Ghế phóng thoát hiểm là phương tiện không phi công chiến đấu nào muốn dùng đến, vì nó đồng nghĩa với việc họ phải từ bỏ chiếc máy bay chiến đấu trị giá hàng triệu USD. Quá trình thoát hiểm phức tạp bằng ghế phóng cũng có thể mang đến những rủi ro tiềm ẩn đối với người phi công.
Tuy nhiên, theo thiết kế sư trưởng tập đoàn NPP Zvezda Guy Severin, với hệ thống ghế phóng thoát hiểm K-63 do công ty này phát triển hơn 97% phi công (khoảng 500 trường hợp) vẫn có thể bay trở lại bình thường sau khi sử dụng ghế phóng. Tỷ lệ này thuộc vào diện cao nhất trong lĩnh vực hàng không thế giới.
Để so sánh các dòng ghế phóng thoát hiểm trên máy bay chiến đấu của NATO, tỷ lệ phi công có thể phục hồi sau chỉ từ 55-60%.
Theo thiết kế sư trưởng Guy Severin, chi phí đào tạo một phi công đủ tiêu chuẩn ước tính khoảng 10 triệu USD. Con số này gần bằng một nửa chi phí của chính chiếc máy bay. Chính vì vậy NPP Zvezda ngay khi thiết kế K-36 quyết định không chỉ cứu người phi công bằng bất cứ giá nào mà còn bảo vệ anh ấy trước mọi chấn thương.
các mẫu ghế phóng thoát hiểm K-63 do NPP Zvezda phát triển. (Ảnh: NPP Zvezda)
Cứu tinh của các phi công Nga
Hệ thống ghế phóng K-36 bắt đầu được tập đoàn NPP Zvezda của Nga nghiên cứu sản xuất từ đầu thập niên 1980 để lắp đặt trên nhiều loại chiến đấu cơ của Liên Xô và Nga sau này, từ Su-25, Mig-29, Su-27, Su-30, Su-34, Su-35, Yak-130 cho tới tiêm kích thế hệ 5 Su-57. Với từng dòng chiến đấu cơ khác nhau NPP Zvezda phát triển các mẫu ghế phóng K-36 tương ứng.
Zvezda đã liên tục cải tiến hệ thống ghế phóng của mình để đáp ứng nhu cầu thoát hiểm của phi công trên những chiếc chiến đấu cơ bay ngày càng nhanh hơn, cao hơn, và phiên bản ghế phóng K-36D-3.5 trang bị trên tiêm kích Su-30 được coi là một trong những hệ thống thoát hiểm tốt nhất thế giới hiện nay dành cho phi công quân sự.
Hệ thống ghế phóng K-36D-3.5 là biện pháp thoát hiểm khẩn cấp cho các phi công ở nhiều dải vận tốc và độ cao khác nhau trong hành trình bay, và được sử dụng cùng với các thiết bị bảo hộ khác như trang phục kháng áp để cứu mạng phi công.
Ghế phóng K-36D-3.5 gồm một tên lửa phóng, hộp số, hệ thống tựa đầu cứu sinh, cùng nhiều thiết bị cần thiết khác để đảm bảo phi công có thể vọt ra an toàn khỏi buồng lái trong thời gian ngắn nhất khi máy bay gặp sự cố.
Với thiết kế nhỏ gọn, ghế phóng K-36D-3.5 có thể gắn vừa vào hầu hết chiến đấu cơ trên thế giới, đáp ứng các tiêu chuẩn quốc tế cho bất cứ phi công nào, từ các nữ phi công có trọng lượng chỉ 44 kg đến các nam phi công nặng tới 111 kg. Trọng lượng của phi công sẽ được máy tính tính toán và có những điều chỉnh cần thiết đối với thiết bị khai hỏa và động cơ tên lửa phản lực để có thể đẩy phi công ra khỏi buồng lái một cách an toàn.
Hầu hết các dòng chiến đấu cơ phản lực do Nga chế tạo đều được trang bị ghế phóng K-36 do NPP Zvezda chế tạo.
Ghế phóng K-36D-3.5 cũng giúp phi công có thể cử động thoải mái hơn so với những phiên bản trước đây, đồng thời tầm nhìn phía trên và phía sau của phi công cũng được cải thiện đáng kể nhờ kích cỡ thiết bị tựa đầu được giảm bớt.
Chiếc ghế này có thể đảm bảo cho phi công thoát ra ngoài an toàn khi máy bay đạt vận tốc từ 0 đến 1.400 km/h, độ cao từ 0 đến 24.000 mét. Ở những độ cao lớn, nơi không khí rất loãng, thiết bị bảo hộ và cung cấp oxy KKO-15 gắn kèm với ghế sẽ cung cấp đủ dưỡng khí cho phi công. Cùng với hệ thống dù, bộ thiết bị sinh tồn, hệ thống oxy khẩn cấp và pháo sáng, toàn bộ chiếc ghế phóng này có trọng lượng từ 103 kg và không quá 155 kg.
Phi công sử dụng ghế phóng khi nào?
Trong trường hợp khẩn cấp, chẳng hạn như máy bay mất kiểm soát, phi công sẽ kích hoạt hệ thống phóng khẩn cấp. Lập tức nắp buồng lái sẽ được các liều thuốc phóng đẩy văng ra ngoài, liều phóng phản lực được kích hoạt, đẩy toàn bộ ghế phi công thoát ra chiếc máy bay gặp sự cố.
Lực đẩy mạnh tới mức dây an toàn có thể làm bầm cả hai vai, thậm chí gãy xương đòn của phi công. Phi công cần thu đầu gối và khuỷu tay thật gọn. Quá trình này chỉ kéo dài trong vài giây.
Trên các loại tiêm kích hai chỗ hiện đại, ghế thoát hiểm được đồng bộ, chỉ cần một người kích hoạt ghế để cả hai phi công cùng thoát ra.
Tuy nhiên, phi công ở ghế sau thoát hiểm ra trước, nếu không luồng lửa từ liều phóng phản lực ghế trước sẽ phụt thẳng vào họ. Sau khi thoát khỏi máy bay, ghế sẽ tự động tách rời, dù hãm mở ở độ cao vừa phải để phi công chạm đất ở tốc độ an toàn.
Thông thường, dù hãm tự động bung ở độ cao 4.300 m hoặc thấp hơn. Nếu mở ở độ cao lớn hơn, phi công có thể bị lạnh cóng và thiếu oxy. Bên cạnh đó, không khí loãng khiến việc mở dù nguy hiểm hơn, đủ sức gây thương tích cho phi công.
Nếu rơi ở độ cao dưới 4.300 m và dù không mở, phi công phải tự kéo dây mở tán dù. Nhận biết cao độ là điều quan trọng, nhưng rất khó khăn trong tình trạng khẩn cấp. Một số phi công chia sẻ cách nhận biết đơn giản nhất là "nếu thấy mặt đất ngày càng lớn và nhanh chóng, hãy kéo dây dù".
Đồ hoạ hoạt động ghế thoát hiểm trên máy bay Su-27/Su-30 của Nga.
Nếu dù mở ở độ cao lớn hơn 4.300 m và phi công bị khó thở, họ cần bấm nút ở bên phải đai an toàn để khởi động hệ thống cung cấp oxy dự phòng, đủ cho phi công thở trong vòng 8 phút.
Khi thoát hiểm, phi công cần nhanh chóng đánh giá tình hình để xác định bước tiếp theo. Họ cần kiểm tra địa hình phía dưới, độ cao mở dù và chuẩn bị tiếp đất.
Đối với ghế phóng K-36D-3.5, nó được tích hợp hệ thống kiểm soát điện tử đa chương trình, được kết nối với hệ thóng trao đổi dữ liệu của máy bay. Hệ thống này tính toán các yếu tố như tốc độ, độ cao, độ nghiêng và vận tốc rơi của máy bay để tối ưu hóa quỹ đạo phóng của ghế, nhằm giảm thiểu nguy cơ gây chấn thương cho phi công.
Để giảm bớt độ cao cần thiết để phóng ghế thành công, NPP Zvezda cũng đã tối ưu hóa thời gian phóng bằng cách tăng tốc độ triển khai của dù, và động cơ tên lửa tách ra ngay lập tức sau khi ghế phóng thành công khỏi máy bay ở góc nghiêng lớn.
Hiệu quả của hệ thống ghế phóng K-36 đã được chứng minh qua nhiều sự kiện, tiêu biểu là sự cố xảy ra tại Triển lãm Hàng không Paris năm 1989, khi phi công Anatoly Kvochur đã phóng ghế thoát hiểm thành công khỏi chiếc tiêm kích Mig-29 khi máy bay này chỉ còn vài mét nữa là đâm xuống đất. Năm 1993, hai phi công cũng đã thoát chết khi sử dụng hệ thống ghế phóng này sau khi hai chiếc Mig-29 đâm vào nhau trên bầu trời Fairford, Anh. Năm 1999, hai phi công Nga khác cũng may mắn thoát nạn sau khi chiếc Su-30MKI gặp sự cố ở độ cao 50m tại triển lãm hàng không Paris, Pháp.