在近日的軍事報道中,我國空軍殲-16戰鬥機佩戴的“熊貓”頭盔再次露面,這種新型輕量化飛行頭盔已經取代Zsh-7APN和其國產型號TK-12A廣泛裝備我國“側衛”系列戰鬥機,比如殲-11B、殲-16和蘇-35,在殲-10戰鬥機和教練機上也能發現該頭盔的身影。
與被取代的Zsh-7APN相比,“熊貓盔”外形非常緊湊,集成了安全護目鏡,頭盔頂部還具有了夜視鏡和頭盔瞄準具接口,較輕的重量大幅降低了大過載機動時頭盔施加在飛行員頸部的應力。由於護目鏡護罩上的兩個橢圓形大開口,這種頭盔獲得了“熊貓盔”的暱稱。許多人以為這兩個開口是減重孔,其實不然,其作用應該遠比減重來的重要。
隨着彈射座椅技術的進步,現代戰鬥機的彈射救生包線已經從250~ 850公里/小時擴大到0~1000公里/小時,如何在這種近音速的高速下成功彈射就成為一個高難度課題。在這種高速下彈射時,具有傳統護目鏡護罩結構的頭盔會在猛烈氣流的吹襲下產生可觀升力,美國空軍的研究可達400千克,因為此時頭盔頂部光滑的球形曲面外加護目鏡夾層無疑就形成了一個小型升力面。
在如此巨大的升力之下,要麼是頭盔系帶被撕開,頭盔飛離頭部,要麼就是飛行員頸部折斷,無論是哪種結果都是人們無法接受的,所以確保高速彈射救生成功的關鍵之一就是降低頭盔升力。
為此Zsh-7在殼體頂部開設了5個泄流孔,將從護目鏡夾層中湧入的高速氣流向上釋放,起到降低頭盔殼體內外壓差減小頭盔升力的作用,這種設計也造就了該頭盔獨特的洞洞眼式外觀。我國“熊貓盔”上的橢圓形大開口也起到了類似作用,通過巨大開口直接破壞了護目鏡護罩夾層的升力,確保高速彈射時的成功。其實類似的開口在老式的TK-11頭盔上就已經存在,只不過“熊貓盔”的開口更大而已。
降低頭盔升力還有第二種辦法,那就是徹底取消護目鏡護罩,沒有了夾層之後也將頭盔升力問題最小化,比如美國的的HGU-55/P和英國的Mk-4頭盔。但由於護目鏡裸露在外,在日常使用中必須多加小心。
步入頭盔顯示器時代後,頭盔升力問題進一步複雜化。由於頭盔護目鏡也被作為光學投射顯示單元,其隆起的護罩內集成有光電顯示元件,無法再通過開孔方式來解決升力問題。航空工業近日新聞顯示為某型飛機研製的顯示頭盔在後期試驗中就遭遇了頭盔氣動升力超標難題,最終通過大量測試,才找出了以最小化盔體外形改動來降低升力的解決方案。