航空核弹伞与航弹伞

刘长明　房瑞华

航空核弹伞

1945年8月6日清晨，一架美国13-29型轰炸机在日本广岛市上空7200米，用降落伞投下一重物，飞机随即以最大速度飞离。绸制的伞衣徐徐稳定地朝着房屋和急于上班的满街人群下降，在坚固的伞绳上系结着人类的发明——原子弹。8点15分，在660米高空，原子弹与降落伞脱离，数秒后，该市60％立刻变成废墟。三天后，同样的惨剧又在日本长崎市重演……这两颗原子弹都是依靠降落伞从飞机上投下的。用于飞机上空投核武器的降落伞称为核弹伞，它是投弹飞机和飞行员的防护救生装备。

由于核弹爆炸引起的爆炸波、热辐射及放射性辐射传播距离可达数十千米，如果飞机在核弹降落的时间内(即从投弹到爆炸的时间内)来不及飞入安全区，就将招致机毁人亡的悲剧。因此，降落伞用于飞机空投原子弹或氢弹，目的是为了延长其降落时间。为了确保飞机和飞行员的安全，飞机需要飞出一段距离到达安全区，这一飞行距离称为安全倾斜距离(图1)。下面通过实例来说明降落伞用于飞机空投核弹的重要性。

以下是美国飞机空投氢弹的报道：

“在15200米空投氢弹，降落到3000米爆炸，B-52型飞机在氢弹降落的时间内，从爆炸点飞出24千米。”

“1952年5月21日，13-52型飞机在比基尼岛空投氢弹，爆炸瞬间，飞机已位于爆炸中心约32千米。”

在这两则报道中，提供了B-52型飞机在15200米高空投放氢弹的安全倾斜距离分别为24千米和32千米。就是说，B-52型飞机空投氢弹后，要有足够的时间飞完这段航程。

以下我们就来简要地计算B-52型飞机安全飞出的时间。B-52型飞机在15200米投放氢弹，假如氢弹不带降落伞，按物体自由落体公式计算，氢弹降落时间应为50秒。就是说，氢弹自15200米高自由坠落到3000米空中爆炸，用时是50秒。

现在已知B-52型飞机的飞行速度为200米／秒，安全倾斜距离为24千米，而飞机飞离爆炸中心的时间与安全倾斜距离成正比，与飞机速度成反比，通过计算可得出为120秒。换言之，氢弹从离机到空中爆炸的时间应为120秒，才能保证B-52型飞机飞到安全区。如果氢弹不带降落伞，那么从离机到爆炸的时间只有50秒，这样短的时间无疑会给飞机和飞行人员带来极大的危险。因此，为了延长氢弹在空中的降落时间，必须在氢弹上安装降落伞，其伞衣面积为30平方米。

美国还提供了在总重347千克的B-61核弹上，装备由尼龙材料制造的直径5，18米的锥形带条伞衣的实例(见图2)。这种降落伞可将核弹降落速度减慢到一个安全的水平。美国新墨西哥州阿尔布凯克的桑迪亚实验室为B-77核弹提供了一种引人关注的降落伞方案。这种方案对降落伞作了改进，使它能产生上升弹道，以增大投弹飞机与原子弹爆炸中心分开的时间与距离。

航空核弹伞的最大特点是工作可靠性非常高，可以确保投弹飞机飞到核弹爆炸中心以外的安全区域，而且降落伞张开速度必须能满足空投核弹飞机的飞行速度。美国核弹条令规定了投弹必须强制减速，以使空投原子弹或氢弹的飞机获得足够的时间和距离逃离爆炸影响区，即要求核弹伞张开迅速，结构强度高，阻力性能好，而开伞载荷的峰值要低。为此，空投核弹多采用波纹伞(见图3)。航空核弹伞的另一个特点是降落伞装置要有互换性，而且能长期保存，不影响使用。伞的重量要轻、体积小、包装简单、维护要求低和装卸容易等。

航弹伞

用于轰炸机空投水雷和鱼雷的降落伞，称为航弹伞，它实现了水雷和鱼雷的快速布设。

水雷和鱼雷降落伞可以降低航空水雷和鱼雷的入水速度、改善稳定性、提高弹道精度，并保证以一定角度入水。航空水雷和鱼雷可以内挂或外挂在飞机上进行空投。随着飞机性能及水雷和鱼雷性能不断提高，水雷和鱼雷的空投速度与空投高度的范围越来越大，对降落伞系统性能的要求也就愈来愈高。

水雷和鱼雷内部装有自动控制仪器，因此，要求水雷和鱼雷降落伞开伞冲击载荷或雷体入水时的撞水载荷应不超过仪器、壳体及连接件等结构所能承受的载荷值。通常水雷伞使水雷入水速度为18～20米／秒，鱼雷伞使鱼雷入水速度为50～80米／秒。为达到隐蔽、快速、精确的目的，水雷和鱼雷停留在空中的时间很短。近年来又大力发展低空与超低空投放的水雷和鱼雷，这对降落伞系统的低空性能提出了更高的要求。水雷和鱼雷入水后要实施攻击，因此降落伞应在规定的时间内，迅速与雷体脱离。水雷和鱼雷降落伞必须具有良好的稳定性，以保证水雷和鱼雷的使用性能。

水雷和鱼雷降落伞的共同特点是低空采用一级开伞，高空均采用二级开伞。水雷和鱼雷由于它们的用途、性能、使用方法不同，因此，它们所使用的降落伞在结构要求、开伞程序等方面也不相同。

飞机空投水雷时，利用开伞钢索的短头，强制拉断锁住伞帽的紫铜丝，伞帽立即脱离，同时开伞钢索的长头强制拉断伞外袋的封口绳，弹簧引导立即充气张满并拉直稳定伞，然后引导伞与稳定伞分离，而雷体则与张满的稳定伞一起下降。

当水雷下降至预定高度或经过预定的时间后，自动开锁器工作，打开伞锁，稳定伞拉出内袋并拉直主伞系统。同时，稳定伞连同内袋与雷体分离，单独降落。在主伞充气过程中，由于底边有收口绳的约束，先呈“灯泡”形，延迟一定的时间后，切割器工作，切断伞衣底边的收口绳，随后主伞才最后张满，使水留稳定下降直到入水(见图4)。入水后，水雷与降落伞自动脱离装置启动工作，伞系统与水雷随即脱离。图5、图6是用于空投水雷的翼伞和花形圆伞。

鱼雷降落伞有高空鱼雷降落伞和低空鱼雷降落伞两种。高空鱼雷降落伞工作过程大致与水雷降落伞相仿，现将低空鱼雷降落伞空中工作过程简介如下。

鱼雷离机后，延迟一定时间(约1～2秒)，自动开伞器工作，打开伞舱盖，拉出引导伞。引导伞随即拉脱主伞的伞衣套、主伞空气张满，带着鱼雷下降至水面(见图7)。鱼雷头部触水瞬间，分离开关立即工作，主伞脱离，鱼雷在水中自动转入水平状态，实施攻击。图8、图9是用于空投鱼雷的翻边降落伞和方形带条伞。

水雷和鱼雷伞多由引导伞、稳定伞、伞衣套和主伞组成。

引导伞多采用带弹簧骨架的引导伞。这种结构的引导伞开伞可靠并迅速。稳定伞常采用截锥形伞、导向面伞、旋转伞或环缝伞等结构形式。为了保证稳定伞的稳定性，每具稳定伞都应在风洞中进行调试。伞衣套多采用长伞衣套，以保证主伞开伞有序。

水雷主伞多采用顶部排气孔面积较大的平面方形伞或底边收口的平面圆形伞。鱼雷主伞则常采用带条伞、波纹伞及旋转伞等结构，这种结构的主伞开伞载荷较小。为了保证水雷和鱼雷入水后迅速与主伞分离，在连接水雷和鱼雷弹体与主伞的连接器里，配置有一见海水就快速溶解的糖块。

美国马里兰州银泉海军水面兵器中心提供了一颗1088千克鱼雷采用的降落伞系统的参数，通过这些参数我们可以了解航弹伞的概貌：减速伞为十字形伞，表面积为1.9平方米，阻力面积为1.7平方米，强度为182千克的伞绳16根，各长3.4米。伞衣用140克／平方米的尼龙材料制造，伞重8千克。最大开伞速度为935千米／小时，入水速度为46-61米／秒。

我国在20世纪50年代末开始研制水雷和鱼雷的航弹伞，航宇救生装备有限公司已经研制了多种较为先进的各类航弹伞。