Pilot nie miał szans na przeżycie. Ocalił go fotel katapultowy. Jak działa to urządzenie?

Czerwiec 1989 r. Tłum, zgromadzony na podparyskim lotnisku Le Bourget w ułamku sekundy zamarł z przerażenia. Manewrujący na małej wysokości MiG-29 przechylił się na skrzydło i – zanim zdążył nabrać prędkości – zaczął pikować ku odległej o zaledwie kilkadziesiąt metrów ziemi.

Przez głowy widzów jednej z najsłynniejszych imprez lotniczych świata przeszła zapewne myśl, że pilot – utytułowany i ceniony Anatolij Kwoczur – jest już skazany na śmierć. Gdy sekundę później MiG uderzył o ziemię zmieniając się w kulę ognia, wielu obserwatorów przestało mieć wątpliwości. Tej katastrofy pilot nie miał prawa przeżyć. Można było liczyć jedynie na cud.

Cud się wydarzył. Anatolij Kwoczur miał dość przytomności umysłu, by zmienić kierunek lotu samolotu, podążającego w stronę oglądających pokaz tłumów. Na moment przed uderzeniem w ziemię z kabiny spadającej nosem w dół maszyny wystrzelił niewielki ładunek, który spadł na ziemię niemal równocześnie z MiG-iem. Był to pilot, który – choć wydawało się to nieprawdopodobne – uszedł z katastrofy z życiem.

Cud? Z całą pewnością cud techniki. Oniemiały z wrażenia świat po raz pierwszy zobaczył wówczas w działaniu dzieło rosyjskich inżynierów – fotel katapultowy K-36. W kolejnych latach katastrofy nie omijały rosyjskich samolotów, jednak fotel nieustannie potwierdzał swoją klasę, ratując kolejnych lotników. Być może – jeśli potwierdzi się relacja o opuszczeniu spadającej maszyny – to właśnie jemu zawdzięcza życie pilot polskiego MiG-a 29, który 18 grudnia 2017 roku rozbił się pod Kałuszynem i o którym informowaliśmy we wcześniejszym artykule.

Historia foteli katapultowych sięga czasów, gdy na niebie królowały samoloty tłokowe. Pierwsze eksperymenty z takim sposobem awaryjnego opuszczania maszyny prowadzili Niemcy, którzy pod koniec II wojny światowej zastosowali pionierskie fotele katapultowe w niektórych typach swoich maszyn, jak Me-262 czy rakietowy Me-163 Komet. Nic dziwnego – przy prędkości przekraczającej około 600 km/h napór powietrza jest tak duży, że człowiek nie jest w stanie o własnych siłach opuścić kabiny samolotu.

Messerschmitt Me 262 - jeden z pierwszych samolotów wyposażonych w fotel katapultowy

Początkowo fotele były wyrzucane ładunkiem prochowym, który wystrzeliwał z kabiny fotel wraz z pilotem niczym pocisk z broni palnej. Rosnąca prędkość coraz bardziej zaawansowanych maszyn wymusiła z czasem zastosowanie innego rozwiązania – rakietowego przyspieszacza. Był on konieczny nie tylko do wyrzucenia fotela z kabiny, ale przede wszystkim do zrobienia tego w taki sposób, by ratujący się pilot nie został uderzony przez usterzenie samolotu.

Jeśli wierzyć legendzie, to właśnie podczas testów jednego z wczesnych foteli katapultowych sformułowano słynne prawo Murphy'ego, które w najpopularniejszej wersji głosi: jeśli coś może się nie udać, to się nie uda.

Nie udać może się wiele. Pierwszym problemem jest owiewka kabiny. Można ją odrzucić, odstrzeliwując małymi ładunkami pirotechnicznymi. Jako alternatywa w wielu samolotach w owiewce nad pilotem zatopiona jest również wstęga z ładunkiem wybuchowym, którego detonacja w ułamku sekundy kruszy osłonę. Niektóre fotele mają także wystające kabłąki, umieszczone w zagłówku – ich celem jest przebicie się przez zamkniętą owiewkę.

I-22 Iryda

Problemem jest również zabezpieczenie ciała pilota przed urazami i przeciążeniem. Ta pierwsza kwestia jest rozwiązywana przez automatyczne dociskanie ciała lotnika do fotela – na moment przed wystrzeleniem fotela działają napinacze uprzęży.

Za to drugie odpowiada odpowiednio wyliczona siła i czas działania silnika rakietowego. Chodzi o to, by przeciążenia dochodzące nawet do 20 g oddziaływały jak najkrócej – mniej więcej 0,2 sekundy. Dłuższe poddanie pilota takim przeciążeniom mogłoby skutkować poważnymi obrażeniami. Aby zminimalizować wpływ przeciążeń na organizm, stosuje się specjalne kombinezony kompresyjne, uciskające części ciała pilota, co chroni je przed gwałtownym odpływem krwi.

Warto również wspomnieć, że sama procedura katapultowania również nie jest oczywista. Istniały samoloty – jak Lockheed F-104 Starfighter – gdzie katapultowanie odbywało się w dół, przez odstrzeliwany otwór w kabinie pilota. Inne maszyny, jak General Dynamics F-111, zamiast wystrzeliwanych foteli mają oddzielaną od kadłuba kabinę, która w razie katastrofy ma bezpiecznie opaść z załogą na ziemię. Ciekawą kwestią są również fotele katapultowe stosowane w śmigłowcach, gdzie – jak w rosyjskim Ka-50 – w ułamku sekundy odrzucane są łopaty wirnika, aby zrobić miejsce dla ratującego się członka załogi.

Śmigłowiec Ka-50

Odrębną kwestią jest wysokość, na której pilot może się uratować, dopuszczalna prędkość katapultowania i położenie samolotu, w którym może to nastąpić. Potwierdzone rekordy wskazują pułap 17400 metrów i prędkość przekraczającą 1300 km/h.

A co z dolną granicą wysokości? Nowoczesne fotele zadziałają nawet przy pułapie i prędkości wynoszących 0 – fotel jest bowiem wyrzucany odpowiednio wysoko, by zdążył się rozwinąć spadochron. Znajduje to zastosowanie podczas katastrof, mających miejsce np. podczas startu lub lądowania. Działanie foteli na małej wysokości pokazuje od 0:50 s poniższy film.

Sumą zebranych przez dziesiątki lat doświadczeń jest radziecki, a obecnie rosyjski fotel katapultowy K-36. Nie brakuje głosów, że jest to najlepszy fotel tego typu na świecie. Nawet, jeśli to przesada, to bez wątpienia dzieło rosyjskich konstruktorów należy do światowej czołówki. W jaki sposób fotel tego typu ratuje pilotowi życie? W wersji K-36DM, a taka zamontowana jest w eksploatowanych w Polsce MiG-ach 29, aby uruchomić całą procedurę, konieczne jest pociągnięcie zdwojonego uchwytu katapultowania. Od tego momentu wszystko dzieje się automatycznie.

Fotel katapultowy K-36 DM

Do akcji wkracza układ, odpowiedzialny za przyciągnięcie pilota do fotela. Jednocześnie aktywowany jest zrzut owiewki kabiny, a na hełmie pilota włącza się elektryczny sygnał świetlny. W tym samym momencie rejestrator parametrów lotu otrzymuje i zapisuje informację o katapultowaniu, wraz z zapisem towarzyszących mu parametrów lotu. Odpalany jest pierwszy ładunek pirotechniczny, który w ciągu 0,2 s nadaje fotelowi prędkość początkową nie mniejszą niż 13,6 m/s. Gdy fotel porusza się po prowadnicach, nadających mu odpowiedni kierunek lotu, następuje odłączenie instalacji elektrycznej fotela od sieci pokładowej. Następnie uruchamiany jest silnik rakietowy, który pracuje przez 0,4 s i wynosi fotel poza kabinę samolotu.

Następuje odstrzelenie zagłówka, odcięcie uprzęży łączącej pilota z fotelem i aktywacja spadochronu. Co istotne, w fotelu znajduje się instalacja tlenowa, pozwalająca na katapultowanie na dużej wysokości, a także niewielka łódź ratunkowa, radiolatarnia, pozwalająca na szybkie zlokalizowanie rozbitka, a także apteczka, środki sygnalizacyjne i wyposażenie surwiwalowe.

W teorii, potwierdzonej wieloma przypadkami użycia fotela, K-36 pozwala pilotowi uratować się w sytuacjach na pozór beznadziejnych – przy zerowej wysokości i prędkości czy przy położeniu samolotu kabiną w dół. Czy polski pilot skorzystał z tej możliwości? Coraz więcej przesłanek wskazuje, że w momencie wypadku fotel znajdował się w kabinie. Mnoży to pytania, na które – przynajmniej na razie – przedstawiciele MON nie potrafią lub nie chcą jasno odpowiedzieć.

Zobacz także:
Najlepszy rodzaj skrzyni biegów? To nie jest zwykły automat

Polski samochód wyjedzie na drogi już za pół roku? Znamy jego cenę i wygląd