人类早在1947年就完成了首次超音速飞行,24岁的美国空军上尉飞行员查尔斯·叶格尔,驾驶X-1验证机在12800米高空成功突破了音障。就在15年后,一头黑熊也完成了自己的第一次超音速飞行和超音速弹射。这头名为Yogi(瑜伽)的黑熊是世界上第一只完成此项壮举的熊,也是第二个完成超音速弹射的动物。
B-58盗贼超音速轰炸机
一切还要从美国空军的B-58“盗贼”轰炸机说起,作为世界上第一架两倍音速飞行的轰炸机,B-58堪称当时的黑科技集大成者之作。就在其投入使用后,又一个难关挡在了美国空军面前,那就是超音速弹射。1955年2月26日,一架F-100A“超佩刀”战斗机(53-1659)在试飞过程中突然发生故障,战机的液压系统被锁死,飞机失去控制后向地面俯冲。北美航空公司的试飞员乔治·F·史密斯(George F Smith)不得不在 1.05 马赫的速度下弹射逃生,虽然最终安全落地,身受重伤的史密斯却因此昏迷了5天,经过长时间的治疗后才康复。
F-100战斗机是美军第一型实用化超音速战机,但其安全性极差,有超过4成的飞机在服役期间坠毁
史密斯的死里逃生让当时的美军飞行员都心有戚戚,要知道50年代末开始,美国空军已经全面进入二倍音速时代,弹射逃生的难度比F-100的跨音速更高。B-58作为一款两倍音速轰炸机,早期使用的仍是普通弹射座椅,鉴于超音速弹射过高的死亡率,美国空军为此提出了“救生舱”计划,为三名B-58飞行员各自提供一个全封闭式的弹射座椅,以增加他们弹射时的生存机会。
“胶囊”打开状态
这种被昵称为“胶囊”的封闭式弹射座椅由斯坦利航空公司研制,在普通弹射座椅上加装了一层折叠保护壳,正常飞行状态下保护壳向上收起,在弹射时安全带会立即将飞行员的身体和手臂固定,同时膝盖下的作动杆会自动收起,迫使飞行员的大腿往上收,最后放下保护壳,弹射出座舱。“胶囊”内除了弹射座椅以外,还存有求生必要的通讯器材、氧气罐、自动充气气囊和信号枪等。这套封闭式弹射座椅系统无疑是当时最先进的型号,但由于自重较大加上工作步骤繁琐,所以可靠性较差。这类设计在当时也是无奈之举,等到第三代战机服役,这种落后的弹射方式就被抛弃了。
“胶囊”封闭状态
虽然设计了全封闭式弹射座椅,但科研人员对于其在超音速状态下的表现并无信心,因此进行弹射试验就显得很有必要。最初参与弹射试飞的是从失业人群中招募的志愿者,他们参加了地面弹射试验,虽然试验风险较低,但仍然发生了意外。一次弹射中,弹射座椅未能正常工作,一名志愿者因此丧生。接下来的飞行弹射试验无疑风险更高,所以试验人员不敢再用真人去冒险了,而是将目光投向动物实验。
B-58地面弹射试验装置
动物实验在军用领域并不罕见,在很多高危领域技术人员都曾使用动物作为人类的替代品,斯坦利航空公司的试验人员选择了和人类体型相近的黑猩猩和熊。黑猩猩和人类同为灵长类动物,正常情况下是最优的选择,但黑猩猩的体重和成年人相差较大,无法模拟飞行员的弹射状态。最终入选的是北美黑熊,作为一种中型熊科动物,成年北美黑熊体长120-220厘米,雄性重量60-272千克,雌性重量40-150千克,加上北美黑熊具备站立行走的能力,无论是形态还是体重都接近人类飞行员。
野外生活的北美黑熊,这是加拿大和美国境内常见的一种熊科动物
北美黑熊Yogi,注意其生死看淡的眼神
第一只参加飞行弹射试验的就是2岁的雌性北美黑熊Yogi,1962年3月21日,Yogi在注射镇定剂后被固定在了B-58的电子设备操作员弹射座椅上。负责试验的B-58很快起飞爬升,并在35000英尺(约合10600米)的高度上完成了第一次超音速弹射,当时B-58的飞行速度为1400公里/小时。Yogi在弹射过程中一切正常,在飘了7分49秒后成功着陆,当试验人员打开弹射座椅保护壳时,Yogi还未从镇定剂作用中恢复,就这么迷迷糊糊的完成了熊科动物历史上第一次弹射。
Yogi被安排在了设备操作员座位上
Yogi从B-58轰炸机上弹射出舱
解脱出来的Yogi很快被送去医院进行检查,检查结果表明Yogi身体一切正常,封闭式弹射座椅很好的保护了它。虽然在超音速弹射中逃过一劫,但命大的Yogi运气并不好,为了进一步检查超音速弹射对其身体的影响,Yogi随后被安乐死,用以解剖检查其内脏器官。
迷迷糊糊中完成弹射的Yogi
Yogi被送往医院进行检查
Yogi只是第一只登上B-58轰炸机的北美黑熊,两周以后另一只名为Big John的黑熊再次完成了超音速弹射。Big Joh你在45000英尺(约为13700米)高空,时速超过1600公里/小时的状态下被弹射出舱,封闭式弹射座椅再度运作良好,Big John安全落地。相比Yogi的不幸,Big John显然福大命大,最终躲过了被解剖的下场。
被解救的Yogi
两头黑熊的空中弹射试验给技术人员提供了宝贵的第一手数据,在这完善B-58的封闭式弹射座椅,乃至超音速弹射研究中都起到了重要作用。可以说Yogi和Big John这两头熊的牺牲,间接拯救了美军无数飞行员。不过封闭式弹射座椅并未在实际使用中得到推广,仅有B-58轰炸机运用,而且B-58的服役历史也很短暂,仅仅装备10年就退出了美国空军序列。
F-16的地面弹射试验装置
以Yogi和Big John为代表的动物在人类科研史上做出了不可磨灭的贡献,理应得到我们的尊重。当然这类动物试验大多带有时代烙印,随着相关模拟技术的不断进步,动物试验最终会退出历史舞台。
博物馆中的B-58和其弹射座椅