国产汽车弹射座椅申请专利,遇到车祸“弹射司机”


9月,国内某汽车公司公布“汽车分离式弹射座椅及车辆”专利。按照设计,当接收到超过设定值的碰撞信号时,弹射机构会将座椅向上弹射到空中。据专利介绍,本发明主要目的,是使车内乘坐人员及时快速地离开发生碰撞的车辆,避免或者减少车辆在受到巨大撞击时的人员伤亡。

这事其实挺有意思,当然要说概念也不是什么非常新的,几十年前,最早的007电影里,车辆就有经典的弹射座椅设想。我们这次要聊的,主要是弹射座椅这种装置,是否真的会像专利里想得那么方便。

弹射座椅是二战末期时发明,由于战机飞行速度越来越高,靠人力弃机逃生就变得越发危险和困难,德国和瑞典就开始研究是否有更可靠的方式离机,第一代弹射座椅就应运而生。

随着不断改进,如今的弹射座椅,已经是集成了一键离机、自带降落伞和自动开伞功能,还配备了各种救生附件的一体化设计,能在短时间内让飞行员离开危险的高速飞行器,并确保飞行员随后的安全着地和一段时间内的求生所需。

而且,弹射座椅的智能程度和性能也在不断提升,可以在超音速状态下弹射,并在与空气高速接触时,维持姿态稳定,甚至可以确保飞行器在一些极端不利的姿态下,飞行员仍有较大可能逃生。

这样看来,弹射座椅用在汽车上,肯定是手拿把攥、牛刀杀鸡了吧?恰恰相反。

首先要说的是,弹射座椅并不是适合所有人使用,也就是泛用性很低。弹射座椅是一种火工品,简单来说就是一个座椅形状的大号二踢脚,由于分秒必争,点火时就会产生巨大的加速度,即便是万里挑一的战斗机飞行员的身体素质,都面临巨大的安全考验。由于弹射座椅第一要务是保命,所以也不会太顾及部分受伤情况,很多飞行员在弹射的巨大冲击力下,颈椎腰椎都会受伤,甚至直接昏迷。

据近数十年,美军统计的数百次弹射结果,弹射后死亡率仍然接近10%,重伤的占20%,轻伤的超过60%,毫发无损的反而是极少数。这还是经过针对性训练,身体素质极佳的飞行员军人弹射后的数据,如果换成普通百姓,数据该多难看,可能大家都能想象。

泛用性还有一个问题,就是体重体型。飞行员由于选拔时就对身形高矮和体重进行了严格限定筛选,所以弹射座椅的推力就相对单一。这就导致当飞行员体型体重出现变化,弹射座椅就会不可靠的情况,这种事甚至在F-35上出现奇葩一幕。

F-35的弹射座椅,对一些体重较轻的飞行员,尤其是体重轻个头小的女飞行员,甚至会产生较大损伤,也就是我们之前说的冲击力问题。美军结论是,体重低于83公斤的飞行员受伤风险“升高”,而体重低于68公斤的飞行员受伤风险之高“不可接受”。

英国同行则遇到另一个极端,体重过重。近些年西方飞行员的体重一直在增加,上限提高了25%,导致弹射座椅覆盖的体重范围不足。一些潜在的F-35飞行员因身体太重而无法使用Mk16弹射座椅。

在军队内的情况都这样,面对社会上体型、体重差距更大的人群,弹射座椅可靠性又会如何?

即便是后续能通过智能弹射力度控制,解决体重和一些安全性问题,弹射座椅还要面临一个更严重的情况,那就是使用环境。

虽然战斗机非常复杂,对飞行员的操控要求较高,但从另一个角度来看,飞行员飞行的环境其实相对简单,那就是空旷的天空。但是汽车要面临的则是极为复杂的地面情况。

若是空旷旷野,碰撞时弹射倒是还好说。但是城区地面情况实在是太复杂了,奇形怪状的高楼、天桥、隧道、高压线、立交桥……障碍类型和数量难以计数。由于事故突发性所限,不可能指望像飞行员一样,通过人工触发选择弹射时机。因此需要车辆强大的智能感知判断出是否可以弹射?如何弹射?飞行弹道如何选择?弹射是否会造成更大损伤?相比解决车辆的这些智能化问题,车用弹射座椅本身反而简单到不值一提。

弹射座椅还有一个不能克服的物理限制,那就是惯性和高度。惯性导致碰撞时弹射,弹射座椅依然会向前飞行,想用在汽车上,就需要考虑如何减速的问题。同时弹射高度也是需要研究,毕竟最终弹射座椅要着地,如何确保在较低高度下,人员安全着陆,也是个较大的考验。尤其是低空时,降落伞几乎不起作用,此时该如何减速缓冲?

弹射跳伞后受伤倒地的印度飞行员

再者,常规弹射座椅是火工品,有火箭发动机。火工品就意味着危险和维护麻烦,用在民品上是否合适。

最后的最后,还有个非常现实的问题,造价。一个战机用弹射座椅,一般售价超过200万人民币,这个价格已经超过一般的豪车了,改进后的车用弹射座椅会有多贵?现在的普通汽车为了降成本增利润,连免费安装加热通风功能都不舍得,换成弹射座椅那价格又会增加多少呢?

其实,现代车辆量产前都要进行碰撞测试,设计里也有预防事故的各种缓冲设计,配合气囊和安全带,已经能保证一定程度上的安全。贸然使用弹射座椅,反而让事情可能复杂化。

当然,一个公司的专利本身并不能说明什么,有可能是为迷惑竞争对手的欺敌作业,也可能是为未来飞行汽车进行的预研配套工程,甚至可能是为了方便一些什么业务操作,而随意进行的专利申请。

无论这家汽车公司背后的用意如何,车辆上配备弹射座椅,要解决的问题非常多。当然,考虑到未来飞行汽车的大前景,提前研究一款适合民用的弹射器,也是十分必要的。