее известен сайт bd-micro.com.

Recline должен был занять место в самолете... это основная причина. Во время длительных перегонов седалищные кости и спина не испытывают большого давления.

Толерантность к перегрузкам и выносливость - это про походы в спортзал... не совсем про 30 градусов наклона спинки :)

А также катапультирование из самолета... что может положить конец вашей карьере... ваши колени должны пройти мимо этого тире на выходе... так что они должны были убедиться, что сиденье уберет вас от солнцезащитного щита / тире и вертикальная высота, когда вы стреляете в нее ... 

Да, я понимаю, что классический метод катапультирования не сработает... но если вы собираетесь переделывать всю кабину, то все это будет ее неотъемлемой частью. См. мой последний комментарий по основному вопросу.
Ааа, хорошо.. Ну, у B1 есть катапультируемая капсула ... серия Су-27, а также серия МиГ 29, а также F-35 имеют системы автоматического катапультирования на самолетах. В случае с 27-35 «Экрон» определяет, когда реактивный самолет становится нежизнеспособным, и выталкивает пилота. F35 использует аналогичную систему, но это потому, что угол катапультирования имеет решающее значение из-за того, как открывается кабина.
Дизайн кабины во времена Fighter Mafia был жестоким процессом... Инженеры хотят одного, военное руководство хочет другого... Такие вещи, как отключение топлива в кабине и выключатели могут быть размещены в местах, которые не имеют смысла... так что на это влияет множество факторов.. также, когда в вас стреляют, вам не нужны кнопки или переключатели в областях, которые ухудшат работу струи или ее системы... поэтому некоторые вещи расположены в нечетных местах.. .
Ага..всегда так,,,
Правда... также не помогает то, что требования сильно меняются от начала до поставки.... "О... разве мы не упоминали, что нам нужен этот перехватчик и для наземной поддержки...!"
да.... старые добрые времена одноцелевого истребителя прошли... если вы сравните A-7 Corsair II с F-16, вы действительно увидите, насколько ранний блок F16 в режиме "воздух-земля" является почти прямым программная копия A7.
Этот ответ очень трудно понять. Re «Recline должен был занять место в самолете ... это основная причина». О каком "самолете" вы говорите? Пожалуйста уточни. Если F-16, вы утверждаете, что откидывающееся сиденье было выбрано больше для уменьшения поперечного сечения, чем для увеличения допустимой перегрузки пилота? Каковы ваши доказательства этого? Re: «Во время длительных перегонов седалищные кости и спина не испытывают большого давления». Вы говорите, что это правда из -за наклонного сиденья, или просто это верно в целом, и поэтому нет причин использовать наклонное сиденье, чтобы решить эти проблемы?
(продолжение) Re: "Также катапультирование из самолета... что может положить конец карьере... ваши колени должны преодолеть этот рывок на выходе... так что они должны были убедиться, что сиденье защищает вас от солнца- щит / рывок и вертикальная высота, когда вы стреляете в него...» — это предложение в значительной степени непонятно, если вы не говорите нам, о каком самолете вы говорите. В любом случае, похоже, вы говорите о каком-то самолете, в котором эти конструктивные цели удалось достичь, несмотря на откидывающееся положение сиденья, поэтому неясно, как эта часть ответа имеет отношение к вопросу.
(продолжение) Непонятно, говорите ли вы, что наклонное положение сиденья в данном случае (о каком бы самолете мы ни говорили) помогает или мешает зазору с солнцезащитным козырьком при катапультировании. (Я почти уверен, что вы говорили о самолете, летающем на этой планете, поэтому «солнце» должно быть в единственном числе.) ;)

Проще говоря, потому что летчикам-истребителям нужно осмотреться. Если вы откинулись слишком далеко, и вам нужно «проверить свою шестерку», это становится невыполнимой задачей. Лежачее положение минимизирует воздействие перегрузок, но также сводит на нет возможность видеть все вокруг себя в 3D.

Простой ответ: потому что гонщикам Ф1 не нужно заглядывать под машину или катапультироваться из нее.

Есть много вещей, которые важнее, чем выдерживать перегрузки в истребителе. Среди них способность иметь хороший обзор вниз на местности. Вот почему все новые самолеты (после F-16) предпочитают более высокую и вертикальную посадку. Кроме того, если пилот лежит почти горизонтально на спине, довольно сложно катапультироваться из самолета, не потеряв при этом конечностей и не сбрасывая предварительно приборную панель перед собой.

Проблема катапультирования скорее заключается в том, что катапультирование должно происходить под тем же углом и, следовательно, с гораздо большей вероятностью пересечет траекторию вертикального стабилизатора с предсказуемыми последствиями для тела пилота.
Почему летчики-истребители сидят, а не полулежат?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 5v