Ono što je za mornare pojas ili čamac za spasavanje, to je za pilote katapultirajuće sedište. Odavno je poznato – avion ne mora da poleti, ali kad je već poleteo, mora i da sleti – ako je sve u redu. Ako nije, pilot napušta avion – ako ima sreće i mogućnosti.
To je, naravno, azbuka vazduhoplovstva, ali dok se do nje došlo, pređen je veliki put uz mnogo žrtava. Setimo se da je naš prvi pilot, Mihailo Petrović, bio i prva žrtva našeg vazduhoplovstva, druga u svetu.
Vetar je iznenada prevrnuo njegov avion i on je ispao s visine od 1.234 metra. Sat je pokazao 09.45 sati. Tada padobran nije bio obavezni deo opreme. Rat je, kao i u svim oblastima, vrlo brzo nametnuo nova pravila i sve do pojave mlazne avijacije piloti su avione napuštali, ako su imali sreće, pomoću padobrana.
Počeci
Danas se piloti spasavaju uz pomoć izbacivih (katapultirajućih) sedišta. Ona se koriste na borbenim i sportskim avionima (sportsko-rekreativni avion ”SU-26” ima tu mogućnost), a i helikopter ”Ka-50” ima takva sedišta. Njihova dragocenost je takva da su bila montirana i na prvim kosmičkim brodovima klase ”Istok” (”Восток”). Sedište zajedno s pilotom izleće iz aviona na tri načina: pomoću raketnog motora, barutnog punjenja ili komprimovanog vazduha, a potom se odvaja od pilota i on se prizemljuje pomoću padobrana.
Ponekad se primenjuje i katapult specijalnih kapsula (”B-58 Hustler”) i cele kabine (”F-111” i ”B-1”), kada se modul prizemljuje padobranom, bez napuštanja pilota. Cena sistema katapultiranja u nekim modelima aviona iznosi i do jedne petine cene letilice! Svaki ljudski život je dragocen, a pošto je pilotiranje jedno od najskupljih zanimanja, razumljivo je da nijedna cena nije bila prepreka da se takva sedišta ugrađe.
Do sredine Drugog svetskog rata piloti su napuštali letilicu iskakanjem. Obično bi se stalo na krilo i skok bi usledio između njega i repnog dela. To je bilo moguće pri brzinama do 500 km/h. Pošto se brzina aviona do kraja rata rapidno povećavala (a često je i sam avion prilikom slobodnog pada ili pikiranja dostizao velike brzine), piloti nisu fizički mogli da savladaju struju vazduha i njihovo preživljavanje bilo je već stvar puke sreće. Neumoljiva statistika je rekla svoje.
Islednici RV SAD su 1943. godine ustanovili da je 12,5% napuštanja aviona tokom prethodne, 1942. godine završeno pogibijom pilota, a čak 45,5% traumama raznih nivoa. Najveći deo nesreća dogodio se prilikom sudara s repnim delom aviona. Već 1944. godine ove brojke su porasle na 15% , odnosno 47%. Jasno je bilo da se mora naći nov, bezbedniji način napuštanja letilice jer je ova statistika, sama po sebi bila dovoljna da obeshrabri, a pri tom još više terala na oprez pilote i umanjivala njihove borbene rezultate.
Ideja o katapultiranju nije tada rođena, mada je tada potvrđena. Već krajem dvadesetih i početkom tridesetih godina počelo se s eksperimentisanjem kako bi se izbegao psihološki problem – strah od iskakanja. Tada još niko nije računao sa brzinom aviona. Godine 1928. u Kelnu bio je predstavljen sistem koji je koristio komprimovani vazduh da izbaci pilota sa sedištem na visinu od šest do devet metara. Izumitelj kabine s mogućnošću katapultiranja je Anastas Dragomir (Anastase Dragomir, 1896-1966), rumunski pronalazač. On je zajedno s Tanaseom Dobreskuom (Tanase Dobrescu) trećeg novembra 1928. godine dobio francuski patent № 678566 “Nouveau système de montage des parachutes dans les appareils de locomotion aérienne” – ”Novi sistem montiranja padobrana u letilicama”. To je stvarno bio nov sistem, a interesantno je da je najpre bio projektovan kao pomoć u komercijalnoj avijaciji. Svaki putnik je imao svoj padobran, pa je sistem dozvoljavao da putnik kroz poseban otvor zajedno sa sedištem napusti letilicu.
Dragomir je uspeo da nabavi sredstva za finansiranje svog projekta posle nekoliko neuspešnih pokušaja i počeo je rad na ”katapultirajućoj kabini”. Izum je ispitan 28. VIII 1929. godine na avionu kompanije ”Avions Farman” kojim je pilotirao Lisijen Bosutro (Lucien Bossoutrot) poletevši s aerodroma Orli kraj Pariza. Novine tog vremena svedoče da je eksperiment uspeo. Vrativši se u Rumuniju, Dragomir je sa vazduhoplovnim inžinjerom Konstantinom Nikolau (Constantin Nicolau) 26. X 1929. godine uspešno ponovio eksperiment na avionu ”Avia”. To se dogodilo iznad aerodroma Banjasa (Baneasa Airport) u Bukureštu. On je, ohrabren, nastavio da usavršava svoj izum i dobio je rumunski patent № 40658 1958. godine za svoj ”padobranski modul”. Dve godine kasnije, odobren mu je i patent № 41424 za transportne avione sa katapultirajućim kabinama.
Opet ti Nemci…
Prvi nemački katapulti pojavili su se još 1939. godine. Eksperimentalni avion ”Heinkel He-176” s raketnim motorom bio je opremljen s odbacivim nosnim delom. Uskoro su katapulti postali obavezni deo opreme kod eksperimentalnih, a zatim i serijskih aviona; oni su montirani na turboreaktivnom avionu ”Heinkel He-280” i klipno-elisnom ”Heinkel He-219” (”Heinkel He 219 Uhu”). Ovaj avion, noćni lovac, prvi je serijski borbeni avion u svetu koji je standardno dobijao katapult sedišta. Trinaestog januara 1942. godine probni pilot Helmut Šenk je na ”He-280” obavio prvo uspešno katapultiranje u istoriji vazduhoplovstva. Ova sedišta primenjivana su potom i na drugim avionima, pa su u toku rata nemački piloti obavili oko 60 katapultiranja.
Posle ”Hajnkela” avioni koji su bili opremljeni katapult-sedištima bili su dvotrupi klipno-elisni lovac ”Saab J21A” švedske proizvodnje koji je poleteo još 1943. godine, a operativan postao 1945. godine, i britanski ”Gloster meteor III” koji je poleteo 1943. godine. Šveđani su, pored Nemaca, prednjačili u razvoju ove tehnologije. Njihovo sedište prvi put je upotrebljeno na avionu ”SAAB B-17” već 27. februara 1944. godine, a prvog juna 1945. godine ovo sedište je serijski počelo da se ugrađuje u ”J21”. Ono je svoju ”premijeru” u realnim uslovima doživelo 29. jula 1946. godine kada se jedan od tih aviona sudario sa avionom ”J-22”. Šveđani su bili pioniri izbacivih sedišta i kod aviona na mlazni pogon kada je iz aviona ”SAAB J-21P” 28. marta 1948. godine obavljeno probno katapultiranje. U seriji koja je usledila, od 25 pokušaja, 23 su bila uspešna. Britanska firma ”Martin Bejker” prva se domogla nemačkih planova, pa se i ona tuđim izumom pridružila malom klubu država koje su mogle da proizvedu ovakvo sedište. U SSSR prvo katapultiranje obavljeno je već 1957. godine iz aviona ”Pe-2 Petljakov”.
Razvoj
Istorija je svoj krug zavrtela tako da se ne može zaustaviti, pa su Amerikanci 10. XII 1954. godine ispitujući katapultiranja na velikim visinama uz pomoć raketnog pogona u bazi Holoman u blizini grada Alamogordo u Novom Meksiku ”lansirali” pilota koji je preživeo opterećenje od 46,2 g. Izveo je to pri brzini od 1017 km/h. Prvo katapultiranje pri nadzvučnoj brzini obavio je američki probni pilot Džordž Smit 1955. godine. Ambicije konstruktora išle su dotle da je čak i za sovjetski šatl ”Buran” bilo konstruisano sedište ”K-36 RB” za slučaj neočekivane situacije prilikom poletanja ili sletanja. Ta sedišta su više puta ispitana na brodovima iz serije ”Progres”.
Međutim, nije sve išlo tako glatko. Sedišta prve generacije imala su samo jedan zadatak – da katapultiraju pilota iz kabine. Pilot je zatim sam morao da otkopča pojaseve, odbaci sedište i otvori padobran. Otvoreno je pitanje koliko njih je to uspelo prisebno i bezbedno da uradi. Sedište je izbacivano pirotehničkim patronima. Izum tih sedišta poklapa se s pojavom prve generacije mlaznih aviona (”Su-9”, ”MiG-15”, ”Sejbr”, itd). Povećanje brzine aviona tražilo je i povećavanje brzine katapultiranja, što je pak dovodilo u pitanje život pilota, jer su oni prilikom takvog opterećenja bili teško povređivani, pri čemu je često stradala i kičma. Problem je privremeno rešen jer su u avione postavljena sedišta pod uglom, pa je mogućnost povreda značajno smanjena. Međutim, smanjena je i brzina katapultiranja i minimalne visine, pa je pilot mogao računati s katapultiranjem tek iznad 250 do 300 metara, što nije uvek bilo slučaj, pogotovo ne pri poletanju ili sletanju. Trebalo je rešiti i taj problem, pa je odlučeno da se koriste dvostepeni mehanizmi: prva faza je bila s relativno slabim patronom koji je izbacivao sedište uvis, posle čega je raketni motor na čvrsto gorivo, uz prihvatljivo ubrzanje, izbacivao sedište na bezbednu visinu. Tada je minimalna zahtevana brzina aviona bila 130 km/h.
Ni konstruktori aviona nisu mirovali, pa su se brzine i plafon letilica povećavali. U tom slučaju pilot nije više morao da strepi samo od G opterećenja, već i od vazdušne struje koja je mogla da mu polomi udove ili izazove rupturu lica i drugih delova tela. Tada su na scenu stupili ergonomski stručnjaci koji su razvili zaštitnu opremu pilota. U početku su to bili čvrsti zaštitni šlemovi od fiberglasa, posebno skrojeni kombinezoni i specijalne letačke čizme. Na sedišta su počeli da se ugrađuju limiteri – automatski aktivirani uređaji koji bi blokirali ruke i noge pilotu jer ih on nije mogao svojom snagom držati skupljene pod naletom vazdušne struje. Zatim su dodati zatezači pojaseva (kasnije primenjivani na automobilima) koji su sprečavali povredu kičme. Sve u svemu, pilot je pretvaran u fiksiranu lutku kojoj je ostalo da povuče ručicu u pravom trenutku i da se pomoli bogu, ukoliko je religiozan.
Međutim, ni to nije bilo garancija jer su ove metode bile delotvorne samo pri određenim parametrima. Stoga su, nezavisno jedni od drugih, vođeni izumom već spomenutog Rumuna, mnogi pokušavali da usavrše modul koji bi bio katapultiran i u kome bi pilot (ili posada) bili sve vreme zaštićeni do prizemljenja. Najdalje u tome otišli su Amerikanci jer su, kako smo već naveli, u svoje avione ”B-58 Hastler” i ”F-111” ubacili takav modul. Zašto on nije prihvaćen u većoj meri? On jeste štitio pilote u vazduhu, ali pitanje prizemljenja i napuštanja modula bilo je takođe rizično – šta ako padne u močvaru, u gusto, visoko drveće, džunglu, a njime se nije moglo upravljati kao s pojedinačnim padobranom? Pored katapultiranja uvis, na nekim letilicama primenjeno je i katapultiranje nadole, kroz pod kabine. To je primenjeno na avionima ”F-104 Starfighter” (nazvan od strane nemačkih pilota mrtvački kovčeg) i ”B-47” koji je imao tročlanu posadu, pa je jedan od članova morao da se katapultira kroz pod.
U oba slučaja razlog je bio visok rep. Međutim, kod ”B-52” razlog nije ni visok rep ni velika brzina, već mesta navigatora i radarskog operatera koji sede na donjoj palubi, ispod gornje posade. Sovjetski ”Tu-22 – blinder” katapultirao je svoju posadu (prilično neuspešno) kroz pod jer je imao dva masivna motora na repnom delu. S obzirom na to da je bio veoma podložan nesrećama pri sletanju zbog komplikovanog upravljanja, i on je bio pravi kovčeg, odnosno ”ljudožder” kako su ga piloti zvali.
Nove generacije
Sovjeti su na lovcu ”MiG-21” primenili sistem sedišta ”SK”. Ono je preuzeto bez velikih izmena sa aviona ”MiG-19” ali je kao zaštita pilota od strujanja vazduha iskorišćena nastrešica pilotske kabine. Međutim, ni ono nije bilo svemoguće pa je uskoro zamenjeno novim. Ta nova generacija imala je trostepeni padobranski sistem. Prilikom lansiranja pilota u vazdušnu struju izbacivan je prvi stabilizarujći padobran koji je prevrtao sedište i pilota na leđa, ”nizvodno” struji, čime je značajno smanjen razorni efekat, posle toga je uključivan raketni motor na čvrsto gorivo, izbacujući sedište na bezbednu udaljenost od aviona. Posle kočenja sedišta, aktivirao se drugi padobran koji bi se, u slučaju skoka s većih visina, odvajalo tek na tri do četiri hiljade metara, kada je moguće udisati atmosferski vazduh. Nakon toga aktivirao bi se glavni padobran. To je ujedno i najnovija generacija katapultiranih sedišta. Sva ona su ona opremljena autonomnim pogonskim sredstvima, nezavisno od aviona, pa ni uništenje vitalnih delova letilice nije moglo i ne može ugroziti katapultiranje, osim direktnog pogotka u neki od delova katapulta i njegovog sistema upravljanja. Sve je izračunatoo u milisekundama, stoga nije čudo što je njihova cena izuzetno visoka, a rad na razvoju bio tako dug i mukotrpan, uz brojne žrtve.
Takav razvoj omogućio je konfirugaciju ”0-0”, spasavanje pilota iz nepokretne letilice, pri visini i brzini nula. Kod Rusa još uvek ograničenje na minimalnu brzinu od 130km/h važi za avione ”Tu-22M3”. Na većini aviona katapult aktivira sam pilot, a na vrhu sedišta nalazi se ojačani deo za razbijanje poklopca kabine. Pažljiv posmatrač može primetiti tanke linije na krovu kabine koje predstavljaju laserski izvedene rezove kojima se usmerava i olakšava probijanje krova kabine. Postoje i avioni s više članova posade gde o njihovom katapultiranju odlučuje pilot, kao što je to slučaj kod aviona ”Tu-22M”. Jedini ruski avion potpuno opremljen automatskim sistemom koji izbacuje pilota i mimo njegove volje, ali i prilikom njegove nesposobnosti da se sam katapultira, je bio avion ”Jak-38” koji je izvesno vreme, kao VTOL avion korišćen na brodovima. Najveća brzina aviona pri kojoj je pilot preživeo katapultiranje bila je 2,6 maha na visini od 18.000 metara. Test je obavljen još 1981. godine sa avionom ”MiG-25U”, a pilot je na sebi imao visionsko odelo – skafander.
Helikopteri iz porodice ”Ka-50” i ”Ka-52” Kamov su prvi helikopteri na svetu sa operativnim sistemom za katapultiranje. Pre samog izbacivanja pilota, posebna eksplozivna punjenja odbacuju lopatice rotora i vetrobransko staklo, a zatim raketni motor ”izvlači” pilota iz helikoptera, pri čemu donji deo sedišta ostaje u letilici. Trake naslona sedišta se automatski presecaju, čime se aktivira i padobran. Ako je potrebno, pilot može da iskoči iz helikoptera i bez aktiviranja raketnog motora. U SAD se eksperimentisalo najpre sa dvorotornim helikopterom ”Piasecki H-21 Workhorse/Shawnee”, zatim i sa ”S-72 Sikorski” (eksperimentalnim hibridnim avionom-helikopterom), pa i sa ”AH-1 kobra”.
Kad već toliko koštaju, a dužna su da spasu pilota, u sedištima se nalazi i dodatna oprema kao i multifunkcionalni uređaji: gumeni čamac, komplet lekova, hrana, signalni pištolj, radio-stanica i gps lokator, specijalne boje i patroni za signalizaciju, itd.
Danas u svetu postoje samo četiri proizvođača: ”Avitek” (“Авитек – АО Вятское машиностроительное предприятие”) u Kirovu (Ruska Federacija), ”Martin Baker” (”Martin-Baker Aircraft Co Ltd”), u Bakimgemširu ( Buckinghamshire) – Velika Britanija, kao i američke kompanije ”McDonnell Douglas” (Sent Luis) i ”Stencel Aero Engineering Corp.” San Francisko.
