SUA
Primele scaune de catapultare americane au fost construite pe baza proiectelor germane Heinkel din WWII, studiate initial de compania Aircraft Mechanics Inc, folosind si expertiza britanicilor.
Aproape toti marii producatori de avioane de lupta, au dezvoltat propriul scaun de catapultare : Lockheed Aircraft, Douglas, Republic, Northrop, North American.
Scaunul de pe F 86 Sabre, produs de Republic, facea parte din prima generatie, cu ejectare folosind doar cartuse pirotehnice.
Scaun F 86
Scaun F 105
Intrucat US Navy a hotarat sa foloseasca aproape exclusiv scaune Martin Baker si, in acelasi timp, multe firme producatoare de avioane de lupta au fuzionat, US Air Force a hotarat echiparea avioanelor sale cu un singur tip de scaun : ACES II.
Advanced Concept Ejection Seat (ACES), a fost dezvoltat in anii ’70 pentru a deveni scaunul de catapultare standard folosit de avioanele USAF, in ideea scolarizarii facile a personalului, eficientizarii achizitiei pentru consumabile si piese de schimb, in paralel cu cresterea performantelor.
ACES II
A fost instalat prima data pe A 10 Thunderbolt II in anul 1978.
Primele scaune au fost produse de McDonnell Douglas printr-un contract de tip leader/follower, compania Weber Aircraft actionand ca al doilea producator. In anii urmatori cele doua companii au participat concurand la licitatiile organizate de USAF. In final Weber a disparut iar cand Boeing a preluat McDonnell Douglas, drepturile de fabricatie scaune au fost vandute catre Goodrich, care a fost apoi cumparata de United Technologies.
USAF a fost proprietarul proiectului, iar tot acest sistem de licitatii a avut ca scop reducerea costurilor, chiar daca au avut loc atatea fuziuni ale firmelor, inclusiv relocari ale productiei.
US NAVY a mers mai simplu cu srl-ul lui Sir James Martin, care in final si-a deschis linii de productie si in SUA.
Au fost produse peste 10 000 scaune de catapultare ACES II, circa 5 000 fiind inca in exploatare.
Avioanele pe care a fost montat : A 10 Thunderbolt II, F 15, F 16, F 22, F 117, B 1, B 2.
Este un scaun din generatia a 3 a , tip 0-0, care printr-un modul electronic, pe baza informatiilor despre viteza si altitudine, selecteaza unul din cele trei moduri de functionare.
Specific acestui tip de scaun, este sistemul STAPAC (stabilization package).
STAPAC
Motorul racheta de pe STAPAC actioneaza pentru a preveni rotirea scaunului datorita modificarilor pozitiei centrului de greutate. Motorul racheta principal este proiectat sa dezvolte forta de tractiune aliniata cu centrul de greutate al scaunului, iar motorul racheta al STAPAC corecteaza abaterile fata de modificarile pozitiei.
Corectia se face cu un mecanism simplu folosind un giroscop si un vernier, ce modifica pozitia motorului racheta STAPAC. Este un fel de tractiune vectoriala.
Cele trei moduri de functionare :
Modul 1 – viteze 0- 450 km/h, inaltimi sub 5000 m
– parasuta principala se deschide imediat dupa iesirea din cabina. Parasuta de franare nu se deschide
Modul 2 – viteze intre 450 si 1200 km/h, altitudine sub 5000 m
– se deschide parasuta de franare la iesirea din cabina, cea principala fiind deschisa la un interval de 0.8-1 s dupa care se largheaza parasuta de franare
Modul 3 – viteze intre 450 si 1200 km/h, altitudine peste 5000 m
– se deschide parasuta de franare la iesirea din cabina. Sistemul electronic intarzie deschiderea parasutei prinicipale pana la indeplinirea conditiilor din Modul 2.
Acceleratia maxima este de 12 g, iar procentul de traumatisme la coloana a fost de doar 1% din cele 600 catapultari efectuate. Altitudinea minima de catapultare la zbor pe spate este de 43 m.
In cazul unei catapultari in conditii 0-0, un pilot de greutate medie atinge o inaltime maxima de circa 60 m.
Desi scaunul este de tip 0-0 (viteza 0, altitudine 0) , caracteristicile sale difera si in functie de atitudinea avionului, respectiv unghiuri de tangaj (pitch), ruliu (roll) si de viteza descendenta (sink rate).
ACES II pe F 16
Varianta de ACES II montata pe F 16 difera fata de celelalte modele prin pozitia centrala a manetei de catapultare si prin unghiul de inclinare spre spate de 30 grade. in scopul maririi rezistentei pilotului la suprasarcini in timpul zborului acrobatic. De asemenea, datorita faptului ca materialul cupolei este facut sa reziste la impactul cu pasari, catapultarea nu se face prin spargerea cupolei, aceasta fiind intai largata. In consecinta scaunul nu este dotat cu cutite de spargere a cupolei.
Largare cupola la sol
Catapultare F 16
In prezent United Technologies dezvolta varianta ACES 5, destinata noilor avioane de antrenament din programul TX.
RUSIA
Rusii, inspirati tot din proiectele germane Heinkel He 162, au inceput testarile pe un avion Petliakov Pe-2 cu scaunul KK-1. Scaunul avea ca anvelopa viteza maxima de 760 km/h si inaltime minima de 250 m. Initial montat pe Mig 9, ulterior a echipat MIG 15 si MIG 17, YAK 25, YAK 27 si primele MIG 19. Au urmat variantele KK- 2, iar ulterior scaunului i-a fost adaugat blindaj in variantele SM-1 si SM-2.
KK 1
Mig-ul 21 varianta F-13 a fost dotat cu scaunul de catapultare SK-1, cu posibilitate de salvare a pilotilor la viteza maxima de 1100 km/h si 110 metri inaltime.
Ulterior s-au introdus in exploatare pe variantele MIG 21, scaunele de catapultare KM-1 capabile sa salveze viata pilotilor de la h=0 si viteza minima de 130 km/h.
KM-1
KM-1 este un scaun de generatia a 3 a, avand 3 moduri de operare diferite, functie de inaltime si viteza, similare cu cele de la ACES si dotat cu sisteme de retragere a membrelor.
Performante :
– rulaj decolare h=o v = 130 km/h
– zbor inaltime mica h=0 v = 130- 500 km/h
– viteze intre 500 si 1150 km/h hmin= 30 m
– viteze intre 1150 si 1250 km/h hmin= 1000 m
– panta de aterizare hmin= 60 m
K 36
La salonul de la Le Bourget din 1989, un MIG 29 pilotat de celebrul Anatoly Kvochur , s-a prabusit datorita ingestiei de pasari in unul din motoare. Nefericitul accident a aratat performantele exceptionale ale scaunelor din seria K 36, produse de NPP Zvezda.
Pilotul a catapultat cu 2 secunde inainte de impact, la o inaltime de 92 m si viteza de 180 km/h, cu avionul aflat in picaj aproape vertical, aterizand nevatamat la 30 m de epava.
Le Bourget 1989
Rusii au comis-o mai spectaculos in 1993 cu ciocnirea a doua MIG 29 in airshow.
La sfarsitul clipului se vad cei doi piloti dupa catapultare, imagini care arata elocvent calitatile scaunului. Un comentator englez spunea ca ei doi piloti par a fi gata pentru o noua zi de zbor. Au folosit tot K 36D.
Catapultare dupa ciocnire in aer Fairford 1993
S-a mai intamplat odata, tot la Le Bourget, in 1999, cu un SU 30 MKI
Au fost produse peste 12 000 scaune din seria K 36, acestea echipand in diverse variante toata gama de avioane rusesti, incepand cu MIG 29 si SU 25. TU 160, YAK 38 (varianta cu catapultare automata la VTOL- 20 din 20 catapultari reusite), Buran…
Catapultarea se face la inaltimi intre 0 si 17 000 m, viteza maxima de 2.5M.
97% din pilotii care au catapultat au putut zbura in continuare, fiind cel mai mare procent din lume.
Prezentare K 36 D
Scaunul are, in plus fata de alte tipuri, un sistem cu doua tije telescopice pentru stabilizare, un deflector frontal pentru atenuare efectului vitezei si un sistem de ridicare a picioarelor.
In perioada 1993, americanii au testat scaunul K 36D in cadrul unui program complex : tunel aerodinamic. 17 catapultari la diverse viteze si inaltimi, inclusiv la M 2.5 dintr-un MIG 25.
Rezultatele au fost prezentate intr-un raport detaliat, cu toate valorile masurate pe manechinul american si pe cel rusesc. Scaunul are performante superioare scaunelor americane si englezesti.
Concluzia a fost de a realiza sub licenta scaunul in SUA, pentru viitoarele avioane americane.
Din motive usor de inteles, US DoD a preferat sa nu se materializeze cooperarea.
Noile variante sunt K 36D 3.5 si K 36 D-5 (PAK FA), care folosesc si tractiune laterala. Computerul scaunului primeste informatii despre viteza, altitudine si atitudine de la sistemele avionului, stabilind traiectoria optima , inclusiv functie si de greutatea pilotului.
Sunt scaune din generatia a 4a.
Zvezda produce si scaune de catapultare tip K 37 ce echipeaza elicopterele Kamov KA 50. In caz de catapultare, o incarcatura exploziva detaseaza palele rotorului.
Alt tip de scaun este SKS -94 montat pe avioane de acrobatie sau scoala: SU 26, 29, 31 ,YAK 152…
SKS-94
Acest tip de scaun este importat si in SUA
Ca si curiozitate, prototipul avionului supersonic TU 144 a fost singurul aparat de zbor pentru pasageri care era echipat cu scaune de catapultare pentru piloti.
NPP Zvezda este o firma privata care produce probabil cele mai performante scaune de catapultare la ora actuala.