Katapultiste

Katapultiste (ingl ejection seat) on seade, mida kasutavad sõjalennukite piloodid hädaolukorra puhul lennukist väljumiseks. Katapultistme väljatöötamine algas 1910. aastatel, mil hakati katsetama võimalusi liikuvast õhusõidukist langevarju abil väljumiseks. Aastal 1916 patenteeris Everard Calthrop süsteemi, mis vabastas lennukist suruõhu toimel istme, mille küljes oli langevari. Aastal 1930 patenteeris Anastase Dragomir katapulteeritava kokpiti süsteemi. Aastal 1934 alustati katapultistmete arendamist Saksamaal (Heinkel) ja Rootsis (Saab). Saksamaal asuti katsetama suruõhul toimivaid süsteeme. Esimest korda kasutas katapultistet enda elu päästmiseks Saksa piloot Helmut Schenk, kes katapulteerus 13. jaanuaril 1942 prototüüplennukist Heinkel He 280. Aastal 1942 tegi oma esimese lennu Heinkel He 219. See oli maailma esimene kasutuselevõetud sõjalennuk, millesse oli ehitatud katapultiste. Sõjategevuses kasutas katapultistet esimest korda Saksa He 219A meeskond 11. aprillil 1944, kui nende lennuk sai tabamuse Suurbritannia kuningliku õhuväe (RAF) lennukilt Mosquito. Sõja jooksul katapulteerus lennukitest üle 60 Luftwaffe piloodi. Rootsis arendasid firmad Saab ja Bofors välja püssirohul toimiva katapultistme, mida testiti õhus 1994. aastal Saab B 17 peal. Sõjategevuses kasutas Saab Mk1 katapultistet esimest korda leitnant Bengt Johansson 29. juulil 1946 pärast lennukite J 21A-1 ja J 22 kokkupõrget õhus. 1940ndate lõpul alustas katapultistmete arendamist ettevõte Martin-Baker. Aastal 1950 patenteeris Martin-Baker automaatse katapultistme süsteemi, mis automatiseeris langevarju avanemise. Aastal 1953 võttis Suurbritannia kuninglik õhuvägi kasutusele katapultistme Martin-Baker Mk2, mis oli maailma esimene automaatne süsteem lennukist evakueerumiseks. Suurel kõrgusel (30 000 jalga) katapulteerus esimest korda Bernard Lynch 17. märtsil 1953. Vee alt katapulteerus esimest korda leitnant Bruce D. Macfarlane 13. oktoobril 1954, kui tema lennuk Westland Wyvern S.4 lennukikandjalt tõustes mootoririkke tõttu vette kukkus. Suurim kõrgus, millelt Martin-Bakeri süsteemide abil katapulteeruti, oli 56 000 jalga. Lennunduse areng ülehelikiiruse poole tekitas vajaduse vastavate evakuatsioonivõimaluste järele. Esimene ülehelikiirusel katapulteerumine toimus 26. veebruaril 1955 Los Angeleses, kui F-100 katselendur George Franklin Smith katapulteerus kiirusel Mach 1,05. Järgnevatel aastatel oli põhirõhk null-null katapultistme väljaarendamisel. Null-null katapultiste (ingl zero-zero ejection seat) on süsteem, mis võimaldab ohutult katapulteeruda nullkiiruselt ja nullkõrguselt (ingl zero speed-zero altitude). See tähendab, et on võimalik ohutult katapulteeruda nii lendavast õhusõidukist kui ka maa pealt. Esimese null-null tüüpi paigalt katapulteerumise sooritas piloot William T. H. Hay 1. aprillil 1961. aastal. Esimese null-null tüüpi katapulteerumise lendavast lennukist sooritas RAFi viitsemarssal Peter Howard 13. märtsil 1962. aastal. Nii Hay kui ka Howard kasutasid Martin-Bakeri katapultistmeid. Lisaks katapultistmetele on ülehelikiirusega lennukitele välja töötatud ka evakuatsioonikapslid (ingl escape pod). Vajadus evakuatsioonikapslite järele tekkis, kui USA õhuvägi arendas välja pommitaja Convair B-58 Hustler, mis suutis ületada helikiirust kahekordselt. Kui B-58 aastal 1961 kasutusele võeti, olid sellesse esialgu ehitatud katapultistmed.  Peagi ilmnes, et sellistel kiirustel ning kõrgustel on katapultistme kasutamine piloodi jaoks ohtlik, mistõttu alustas ettevõte Stanley Aircraft Corp. evakuatsioonikapslite tehnoloogia arendamist. Aastal 1962 asendati B-58 tüüpi lennukite katapultistmed evakuatsioonikapslitega. Katapultistmete testimisel on kasutatud nii mannekeene, vabatahtlikke katselendureid kui ka loomi. Martin-Bakeri null-null katapultistme Mk4 katsetustel kasutati lennundusmeditsiiniliste uuringute tarbeks uimastatud lambaid. Convair B-58 jaoks disainitud evakuatsioonikapslite katsetamisel kasutati šimpanseid ning karusid. Katapultistme kasutajale mõjuvad suurtest kiirustest tingituna tugevad jõud, mis on ohtlikud. Aastal 2020 avaldati uuring, milles käsitleti katapultistme kasutamisega kaasnevaid vigastusi ja nende esinemissagedust. Uuring toetus analüüsidele aastatest 1971–2019 ning käsitles 1710 inimese katapulteerumisjuhtumeid. Analüüsist selgus, et raskelt vigastada sai keskmiselt 29,8% ja surma sai keskmiselt 10,5% kõigist katapulteerunutest. Vigastuste seast olid levinuimad lülisamba luumurrud (61,6%), jäsemetraumad (27,3%) ning peatraumad (8,9%). Vigastatute ning hukkunute määrad erinesid riigiti, kuid üleüldine ellujäämisprotsent paranes aastate jooksul. Stępień, Sławomir; Szajnar, Stanisław; Jasztal, Michał (12. juuni 2017). "Problems of military aircraft crew's safety in condition of enemy counteraction". Eksploatacja i Niezawodnosc - Maintenance and Reliability. 19 (3): 441–446. DOI:10.17531/ein.2017.3.15. ISSN 1507-2711. Aircrew remembered. „World’s first ejection seat life saver.“ https://aircrewremembered.com/worlds-first-ejection-seat-success.html (Vaadatud 21.04.2024). A. Dragomir, „Nouveau système de montage des parachutes dans les appareils de locomotion aérienne“, FR678566A. 1930, Pariis, doi: https://web.archive.org/web/20240421121041/https://worldwide.espacenet.com/patent/search?q=pn%3DFR678566A U.S. Centennial of Flight Commission. „Heinkel Aircraft Works.“ https://www.centennialofflight.net/essay/Aerospace/Heinkel/Aero57.htm (Vaadatud 22.03.2024). Royal Aeronautical Society. „Are you sitting comfortably...?“ https://www.aerosociety.com/news/are-you-sitting-comfortably/ (Vaadatud 24.03.2024). National Air and Space Museum. „Heinkel He 219 A-2/R4 Uhu (Eagle Owl).“ https://airandspace.si.edu/collection-objects/heinkel-he-219-2r4-uhu-eagle-owl/nasm_A19600322000 (Vaadatud 23.03.2024). Parate, B A (31. detsember 2022). Arellano-Garcia, Harvey (toim). "Science And Technology of Aircraft Seat Ejection: Advanced Concepts". Cogent Engineering (inglise). 9 (1). DOI:10.1080/23311916.2022.2034267. ISSN 2331-1916. National Museum of the United States Air Force. „Convair B-58A Hustler.“ https://www.nationalmuseum.af.mil/Visit/Museum-Exhibits/Fact-Sheets/Display/Article/196439/convair-b-58a-hustler/ (Vaadatud 06.04.2024). National Museum of the United States Air Force. „B-58 Escape Capsule.“ https://www.nationalmuseum.af.mil/Visit/Museum-Exhibits/Fact-Sheets/Display/Article/195843/b-58-escape-capsule/ (Vaadatud 06.04.2024). D. Epstein et al., „Injuries associated with the use of ejection seats: a systematic review, meta-analysis and the experience of the Israeli Air Force, 1990-2019“, Injury, kd 51, nr 7, lk 1489–1496, 2020, doi: https://doi.org/10.1016/j.injury.2020.04.048.