第四节 飞机的座舱

作战飞机的座舱包括座椅和控制台，主要是为飞机上的人员（称空勤人员）提供操纵飞机的手段以及显示各种信息，如飞机各系统情况、有关敌情、空中态势等。此外，还安装有空勤人员的生命保障系统和应急救生系统。

一、座舱的布置

战斗机的座舱通常是单座或双座的。双座又分串列（前后排列）（图2-13）或并列（左右并排）两种，前座或左侧座位坐的是主要的飞行员，后座或右侧座位坐的是副驾驶或武器电子系统操作军官。有的双座战斗机有两套飞机操纵系统，但也有的不给电子系统操作军官准备操纵系统，以减轻飞机重量和复杂性。操纵飞机的驾驶杆在座位正前方或右侧操纵台上（即所谓侧杆操纵），后者是美国F-16战斗机首先使用，但并非各国战斗机总设计师都认可，目前仍以前一方式较多。脚蹬则都设在驾驶员前下方两脚可踏到的位置。控制发动机推力或功率大小的油门杆通常在飞行员左侧操纵台上，而大型飞机如轰炸机的油门杆则在并列的两名飞行员之间。以上这些座舱基本布置已成为世界通用的模式。

现代战斗机上用于作战功能的开关或按钮，如开火扳机、雷达调节旋钮、武器选择开关等都尽量安装在驾驶杆和油门杆上。这样飞行员可以双手不离开两杆，一面驾驶飞机一面控制武器系统作战，这种技术称为“两杆技术”（HOTAS），英文简写的原意是“两手在油门杆及驾驶杆”上。

操纵飞机各功能系统如液压系统、电子系统的把手或开关等，通常安装在飞行员前面的仪表板和左右操纵台上。这些开关分配的原则是：常用的、重要的放在最方便的地方，使用较少的则放其他地方。这是根据一种专门的学问——“人机工效学”来安置的，它专门研究人与各种工具器械的关系，根据人的生理、心理特点提高人使用工具的效率，并防止错误操纵的可能性。大型飞机上往往还有领航员或武器系统操纵员等空勤人员的席位。他们也都有各自的专业操纵台和相关的操纵、控制开关和提示灯等，以便操纵和管理由他们负责的系统（如图2-14）。

二、信息显示系统

至于信息显示方面，飞行员前面有仪表板，座舱四周还适当配置一些信号灯之类的显示装置。20世纪70年代以前的飞机主要靠仪表板上的仪表和各种信号灯获取有关信息，当然从耳机中也可以得到声音信息，包括指令、故障警告等。仪表板上的仪表通常分为三大类：一类显示飞机姿态，如是否倾斜、俯仰角、航向等；一类是动力装置仪表，包括发动机转速、温度、润滑油温度、燃料余量等；还有一类显示各功能系统状态，例如液压系统压力、起落架是否放出等。

西方国家的飞机将姿态显示仪表放在仪表板正中，并列双座则将其放在左侧飞行员正前方的仪表板上。显示飞机姿态的仪表主要有：显示飞机左右坡度（倾斜）角和俯仰角的地平仪，指示飞机航向的电罗盘、速度表、高度表、升降速度表。有些飞机还有马赫数表（后来多数已与速度表合并在一起）。西方飞机的惯例是前4个仪表分布为T字形，而苏联飞机不是这样，虽然姿态显示仪表也是放在当中重要位置，但并不一定呈T字形分布。动力装置仪表通常放在仪表板右侧，其他仪表在左侧（前后左右都以飞行员坐在座椅中面向前时的姿势为准）。

20世纪70年代以后，荧光屏（CRT）式显示方式被逐渐推广。最初只用一个荧光屏显示主要的武器系统或雷达数据，还必须配备大量一般仪表。现在已发展为三个荧光屏显示所有重要信息；当中一个显示飞机姿态，通常是以“光学仪表”的杆式表示，显示的形状像过去的仪表，但却是用计算机模拟的；右侧荧光屏显示各功能系统状态；左侧荧光屏显示各种监控状态，包括火控系统、武器信息等。各荧光屏的功能可以互相补偿切换，以提高信息显示的可靠性。传统仪表只保留少数主要的几种，如高度表、升降速度表、地平仪等作为备用。在座舱风挡后面还有一个透明的但上面可显示黄绿色投影图像的“平视显示器”（HUD，即抬头显示器）（图2-15）。通过它，既不影响看到外面天地线、地形地貌和目标，还可显示本机的姿态及有关空速高度、本机航向等关键性数据。有人预测未来作战飞机的显示方式可能是全数字化，也就是说只有1～2个大屏幕显示信息。

三、生命保障系统

现代作战飞机的飞行范围从海平面到20000米或更高的高空，速度从200千米/小时到两倍音速以上。当飞行高度超过4000米后，大气中的氧气含量很低，如果没有专门的生命保障系统，空勤人员将难以生存。早期飞机靠氧气面罩让空勤人员吸入氧气含量较高的空气，甚至要飞行员穿戴特别的增压服、密封头盔，否则由于座舱内气压太低，飞行员血液内的气体会“沸腾”而导致丧命。这一整套生命保障系统是根据飞机可能飞行的高度设计的。

飞机座舱的结构不管如何严密总是有点漏气，所以要不断补充高压空气才能维持其气压。这些空气的来源是喷气发动机的增压空气。从发动机压气机机匣边上开孔引出气流，经过过滤和调节温度、湿度，再输入到座舱内，以保证座舱的压力比外界高0.35～0.45atm（1atm=101325Pa，下同）。当飞机飞行高度是18000米时，外界大气压是地面大气压的0.07倍，如能维持座舱内外压力差0.35atm，座舱内的压力应是0.42atm，即相当于6750米高度的大气压力。对于穿有保护服的现代战斗机空战人员来说，这样的气压并不舒适但还可承受。而在大型飞机的座舱内，空勤人员可能要走动，保持的座舱内外压力差要大一些，而且飞行高度一般达不到18000米，所以只要保持相当于高度4000米左右的压力就可以了。旅客乘坐的民航机气密座舱压力差有的达到0.65atm，即飞行高度约为12000米时，座舱压力只相当于高度1400米，人会感觉与在地面差不多（昆明市的海拔高度是1900米左右）。引进座舱内的增压空气同时也起空调的作用，有热交换器使座舱温度保持在22～25℃（可由飞行员适当调节）。

密封座舱内外压力差并不是越大越好。它由一两个压力调节器控制，压力过大时可自动放气。战斗机主要从安全考虑不宜保持太大压力差，因为密封座舱一旦被炮弹或弹片打穿，内外压力差大的座舱容易爆炸。所以有的战斗机可以半自动或人工调节，在巡航时采用较大压差值而在空战时采用较小值。在地面时，机务人员要检查作战飞机的座舱气密性，例如密封增压到一定值后，停放几小时看压力下降是否太快，以判断气密性是否符合要求。

四、应急救生系统

战斗机的应急救生系统主要是弹射座椅和抛盖机构等装置。空勤人员紧急脱离飞机时是与座椅连在一起的，正常程序是首先将座舱盖抛掉，太紧急时也可“穿盖”而出。现代战斗机的座舱盖预装有爆炸索，当飞行员拉动弹射把手后这些爆炸索先将座舱盖炸裂。座椅顶上有像尖刀一样的穿盖装置，可保证座椅和人一起穿过破裂的座舱盖抛到飞机外面。

弹射座椅的构造十分复杂（图2-16）。它需要有动力使之快速弹出从而离开飞机，特别要防止碰到飞机尾翼，人和座椅出去以后再自动分开。降落伞在飞行员的飞行服中，在人椅分离后自动张开。早期的弹射座椅利用小火药柱爆炸的力量弹出，后来用小火箭作动力。弹出时为防止人的手脚伸出碰伤，所以还有一套“自动捆紧”装置，把飞行员的手和脚自动“拉回”到座椅上。弹射座椅还有应急供氧系统、自动人椅分离装置、自动开伞装置等，—切都是自动进行的。如各部分工作正常，只要拉动弹射把手就可以了。

现代的应急救生系统可靠性很高，即使飞机停在地面也可从座舱中弹出，开伞平安落回地面。这种座椅称为0-0弹射座椅，即飞机0高度0速度也可保证安全弹射。而在很高速度弹射时，所有弹射座椅都要设法保护飞行员的脸部不受高速迎面气流的伤害，还要保证弹出后座椅稳定、不产生高速旋转危及飞行员生命。

应急救生系统已发展为一个复杂的专业。曾经有人试验过几位空勤人员和一个方舱一起弹出飞机（F-111飞机采用），然后再保证整个方舱开伞降落。这种方法需要的开伞时间较长，不利于低空救生，所以还是个别弹出的方法可靠。双座飞机还要考虑二人谁先弹出，先弹出的座椅火箭会不会伤及后一人等问题。在地面，有专门的“滑轨”车试验弹射座椅，有的国家（包括中国）还有专门的飞机可在空中试验弹射装置的性能及可靠性。飞机座舱内应急救生装置（包括座椅）的质量一般都达到300千克以上。

大型飞机的座舱比较宽敞（图2-17），人员可以走来走去，并有厨房、厕所等设施。因为若连续飞行10小时以上，如没有相应设施，人的工作效率将会大为下降。有了空中加油能力后，战斗机也可以留空8～9小时，所以这些飞机座舱的设计也必须适应生理方面的要求。战斗机飞行员虽然不能站起来走动，但除供氧外，适当提供饮食和方便的措施都要予以考虑。