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航空機において、射出座席（または射出シート）とは、緊急時に航空機（通常は軍用機）のパイロットやその他の乗員を救出するために設計されたシステムである。ほとんどの設計では、座席は爆薬またはロケットモーターによって機体から射出され、パイロットも一緒に機外へ移動する。射出可能な脱出用乗員カプセルの概念も試みられている（B-58ハスラーを参照）。機体から完全に離脱すると、射出座席はパラシュートを展開する。射出座席は、特定の種類の軍用機で一般的に使用されている。
1910年にバンジージャンプを利用した航空機からの脱出が行われた。1916年には、パラシュートの初期の発明者であるエベラード・カルスロップが圧縮空気を使用した射出座席の特許を取得した。[ 1 ]座席の下に設置された圧縮バネがテストされた。[ 2 ]
射出座席の現代的なレイアウトは、1920年代後半にルーマニアの発明家アナスタセ・ドラゴミルによって初めて提案されました。この設計は、パラシュート式セル（航空機やその他の乗り物から射出可能な座席）を特徴としていました。1929年8月25日にパリ近郊のパリ・オルリー空港で、そして同年10月にブカレスト近郊のバネアサで試験が行われ、成功しました。ドラゴミルは、フランス特許庁でこの「カタパルト式コックピット」の特許を取得しました。[ a ]
この設計は第二次世界大戦中に完成された。それ以前は、故障した航空機から脱出する唯一の手段は機体から飛び降りることだったが、負傷、狭い空間からの脱出の困難さ、Gフォース、機体を通過する気流、その他の要因により、多くの場合、これは困難だった。
最初の射出座席は第二次世界大戦中にハインケルとサーブによって独自に開発されました。初期のモデルは圧縮空気で駆動され、そのようなシステムを搭載した最初の航空機は1940年のハインケル He 280ジェットエンジン戦闘機の試作機でした。He 280 のテストパイロットの一人、ヘルムート・シェンクは、操縦翼面が着氷して作動しなくなった後、1942 年 1 月 13 日に、射出座席で損傷した航空機から脱出した最初の人物となりました。この戦闘機は、V-1 飛行爆弾の開発のためのアルグス As 014インパルスジェットのテストに使用されていました。通常のハインケル HeS 8Aターボジェットは取り外され、激しい雪の中、ドイツのドイツ空軍の中央テスト施設であるレヒリン試験場からメッサーシュミット Bf 110 C 牽引機2 機によって上空に牽引されました。高度7,900フィート（2,400メートル）で、シェンクは操縦不能に陥り、曳航索を投棄して脱出した。[ 3 ] He 280は量産化されることはなかった。乗員用の射出座席を備えた最初の運用型は、 1942年に製造されたハインケル He 219ウーフー夜間戦闘機だった。
スウェーデンでは、1941年に圧縮空気を使用するバージョンがテストされました。火薬式射出座席はボフォース社によって開発され、1943年にサーブ21用にテストされました。最初の空中テストは1944年2月27日にサーブ17で行われ、 [ 4 ]ベングト・ヨハンソン中尉が1946年7月29日にJ21とJ22の空中衝突後に初めて使用しました。[ b ] [ 5 ]
1944年後半に初めて実戦配備された軍用ジェット機として、ドイツの「国民戦闘機」国土防衛ジェット戦闘機設計コンペで優勝した軽量のハインケルHe 162 Aスパッツは、新型の射出座席を備えていた。この射出座席は、爆発カートリッジによって発射されるものだった。このシステムでは、座席はコックピット後部を走る2本のパイプの間に設置された車輪の上を移動する。座席が所定の位置に降ろされると、座席上部のキャップがパイプに被さって閉じられる。基本的にショットガンの弾丸と同じカートリッジが、パイプの下部に上向きに配置される。発射されると、ガスがパイプを満たし、端のキャップを「ポン」と吹き飛ばし、それによって座席が車輪でパイプを上って機体から押し出される。終戦までに、ドルニエ Do 335プファイル（主に、設計に搭載された双発エンジンのうち後部に搭載されたエンジンが、胴体後端にある推進式プロペラを駆動しており、通常の「脱出」の際に危険となるため）と、終戦間際の試作機数機にも射出座席が装備された。
第二次世界大戦後、航空機の速度がますます速くなり、音速の壁を突破するのに時間もかからなかったため、こうしたシステムの必要性は切迫したものとなった。そのような速度では、手動での脱出は不可能だった。アメリカ陸軍航空隊はバネで作動する下方射出システムを実験したが、北アイルランド出身のジェームズ・マーティンと彼の会社マーティン・ベーカーの功績が決定的なものとなった。
マーティン・ベーカー・システムの最初の実飛行試験は、整備士のバーナード・リンチがグロスター・ミーティアMk IIIジェットから脱出した1946年7月24日に行われた。その直後の1946年8月17日、ラリー・ランバート一等軍曹がアメリカ軍初の実射者となった。リンチは1948年のデイリー・エクスプレス航空ショーでミーティアから脱出し、射出座席を実演した。[ 6 ]マーティン・ベーカー射出座席は1940年代後半から試作機や量産機に搭載され、このような座席が初めて緊急時に使用されたのは、1949年にジェット動力のアームストロング・ホイットワースAW52実験飛行翼機の試験中であった。
初期の座席は、座席に取り付けられた伸縮チューブ内の固体推進剤に点火することで、パイロットと座席を射出する方式を採用していた。航空機の速度がさらに上昇するにつれ、この方式ではパイロットを機体から十分に離すことができないことが判明した。推進剤の量を増やすと搭乗者の脊椎を損傷する恐れがあったため、ロケット推進の実験が始まった。1958年、コンベアF-102デルタダガーは、ロケット推進座席を搭載した最初の航空機となった。マーティン・ベーカー社は、複数のロケットユニットから単一のノズルに燃料を供給する同様の設計を開発した。この構成による推力の増加は、航空機が地上または地上のごく近くにあっても、パイロットを安全な高度まで射出できるという利点があった。
1960年代初頭、コンベアF-106デルタダートなどの航空機で、超音速での使用を想定したロケット推進式射出座席の展開が始まった。6人のパイロットが700ノット（1,300 km/h、810 mph）を超える速度で射出している。マーティン・ベーカー座席が展開された最高高度は57,000フィート（17,400 m）（1958年のキャンベラ爆撃機から）である。1966年7月30日、D-21ドローンの発射を試みた際に事故が発生し、ロッキードM-21 [ 7 ]の乗員2名がマッハ3.25で高度80,000フィート（24,000 m）で射出された。パイロットは無事回収されたが、発射管制官は水上着水後に溺死した。こうした記録にもかかわらず、ほとんどの射出は比較的低速・低高度で発生しており、パイロットは地面に衝突する前に機体の制御を取り戻す望みがないと判断できる場合が多い。
ベトナム戦争末期、米空軍と米海軍は、敵地上空で脱出したパイロットが捕虜になったり死亡したりすること、そして救出作戦で人員と航空機が失われることを懸念していた。両軍は、航空機乗員脱出/救助能力または空中脱出および救助能力（AERCAB）射出座席（米軍と防衛産業の両方で使用されている用語）と呼ばれるプログラムを開始した。このプログラムでは、パイロットが脱出した後、射出座席が脱出地点から十分に離れた安全な場所にパイロットを運ぶ。AERCAB射出座席のコンセプトに関する提案依頼書は1960年代後半に発行された。3社がさらなる開発のために論文を提出した。ベル・システムズによるロガロ翼設計、カマン・エアクラフトによるジャイロコプター設計、フェアチャイルド・ヒラー社製のプリンストン翼（つまり、柔軟な素材で作られ、展開すると内部の支柱や支持具などが展開して剛性になる翼）を採用した小型の従来型固定翼機。3機とも射出後、標的ドローン用に開発された小型ターボジェットエンジンで推進される。カマン設計を除いて、パイロットは救助のための安全地点に到達した後、パラシュートで地上に降りる必要がある。AERCABプロジェクトは、ベトナム戦争の終結とともに1970年代に終了した。[ 8 ] 1972年初頭、カマン設計はハードウェア段階に到達した唯一の設計だった。テストパイロットによる第1段階の地上離着陸のために、AERCAB射出座席に特殊な着陸装置プラットフォームを取り付けてテストされる寸前までいった。[ 9 ]
射出座席の目的はパイロットの生存である。パイロットは通常、約12～14Gの加速度を経験する。西側諸国の座席は通常、パイロットにかかる負荷が軽い。1960年代から70年代のソ連の技術では、SM-1やKM-1などの銃身型射出座席では、20～22Gに達することもあった。脊椎の圧迫骨折は、射出時の繰り返し発生する副作用である。
超音速での射出は生存不可能であると初期段階で理論づけられていたが、チンパンジーを被験体としたプロジェクト・ウーシュを含む広範なテストを実施し、それが実現可能であることを確認した。[ 11 ]
NPPズベズダK-36の性能は、1993年7月24日のフェアフォード航空ショーで、2機のMiG-29戦闘機が空中衝突した後にパイロットが脱出した際に、意図せず実証された。 [ 12 ]
ACES II シートの逆さ飛行時の最小射出高度は、150 ノット (280 km/h、170 mph)で地上約140 フィート (40 m)ですが、ロシアの同等品である K-36DM の逆さ飛行時の最小射出高度は100 フィート (30 m)です。航空機にNPP Zvezda K-36DM 射出シートが装備され、パイロットが КО-15 防護服を着用している場合、0 ～ 760 ノット (1,400 km/h、870 mph)の対気速度と 0 ～ 82,000フィート (25,000 m)の高度で射出できます。K-36DM 射出シートには、ドラッグ シュートと、パイロットの脚の間に上昇してパイロットの周囲の空気をそらす小さなシールドが備わっています。[ 13 ]
パイロットが水中に不時着した後、水中から脱出に成功した例はごくわずかである。最初に記録されたのは、 1954年10月13日にウェストランド・ワイバーンが発艦時に着水し、空母に激突して機体が真っ二つになった後、イギリス海軍艦隊航空隊のBDマクファーレン中尉がマーティン・ベーカーMk.1射出座席を使用して水中から脱出に成功したケースである。 [ 14 ]また、アメリカ海軍[ 15 ]とインド海軍のパイロットもこの偉業を成し遂げたという記録も存在する。 [ 16 ] [ 17 ]
2011年6月20日現在 –スペイン空軍のパイロット 2 名がサン ハビエル空港上空で脱出した際、マーティン・ベーカー製品によって救われた命の数は 93 の空軍から 7,402 人でした。[ 18 ]同社は「射出タイ クラブ」というクラブを運営しており、生存者にユニークなネクタイとラペル ピンを贈呈しています。[ 19 ] 2026 年、マーティン・ベーカーは「7,700 人以上の命を救った」と主張し[ 20 ]、同社のクラブには「現在 6,000 人以上の登録会員がいる」と述べています。[ 21 ]全てのタイプの射出座席の合計数は不明ですが、かなり多い可能性があります。
初期の射出座席モデルには、頭上の射出ハンドルのみが装備されており、パイロットに正しい姿勢を取らせるとともに、スクリーンを引き下げて、その後の爆風から顔と酸素マスクの両方を保護するという二重の役割を果たしていました。マーティン・ベイカーは、パイロットが高Gフォースのために上方に手を伸ばせない場合でも射出できるように、座席の前部に補助ハンドルを追加しました。その後（例えば、ベイカーのMK9では）、下部のハンドルの方が操作しやすいことが証明され、ヘルメットの技術も進歩して爆風からも保護できるようになったため、上部のハンドルは廃止されました。[ 22 ]
「標準」射出システムは2段階で作動します。まず、操縦士の頭上にあるキャノピーまたはハッチ全体が開き、粉砕され、または投棄され、座席と搭乗者がその開口部から射出されます。初期の航空機のほとんどでは、これには操縦士による2つの別々の操作が必要でしたが、先進コンセプト射出座席モデル2（ACES II）などの後期の脱出システム設計では、両方の機能を1つの動作で実行します。
ACES II射出座席は、ほとんどのアメリカ製戦闘機に採用されている。A-10は、連結された発射ハンドルでキャノピー投棄システムを作動させ、続いて座席を射出する。F-15もA-10と同じ連結システムを採用している。どちらのハンドルも同じ動作をするため、どちらか一方を引けばよい。F-16は、コックピットが狭すぎて側面にハンドルを設置できないため、パイロットの膝の間に1つのハンドルしか備えていない。
非標準的な脱出システムには、下方トラック（B-52ストラトフォートレスを含む爆撃機の一部の乗員ポジションで使用）、キャノピー破壊（CD）およびキャノピー貫通（TCP）、抗力抽出、カプセル化シート、さらには乗員カプセルなどがあります。
F-104スターファイターの初期型は、T字尾翼の危険性から、下向きの射出座席が装備されていた。この方式を実現するため、パイロットはケーブルに取り付けられた「スパー」と呼ばれる装置を装着し、脚を内側に引き込むことで射出できるようにしていた。この開発を受けて、他の脱出システムの中には、脚がもがくことによる怪我を防ぎ、重心をより安定させるために、脚格納装置を使用するものもあった。F-104の一部のモデルには、上向きの射出座席が装備されていた。
同様に、B-52ストラトフォートレスの6つの射出座席のうち2つは、機体下部のハッチ開口部から下向きに発射されます。下向きのハッチは、ハッチのロックを解除するスラスタによって機体から解放され、重力と風によってハッチが取り外され、座席が作動状態になります。前方上部デッキの4つの座席（うち2つは電子戦士官と銃手で、機体後方を向いています）は、通常通り上向きに発射されます。このような下向き発射システムは、射出時に機体が水平飛行している場合、地上または地上付近では役に立ちません。
低空飛行用に設計された航空機には、キャノピーが射出されるのを待つのは時間がかかりすぎるため、キャノピーを通して射出される射出座席が装備されていることがある。多くの航空機タイプ（BAEホークやハリアーシリーズなど）は、キャノピーのアクリル樹脂に埋め込まれた爆発コード（MDC：小型起爆コード、またはFLSC：フレキシブル線状成形炸薬）を備えたキャノピー破壊システムを使用している。MDCは射出ハンドルを引くと作動し、座席が射出される数ミリ秒前に座席の上のキャノピーを粉砕する。このシステムは、航空機がホバリング中に射出が必要になる場合があり、キャノピーを投棄するとパイロットと座席がキャノピーに衝突する可能性があるため、ホーカー・シドレー・ハリアーVTOL機ファミリー向けに開発された。このシステムは、T-6テキサンIIやF-35ライトニングIIにも使用されている。
キャノピー貫通はキャノピー破壊に似ていますが、座席上部の「シェル歯」と呼ばれる鋭い突起がキャノピーの下面に当たり、それを粉砕します。A-10 サンダーボルト II は、キャノピーの投棄に失敗した場合に備え、ヘッドレストの両側にキャノピーブレーカーを装備しています。T-6 も、MDC が起爆しなかった場合に備えて、同様のブレーカーを装備しています。地上での緊急事態では、地上クルーまたはパイロットがキャノピーの内側に取り付けられたブレーカーナイフを使用して透明部分を粉砕することができます。A-6 イントルーダーと EA-6B プラウラーの座席はキャノピーを通して射出することができ、十分な時間があればキャノピー投棄は別のオプションでした。
CDシステムとTCPシステムは、F-16に使用されているレキサンポリカーボネート製キャノピーのような、柔軟な素材で作られたキャノピーには使用できません。
ヤコブレフYak-38などのソ連製VTOL （垂直離着陸）艦上戦闘機には、飛行範囲の少なくとも一部において自動的に作動する射出座席が装備されていた。
ドラッグエクストラクションは、利用可能な脱出システムの中で最も軽量かつシンプルなもので、多くの実験機で使用されてきました。単に「脱出」することと爆発式射出システムの中間に位置するドラッグエクストラクションは、航空機（または宇宙船）の周囲の気流を利用して、操縦士を操縦席からガイドレールに沿って機体から遠ざけます。標準的な射出座席のように、キャノピーを投棄し、ドラッグシュートを気流に展開するものもあります。このシュートは、座席ごと、または座席ベルトの解除後に搭乗者を機体から引きずり出し、搭乗者は機体構造物から十分に離れたレールの端から飛び出します。スペースシャトルの場合、宇宙飛行士は風に体をさらされながら長く湾曲したレールに乗り、安全な高度まで自由落下した後、シュートを展開しました。
カプセル型座席脱出システムは、B-58ハスラーおよびB-70ヴァルキリー超音速爆撃機向けに開発された。これらの座席は空気圧で開閉するクラムシェル型構造になっており、乗員は身体に危害を及ぼすほどの高速・高高度でも脱出することができた。これらの座席は、クラムシェルが閉じた状態でも操縦士が機体を制御できるように設計されており、水上着水時にはカプセルが浮くようになっていた。
ジェネラル・ダイナミクスF-111などの一部の航空機設計では、個別の射出座席は備えられておらず、代わりに乗員を収容する機体全体を単一のカプセルとして射出できる。このシステムでは、非常に強力なロケットが使用され、複数の大型パラシュートを用いてカプセルを降下させる。これはアポロ宇宙船の緊急脱出システムと同様の仕組みである。着陸時にはエアバッグシステムが着地時の衝撃を緩和するために使用され、乗員カプセルが水面に着水した場合は浮揚装置としても機能する。
ゼロゼロ射出座席は、地上に静止した位置（つまり、高度ゼロ、対気速度ゼロ）から、特に航空機のコックピットから、搭乗者を安全に上方に射出して着陸させるように設計されています。ゼロゼロ機能は、低高度または低速飛行中や地上での事故など、回復不可能な緊急事態から乗員が上方に脱出できるように開発されました。パラシュートは、安全な着陸速度まで減速する時間を確保するために、開くための最低高度が必要です。したがって、ゼロゼロ機能が導入される前は、射出は最低高度と最低対気速度以上でのみ実行できました。座席が（航空機の）高度ゼロから作動するには、座席が十分な高度まで自力で上昇する必要があります。
これらの初期の座席は、航空機から大砲で発射され、座席内部の非常に短い砲身で必要な高推力を発生させた。しかし、これによって総エネルギーが制限され、結果として可能な高度も制限された。そうでなければ、必要な高推力によってパイロットが押しつぶされてしまうからである。
最新のゼロゼロ技術では、小型ロケットを使用して座席を適切な高度まで上昇させ、少量の爆薬でパラシュートのキャノピーを素早く開いてパラシュート降下を成功させるため、パラシュートの適切な展開はもはや対気速度や高度に依存しません。座席のキャノンが座席を機体から分離した後、座席下のロケットパックが噴射して座席を高度まで持ち上げます。ロケットはキャノンよりも長く噴射するため、同じほどの大きな力は必要ありません。ゼロゼロロケットシートは、射出時のパイロットにかかる力も軽減し、負傷や脊椎圧迫のリスクを低減します。
カモフKa-50とその後継機であるカモフKa-52は、射出座席を搭載した最初で唯一の量産型ヘリコプターでした。そのシステムは従来の固定翼機のものと似ていますが、メインローターには爆発ボルトが装備されており、座席が射出される直前にブレードを投棄することで、パイロットがブレードに巻き込まれて死亡するのを防ぎます。
射出座席を装備した唯一の民間ジェット旅客機は、ソ連のツポレフTu-144だった。しかし、射出座席は試作機にのみ搭載されており、乗員専用で乗客用ではなかった。1973年のパリ航空ショーで墜落したTu-144は量産型であり、射出座席は装備されていなかった。
月着陸研究機（LLRV）とその後継機である月着陸訓練機（LLTV）は射出座席を使用していた。ニール・アームストロングは、ジョー・アルグランティとスチュアート・M・プレゼンツに続いて、1968年5月6日に射出された。[ 23 ]
射出座席を搭載して飛行した唯一の宇宙船は、ボストーク、ジェミニ、スペースシャトルである。[ 24 ]
スペースシャトルの初期の飛行では、コロンビア号が使用され、乗員は2名で、両機とも射出座席が装備されていました（STS-1～STS-4）。しかし、乗員数の増加に伴い、座席は無効化され、その後取り外されました。[ 25 ]射出座席が装備されたスペースシャトルのオービターは、コロンビア号とエンタープライズ号の2機のみでした。ブラン級オービターにはK-36RB（K-36M-11F35）座席が装備される予定でしたが、計画が中止されたため、座席は使用されませんでした。
ロケットそりを除けば、地上車両に射出座席が搭載された例はない。パラシュートが開くのに十分な高度と時間がないからだ。しかし、フィクションではよくある設定である。有名な例としては、ジェームズ・ボンド映画に登場するアストンマーティンDB5があり、この車には射出式の助手席が備わっている。