Repülés, repülőgépek

jetplanes

Három katapultálás, egy gépveszteség

2020. május 24. - stonefort2

Öt éve történt

 

A harci repülőgépek pilótái számára létezik egy "utolsó lehetőség". Ha a gépet bevetésen találat éri, és a további repülésre alkalmatlanná válik, vagy súlyos műszaki hiba lép fel, akkor van mód a gép elhagyására, erre szolgál a katapult ülés. A bonyolult szerkezet biztonságosan a földre juttatja a pilótát, aki az esetek többségben sértetlenül megússza a brutális erőhatásokkal járó folyamatot..

Tehát az esetek többségében egy katapultálással együtt jár a repülőgép elveszítése, azonban akadnak kivételek. Az egyik ilyen példát éppen a Magyar Légierő "produkálta", méghozzá  öt éve, de menjünk sorjában, igazodva a címhez.

Átadási ünnepség Linköpingben 2005. 01. 25-én

p1000778.jpg

A 2006 tavaszától Kecskeméten rendszerbe állított svéd JAS-39C/D Gripen harci repülőgépek a brit Martin Baker cég által fejlesztett és gyártott Mk.10-es típusú katapult ülésekkel rendelkeznek, és ezekre szerencsére közel tíz éven át nem volt szükség. pontosabban csak az alapfeladatukat látták el, azaz a pilóta biztonságos rögzítését és az életfenntartó rendszerekhez történő csatlakozást biztosították.

p1050931.jpg

2015. május 19-én azonban vége szakadt a balesetmentes időszaknak, aznap a 42-es oldalszámú JAS-39D a Csehországban folyó nemzetközi "gripenes" gyakorlat közben érkezett a Prágától kb. 40 km-re keletre lévő caslavi légi bázisra. A leszállást követően azonban a gép túlfutott a pályavégen, mivel üzemképtelen volt a reptéri fékező háló, és a mezőgazdasági terület laza talaján nagy veszélye volt az átvágódásnak. Emiatt a két pilóta katapultált, amit jól tettek, hiszen a gép kabin része leszakadt, és súlyosan megrongálódott. Az egyik hajózó a bevezető lámpasor közvetlen közelében ért földet, ejtőernyője fenn is akadt, de szerencsére nem sérült meg. A másik pilóta is épségben megúszta az esetet.

dsc_8331.jpg

Alig néhány héttel később, június 10-én a magyar Gripen-ek honi bázisán következett be súlyos rep. esemény, a 30-as oldalszámú gépnek a leszállás előtt nem sikerült kibocsátani az orrfutóművét. Mivel a gép szárnyai alatt szerencsére ott volt két póttartály, azért a pilóta úgy döntött, hogy megkísérli a leszállást ezekre. Az üzemanyag minimális szintre csökkenését követően sikeresen "letette" a gépet a póttartályokra, amelyek nagyrészt megvédték a gépet a komolyabb sérüléstől. Azonban a betonon csúszás közben nem lehetett kormányozni, és a gép balra tartva a füves területre ért, majd még mindig haladva oldalirányba fordult. Nagy veszélye volt az átvágódásnak, ezért a pilóta katapultált. Pillanatokkal később a földön volt, de hiába nyílt ki rendben az ejtőernyője, komoly sérülést szenvedett. Az ülés ugyanis csak részben vált le, ezért annak tömege a normálisnál nagyobb sebességű földet érést eredményezett. A vizsgálat kiderítette, hogy a gyártó azaz a Martin Baker hibázott, egy piropatronos vágó szerkezet nem működött megfelelően. Szerencsére a pilóta felépült, de vadászgépen többé már nem repülhetett.

dsc_1625.jpg

A gép azonban "megúszta", mivel a roncsolódást nagymértékben csökkentették a póttartályok, azért a "30-as" javítható volt. A Saab szakemberei és a kecskeméti ezred műszaki katonái repülőképes állapotba hozták, majd a gépet soron kívül kivitték Svédországban egy alaposabb javításra, amit követően ma is üzemel. 

dsc_1557.jpg

Így az a ritka eset fordult elő, amit a címben is említettem. A következőkben rövid ismertető olvasható a Gripen-ekbe épített Martin Baker Mk10-es katapult ülésről. 

 

A Martin Baker mérnökei a hetvenes évek elején az addigi kis lépésekkel történő továbbfejlesztés és módosítás helyett nagyobb arányú új munkába kezdtek. Az addigi több mint háromezer katapultálás tapasztalataira alapozva egy az újonnan felmerült igényeknek megfelelő katapult ülés tervezését kezdték meg. A világ több országában is folyt a negyedik generációs új harci repülőgépek fejlesztése, amelyek számára korszerűbb, szélesebb határok között is alkalmazható mentő rendszerek voltak szükségesek. Noha akkoriban már rendelkezésre álltak a „dupla nullás”, megbízható működésű katapultok, azok sok szempontból mégsem elégítették ki az igényeket. Túl nagyok, nehezek és bonyolultak voltak, sűrűn igényeltek karbantartást, élesítésük és működés blokkolásuk számos biztosító tű repülés előtti kivételét, és repülés utáni behelyezését igényelte, stb.

A 42-es roncsát trélerre helyezik

dsc_0681.jpg

Az új Mk10-es ülés tervezésénél ezért a hiányosságok kiküszöbölése volt az elsődleges szempont, a működési megbízhatóság további javítása mellett. Új fejlesztésű barosztatikus és időzítő rendszert alkalmaztak, áttervezték és megkettőzték a nagynyomású gáz rendszert, egy blokkba „csomagolták” a stabilizáló és fő ernyőket, egyszerűsítették a pilóta rögzítésére szolgáló hevedereket, módosított heveder feszítőket építettek be, bevezették az orosz KM-1-esen akkor már meglévő karrögzítőt, bár más módon oldották meg, csökkentették az ülés tömegét, javítottak a kényelmén és egyetlen biztosító tűt alkalmaztak, amelynek helye a pilóta térdei között lévő kilövő fogantyú alján található.

A kerítésen fennakadt ejtőernyő

dsc_0254.jpg

Az MK10 katapult ülés négy fő részből áll össze. A repülőgép kabinjában marad a fő kilövő munkahenger, amely megkezdi az ülés függőleges gyorsítását. A „háttámla” tartalmazza a megvezető sineket és erre rögzítik alul az üléscsészét, oldalt és hátul a piropatronos működtető rendszert, az oxigén ellátást biztosító palackot, felül pedig a fejtámlában lévő ernyőket. Az üléspárnában helyezték el mentő felszerelést.

Az ülés alján található a gyorsító rakéta. Két blokkban egymás mellett öt öt hosszirányú acélhengerbe ágyazták be a 2,75 kg robbanóanyagot, amelynek égéstermékei két-két ferdén lefelé és oldalra irányuló fúvókán keresztül távoznak. A rakéta 0,25 másodpercig 2050 kp tolóerőt fejt ki, vagyis kb.  18 „g” függőleges túlterheléssel gyorsítja felfelé az ülést. Az üléscsésze magasságától és a pilóta testsúlyától függően állítható a rakéta blokk szöge, hiszen az egyéni adottságok miatt változik az ülés és  a pilóta együttes súlypontja.

p1010047.jpg

A pilóta hevedereinek megfeszítését, a karok rögzítését, az egymás után következő folyamatok leműködését összesen 12 piropatron biztosítja, azért ilyen sok, mert minden kettőzött biztonságú. A stabilizáló ernyők nyitását, leválasztását, a pilóta rögzítésének feloldását időautomata szabályozza a magasság függvényében. A lábrögzítés a lehető legegyszerűbb, a kabinpadlóhoz rögzített két vékony heveder másik vége a pilóta lábaihoz kapcsolódik, és amint az ülés felfelé mozdul, a műszerfal alól kihúzza a végtagokat. Amint a lábak az üléshez szorulnak, a kabinpadlón lévő vékony csapszegek elnyíródnak. A pilóta ülésről történő leválasztása közben viszont piropatronos vágóélek oldják fel a hevedereket, karrögzítőket.

Az MK10  működését csak nagy vonalakban érdemes ismertetni, mivel az szinte minden részletében megegyezik a világ más tájain kifejlesztett katapult ülésekével. Csak az egyes működésbe lépési fázisok számszerű értékei eltérőek.

Elszállítják a 42-es maradványait

dsc_0723.jpg

Az ülés szinte még el sem hagyta a bajba került repülőgép kabinját, máris megtörténik a stabilizáló ernyők nyitása, két fokozatban. Ezek alig egy másodperc múlva már feleslegessé is válnak és megtörténik a fő ejtőernyő nyitása feltéve, hogy a katapultálásra kis magasságban került sor. Ha ez kb. 3 km magasság felett történt, akkor az ülés és benne a pilóta stabilizáltan zuhan addig, amíg a barosztatikus berendezés jelére meg nem történik a leválasztó rendszer működtetése és vele párhuzamosan a fő ernyő nyitása. Kis magasság esetén az indító fogantyú meghúzását követően mindössze két másodperccel már nyílik is az ejtőernyő, amely viszonylag kis mérete miatt 7 m/sec süllyedési sebességgel juttatja a földre a pilótát.

Földközelben maximálisan 1150 km/h sebesség mellett lehetséges a gépelhagyás, míg nagyobb magasságban akár 1,8 Mach-nál is biztonságos a katapultálás, ugyanis a ritka levegőben még szuperszonikus sebességnél is kisebb a torlónyomás, mint alacsonyan hangsebesség alatt.

Előfordulhat olyan szélsőséges eset, amikor a gép függőlegesen zuhan, ekkor minimálisan 700 méteres magasság szükséges az ülés biztonságos leműködéséhez és az ernyő nyitásához. Ha a gép háton repül, akkor minimálisan száz méteren is el lehet hagyni.

Az elveszett kétüléses pótlására érkezett a 44-es

dsc_9112.jpg

 Az Mk10 katapult ülés az előzetes várakozásoknak megfelelően szerepelt a kísérletek során, és 1973-ra készen állt a sorozatgyártásra. Akkor még nem tudhatták a Martin Baker mérnökei, hogy a legsikeresebb típusukat hozták létre, amelynek gyártási mennyisége a legnagyobb lett.

Napjainkban 51 ország légierejében 46 géptípus repül Mk10-es ülésekkel, és ez a szám még bővülhet, hiszen az újabb, már mikroprocesszoros vezérlő rendszerrel ellátott korszerűbb ülések sokkal drágábbak. Nem véletlen, hogy az amerikai légierő a korszerűsítés alatt álló szuperszonikus T-38 Talon gyakorló gépei számára is az Mk10-eseket rendelte meg.

Ezek a katapultok találhatók meg a Tornado, Hawk, F/A-18 (nem az összes változatban) Harrier, Mirage 2000, AMX, MB-339, CASA-101 gépek mellett a jugoszláv Orao, Super Galeb, román IAR-93 és 99, valamint több olyan kínai harci gépben, amelyeket exportra gyártottak.

Egy "használt" Mk10-es (nem a Gripen-é)

p1010044.jpg

Természetesen a különböző repülőgép típusokhoz készült Mk10-esek kisebb-nagyobb mértékben különböznek, hiszen más a rendelkezésre álló hely, máshol vannak az oxigén, rádió, „G”-ruha csatlakozók, stb.

A hetvenes évektől kifejlesztett svéd Gripen számára is az akkor rendelkezésre álló legkorszerűbb katapult ülést, az Mk10-est választották. Erről 1983 májusában született szerződés, ami az együléses JAS-39A változathoz igényelte a mentő rendszert.

A svéd repülőgép sajátosságai miatt az S10LS változatot dolgozták ki, amely tovább csökkentett, mindössze 80 kg-os tömege mellett úgy lett kialakítva, hogy a pilóta 27 fokos szögben hátra döntve helyezkedjen el, mégis kényelmesen elérje a középen lévő „joystick” botkormányt. Mint emlékezetes, néhány évvel azelőtt az F-16-osnál éppen azért tervezték a jobb oldali kezelőpadra a botkormányt, mert az ACES II katapult ülést 30 fokos szögben döntötték hátra. Ez ugyanis megkönnyíti a pilóták számára a manőverezés közben fellépő túlterhelés elviselését. Mivel az eredeti ejtőernyő irányíthatósága nem volt kielégítő, ezért a svédek az angol gyártmányú GQ Aeroconical típust rendelték meg, amelynek süllyedési sebessége ugyan még mindig magas volt, de a pilóta a zsinórzattal irányíthatta, és nagyobb eséllyel érhet földet erre alkalmas helyen.

A "30-as" a katapultálást követő javítás közben

dsc_6625_1.jpg

A katapultálás során értékes tizedmásodperceket vesz igénybe a kabintető eltávolítása. Egyre több repülőgépnél ezért nem vesztegetik ilyen bonyolult rendszerre a pénzt és az időt, hanem a plexi áttörésével biztosítják a gép elhagyását. Ezt a megoldást  választották a Gripen tervezői is. A kilenc milliméter vastag plexi azonban komoly sérülést okozhat a pilótának, ezért egy speciális pirotechnikai rendszert alakítottak ki, amely a katapultálás kezdetén széttöri a kabintetőt. A keret szélén körben és felül a hossztengellyel párhuzamosan fut a plexibe ágyazott MDC (Miniature Detonating Cord) csővezeték, amelybe a katapultálás megkezdésekor egy piropatron felrobbanásakor keletkező nagy nyomású gázt vezetnek. A csővezeték a nyomás hatására kitágul , és szétrepeszti a plexit, amelynek két nagyobb tábláját és a az apró törmeléket a belső túlnyomás kifelé repíti, szabaddá téve az ülés és a pilóta útját.

Az S10LS ülés földi próbái 1985 júniusában kezdődtek meg a Martin Baker kísérleti telepén, a rakétaszánnal végzett nagy sebességű próbákhoz azonban szükség volt az eredetivel azonos kabin makettre. A Saab 1986 márciusában szállította Angliába az együléses változat kabinját, amelynek felhasználásával sikeresen zárultak a tesztek, a katapult ülés megkapta a hivatalos jóváhagyást. A Gripen kétüléses változata csak évekkel az „A” után állt készen a berepülésre, és természetesen ehhez is szükség volt további katapult tesztekre. A kétüléses gépeknél ugyanis a gép vészelhagyásának folyamata némileg különbözik. Gondoskodni kell ugyanis a megfelelő sorrendről, ami adott esetben más is lehet, mint a megszokott. A leggyakoribb esetben először mindig a hátsó ülés repül ki a gépből és csak ezt követően kerülhet sor az elöl helyet foglaló pilótára. A kétüléses Gripen azonban rendelkezik egy szelektorral, ami megváltoztathatja a sorrendet. Pl. ha csak egy pilóta tartózkodik a gépen, az első ülésben, akkor felesleges időveszteség lenne a hátsó ülés eltávolítása.

Az érkezés napja, 2006. március 25. A képen látható a 30-as és a 42-es is

p1090528.jpg

A Saab ugyanazt az orr makettet alakította át kétülésesre, amelyet az első tesztekhez adtak kölcsön a Martin Baker-nek. 1993 júliusától folytak a rakétaszán pályán a kísérletek a némileg módosított S10LS ülésekkel, amelyek rakéta fúvókáit kissé átalakították. A kb. 10%-al nagyobb tolóerejű rakéták közül az első ülés alatt lévő emelkedés közben aszimmetrikusan balra, a hátsó pedig jobbra módosítja a röppályát, így a két ülés a felső holtponton kb. húsz méterre kerül egymástól, vagyis nem ütközhetnek össze.

A tesztek során egy érdekes problémára derült fény. Kis magasságban és nagy sebességnél az első kabintető plexi törmelékének egy részét a hátul ülő pilótára vitte a légáramlat, ami sérüléseket okozhatott volna. Ezért a Saab kidolgozott egy légzsákot, amely néhány tizedmásodpercre felfúvódik és megvédi a hátul ülő pilótát. Az autókkal ellentétben nem is érintkeznek fizikailag, a légzsáknak csak a plexi darabok elterelése a feladata. Nagyobb magasságban a ritkább levegőben már kisebb a veszély, így 3 km felett már nem is kell alkalmazni.

A 44-es 2019. augusztus 20-án a Duna felett

dsc_0292.jpg

Az S10LS képességeire sajnos nagyon hamar szükség lett. A Gripen 39.102 számú első szériapéldánya részt vett 1993. augusztus 8-án a stockholmi „vízi fesztiválon” Lars Radestrom vezetésével. A „fly-by-wire” kormányvezérlő rendszer szoftver hibája miatt a gép egy manővert követően kormányozhatatlanná vált, elveszítette sebességét és átesett. A zuhanó gépből a pilóta sikeresen katapultált, ez volt MB üléssel a 6335-ik eset.

Az S10LS sorozatgyártása most is folyik, az együléses Gripen-ek számára készülő változatok szinte azonosak a kétülésesek számára készülő hátsó elhelyezésűekkel, míg a B és D gépek első ülése némileg eltér, ez külsőre is látszik ugyanis a fejtámlán felül magasabb plexi törő „sarkantyúkat” helyeztek amelyek az MDC rendszer hibája esetén törik át az üvegezést.

p1090459.jpg

Az Mk10 és változatai előnyös tulajdonsága, hogy a karbantartás igénye alacsonyabb, mint az előző generációs üléseké. Mindössze két évente kell végrehajtani egy alaposabb, egy napos ellenőrzést. A piropatronok és a gyorsító rakéta természetesen szigorú üzemidő korlátokkal használható, az utóbbit tíz év után kell újra cserélni.

A magyar légierő számára gyártott gépek számos fődarabja nem új állapotú, mivel eredetileg használt példányok bérléséről volt szó. Vonatkozik ez a katapult ülésekre is, amelyek között vannak 1994-es gyártásúak is. Ezek élettartama azonban remélhetően „kihúzza” a gépek selejtezéséig, ellenkező esetben komoly költséggel jár majd a pótlásuk.

(a szerző fotóival illusztrálva)

A bejegyzés trackback címe:

https://jetplanes.blog.hu/api/trackback/id/tr8715714428

Kommentek:

A hozzászólások a vonatkozó jogszabályok  értelmében felhasználói tartalomnak minősülnek, értük a szolgáltatás technikai  üzemeltetője semmilyen felelősséget nem vállal, azokat nem ellenőrzi. Kifogás esetén forduljon a blog szerkesztőjéhez. Részletek a  Felhasználási feltételekben és az adatvédelmi tájékoztatóban.