【簡(jiǎn)介:】中國(guó)第一艘國(guó)產(chǎn)航空母艦?zāi)壳罢跍?zhǔn)備再次出海進(jìn)行試航,該艦在設(shè)計(jì)方案上和遼寧艦類(lèi)似,兩艘航母堪稱(chēng)是姐妹艦,新國(guó)產(chǎn)航空母艦的試航標(biāo)志著中國(guó)即將迎來(lái)雙航母時(shí)代。當(dāng)然與此同時(shí)
中國(guó)第一艘國(guó)產(chǎn)航空母艦?zāi)壳罢跍?zhǔn)備再次出海進(jìn)行試航,該艦在設(shè)計(jì)方案上和遼寧艦類(lèi)似,兩艘航母堪稱(chēng)是姐妹艦,新國(guó)產(chǎn)航空母艦的試航標(biāo)志著中國(guó)即將迎來(lái)雙航母時(shí)代。當(dāng)然與此同時(shí),中國(guó)還在規(guī)劃發(fā)展排水量更大的平通甲板彈射型航空母艦,未來(lái)還將會(huì)有加裝核動(dòng)力裝置的核動(dòng)力航母出現(xiàn)。外媒曾經(jīng)推測(cè)稱(chēng),到2025年中國(guó)將擁有多艘航空母艦,其中可能就會(huì)包括核動(dòng)力航母。
航空母艦數(shù)量增多,意味著相應(yīng)的艦載機(jī)數(shù)量和類(lèi)型也會(huì)增多。中國(guó)的艦載機(jī)項(xiàng)目其實(shí)可以說(shuō)是和國(guó)產(chǎn)航母項(xiàng)目同步推進(jìn)的,在從烏克蘭引進(jìn)瓦良格號(hào)航空母艦的同時(shí),中國(guó)實(shí)際上也已經(jīng)獲得了烏克蘭的T-10K-3號(hào)原型機(jī),該原型機(jī)同時(shí)也是俄羅斯航母上的蘇33艦載機(jī)的原型機(jī)。通過(guò)整合蘇33原型機(jī)技術(shù),并以殲11系列戰(zhàn)斗機(jī)的技術(shù)成果為藍(lán)本,中國(guó)成功開(kāi)發(fā)了殲15艦載機(jī),新研發(fā)的殲15屬于第四代增強(qiáng)型戰(zhàn)機(jī),性能是極為先進(jìn)的,而且這種艦載機(jī)現(xiàn)在已經(jīng)量產(chǎn),預(yù)計(jì)可以滿足遼寧號(hào)航空母艦和新國(guó)產(chǎn)航母的使用需求。
而隨著陸基五代機(jī)殲20的成功開(kāi)發(fā),下一代隱形艦載機(jī)或許也已經(jīng)在研發(fā)之中。美國(guó)的F35C目前已經(jīng)開(kāi)始生產(chǎn),將成為世界上第一種隱身艦載機(jī)。而中國(guó)的隱形艦載機(jī)項(xiàng)目相信很快也會(huì)取得成功,這是為下一代彈射型航空母艦準(zhǔn)備的艦載機(jī)。航母擁有隱身艦載機(jī)之后其生存能力會(huì)更強(qiáng),作戰(zhàn)效能也能夠進(jìn)一步得到有效提升。
另一種值得關(guān)注的未來(lái)艦載機(jī)就是空警600艦載預(yù)警機(jī),空警600是類(lèi)似于美軍E2C的甲板專(zhuān)用預(yù)警機(jī),其機(jī)身設(shè)計(jì)得更小,且具備折疊翼等設(shè)計(jì),可以停放在甲板上,并借助彈射器技術(shù)從甲板上起飛。一艘航空母艦并不需要很多艦載預(yù)警機(jī),但是艦載預(yù)警機(jī)發(fā)揮的指揮偵察作用卻相當(dāng)強(qiáng)大。中國(guó)在預(yù)警雷達(dá)研發(fā)方面的技術(shù)已經(jīng)成熟,空警600被認(rèn)為是可以發(fā)現(xiàn)F22和F35的新機(jī)型。
航空母艦的艦載機(jī)飛行員的培訓(xùn)與陸基機(jī)場(chǎng)的戰(zhàn)斗機(jī)飛行員有很大的不同,最大的那點(diǎn)在于降落的過(guò)程。陸基機(jī)場(chǎng)的戰(zhàn)斗機(jī)的降落過(guò)程比較緩,而固定翼艦載機(jī)在航母降落的過(guò)程就是一個(gè)加速?zèng)_刺的過(guò)程,降落主要依靠阻攔索拉住艦載機(jī)的著艦勾。
中國(guó)海軍航空母艦艦載機(jī)飛行員的培訓(xùn)就分三個(gè)過(guò)程了。第一階段是與正常的戰(zhàn)斗機(jī)飛行員一樣的訓(xùn)練,第二階段則是在地面采用模擬滑躍甲板進(jìn)行訓(xùn)練,第三階段是最為困難但又是最關(guān)鍵的,單飛桌艦飛行。
對(duì)于美國(guó)和俄羅斯海軍來(lái)說(shuō)艦載機(jī)飛行員的訓(xùn)練過(guò)程與中國(guó)有很大的區(qū)別的,這是因?yàn)槊绹?guó)有T-45教練機(jī),俄羅斯有蘇-25教練機(jī),這兩款機(jī)型都能在航空母艦上進(jìn)行起降,這樣有過(guò)實(shí)際著艦訓(xùn)練的飛行員單飛是就更容易。而且美軍還有F/A-18F雙座戰(zhàn)斗機(jī),這個(gè)也可以擔(dān)負(fù)飛行員的部分訓(xùn)練工作。
中國(guó)國(guó)產(chǎn)航空母艦不會(huì)一夜之間就多出來(lái),航母建造是一個(gè)漫長(zhǎng)的過(guò)程,而航母艦載機(jī)飛行員培訓(xùn)的節(jié)奏肯定要比航母建造的速度要快很多,我們完全不用擔(dān)心飛行員不夠的問(wèn)題,實(shí)在沒(méi)辦法也可以從現(xiàn)有海軍航空兵調(diào)配陸基戰(zhàn)斗機(jī)飛行員培訓(xùn)成艦載機(jī)飛行員。
艦載機(jī)尾鉤如何能精確的掛住阻攔索?
飛行員是“天之驕子”,海軍艦載機(jī)飛行員就是驕子中的驕子。駕駛艦載機(jī),在茫茫大海中降落到一個(gè)300多米長(zhǎng)、幾十米寬的航空母艦上,可以說(shuō)是危險(xiǎn)系數(shù)最高的工作之一。
據(jù)統(tǒng)計(jì),艦載機(jī)飛行員的風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)是航天員的5倍,是普通飛行員的20倍。美國(guó)剛發(fā)展航母那會(huì),平均2天摔1架飛機(jī),有上千名飛行員傷亡。
想駕駛飛機(jī)準(zhǔn)確的降落到由幾根攔阻索圍成的有效區(qū)間,真的非常不容易。二戰(zhàn)老航母還好點(diǎn),甲板上十幾道攔阻索,螺旋槳飛機(jī)速度也慢,飛行員憑個(gè)人技術(shù)鉤住攔阻索概率很高。
二戰(zhàn)后,噴氣式飛機(jī)上艦,重量、速度迅速提高,想準(zhǔn)確鉤住攔阻索就需要很多設(shè)備輔助和高超指揮了。
現(xiàn)在航母上一般有3~4道攔阻索。比如美軍航母有4根攔阻索,第1根距離艦尾55米,然后間隔14米向前延伸。攔阻索用弓形彈簧張起,距離甲板30~50厘米。
著艦勾與機(jī)身成70度夾角,只要落到有效區(qū)域就能鉤住攔阻索,在短短數(shù)秒內(nèi)將20~30噸的飛機(jī),在91.5米內(nèi)拉停下來(lái)。
如何讓飛機(jī)準(zhǔn)確降落到有效區(qū)域呢?這就需要一整套復(fù)雜設(shè)備和精確指揮了。事實(shí)上,艦載機(jī)飛行員降落過(guò)程中不看攔阻索,他們要盯著跑道邊上的助降燈,按著艦指揮官(LSO)和數(shù)據(jù)鏈指示,努力保持飛機(jī)姿態(tài)、配平、攻角和速度,以固定下滑角砸向甲板,等待著艦鉤與攔阻索的“深情一吻”。
▲著艦指揮官(LSO)
飛行員要時(shí)刻警惕,一旦著艦失敗迅速“復(fù)飛”,否則會(huì)沖出航母,機(jī)毀人亡。
艦載機(jī)返回航母分引導(dǎo)、待機(jī)、進(jìn)場(chǎng)三個(gè)階段。1、距離航母200海里,艦載機(jī)就收到航母航空飛行管制中心的雷達(dá)信號(hào)。一是敵我識(shí)別,二是導(dǎo)航,告訴飛行員航母位置、方向、距離及周邊其他艦載機(jī)情況等。
2、飛行員找到航母,在20海里處由航空指揮中心(CATCC)接手管控。飛機(jī)在指定空域盤(pán)旋,指揮中心根據(jù)各機(jī)油料、受損情況等安排進(jìn)場(chǎng)次序。
▲F-18A降落示意圖
3、輪到入場(chǎng),便開(kāi)始真正的降落程序。艦載機(jī)在航母上空逆時(shí)針盤(pán)旋,放下著艦鉤、打開(kāi)減速板、關(guān)閉武器軍械,做好各項(xiàng)準(zhǔn)備。在距航母3海里的地方,目視確認(rèn)菲涅耳(FLOLS)光學(xué)助降系統(tǒng)。
菲涅耳系統(tǒng)由數(shù)排不同顏色的燈組成,能提供指示,看到黃燈說(shuō)明飛高了,看到紅燈說(shuō)明飛低了,看到橙色燈,說(shuō)明下滑道正確。
▲菲涅耳系統(tǒng)燈光區(qū)域
飛行員保持姿態(tài)速度,在著艦指揮官(LSO)和雷達(dá)指示下,以固定下滑角降落。直到飛機(jī)猛地一震鉤住攔阻索,緩緩?fù)O戮徒德涑晒α恕?/p>
與陸基飛機(jī)不一樣,艦載機(jī)降落沒(méi)有平飄階段,而是以固定下滑角拍到甲板上,所以也被稱(chēng)為“人為控制的墜落”,實(shí)在心驚肉跳。
▲飛機(jī)著艦與著陸過(guò)程比較
著艦過(guò)程中有幾個(gè)關(guān)鍵點(diǎn):進(jìn)艦點(diǎn)、著艦點(diǎn)、嚙合點(diǎn)和離艦點(diǎn)。
著艦點(diǎn)就是預(yù)定降落點(diǎn),飛機(jī)在此區(qū)域才能鉤住攔阻索,產(chǎn)生嚙合點(diǎn)。
為保留一定的容錯(cuò)量,著艦點(diǎn)設(shè)置在第2、3道攔阻索之間。鉤住2、3道攔阻索算優(yōu)秀,鉤住第4道攔阻索及格,鉤住第1道說(shuō)明你飛的太低,很危險(xiǎn)。
降落過(guò)程中,飛行員要頻繁操作上百次,精神高度緊張。為減輕強(qiáng)度,提高安全性、準(zhǔn)確性,美國(guó)軍方開(kāi)發(fā)了輔助降落系統(tǒng)和全自動(dòng)控制系統(tǒng)。比如80年代的“精確進(jìn)近著艦系統(tǒng)”(PALS)和“儀表著艦系統(tǒng)”(ICLS)。
▲“精確進(jìn)近著艦系統(tǒng)”(PALS)
“精確進(jìn)近著艦系統(tǒng)”通過(guò)雷達(dá)、數(shù)據(jù)鏈與艦載機(jī)建立聯(lián)系,用雷達(dá)探測(cè)飛機(jī)與航母相對(duì)運(yùn)動(dòng)信息,經(jīng)計(jì)算機(jī)處理后,用數(shù)據(jù)鏈回傳到艦載機(jī)屏幕上。
飛行員可選擇全自動(dòng)、半自動(dòng)、人工著艦三種方式。全自動(dòng)著艦由控制中心接管飛機(jī)著艦,這種方式還在試驗(yàn)中,受復(fù)雜環(huán)境和系統(tǒng)穩(wěn)定性影響,一直沒(méi)有真正的用到實(shí)際中。半自動(dòng)方式由數(shù)據(jù)鏈傳輸指令,飛行員按指令人工著艦。
為減輕飛行員工作強(qiáng)度,2011年美國(guó)又著手研發(fā)“魔毯”輔助著艦系統(tǒng)。它由智能化飛控系統(tǒng)和飛行員頭盔組成,可以控制油門(mén)和翼面偏轉(zhuǎn),飛行員只要集中精力控制路徑即可。
▲“魔毯”輔助著艦系統(tǒng)
“魔毯”系統(tǒng)使著艦成功率提高了50%,著艦點(diǎn)偏差也由原來(lái)的12米縮小到6米。
此外,還有研發(fā)中的“聯(lián)合精確進(jìn)場(chǎng)著艦系統(tǒng)”(JPALS),通過(guò)GPS引導(dǎo)飛機(jī)精準(zhǔn)著艦,可在無(wú)人機(jī)、陸基飛機(jī)上通用。
▲“聯(lián)合精確進(jìn)場(chǎng)著艦系統(tǒng)”(JPALS)
綜上所述,艦載機(jī)飛行員做不到精確鉤住攔阻索,他只能在各種引導(dǎo)指揮下,盡可能準(zhǔn)確的降落到那小一塊有效區(qū)域。如果遇到攔阻索彈出或斷裂等情況,還要迅速?gòu)?fù)飛。斷裂的攔阻索給甲板人員帶來(lái)重大威脅,會(huì)傷害很多人。
很多優(yōu)秀飛行員都以自己的成功降落次數(shù)為炫耀資本,這也充分說(shuō)明,想勾住那一道細(xì)細(xì)的攔阻索有多么困難啊。向英勇的飛行員們致敬!
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簡(jiǎn)而言之,需要大量嚴(yán)格的訓(xùn)練,如果降落時(shí)感覺(jué)到巨大的阻力、飛機(jī)立即減速以及安全帶勒著自己的肩膀疼那說(shuō)明艦載機(jī)已經(jīng)鉤住了阻攔索,若是繼續(xù)“毫無(wú)壓力”的前行那就需要開(kāi)足馬力飛起來(lái)重新降落。為了應(yīng)付這一情況,大部分航母都裝有3-4根阻攔索,以最大限度增加艦載機(jī)著艦幾率。降落時(shí),飛行員總是做好加大油門(mén)的準(zhǔn)備,以防沒(méi)有勾到阻攔索隨時(shí)加速重新飛起來(lái),與此同時(shí),甲板地勤人員也會(huì)打出掛鉤成功或失敗的信號(hào)(事實(shí)上艦載機(jī)降落時(shí)通常會(huì)加大油門(mén),因?yàn)閿r阻索能承受的拉力更大,只要鉤住阻攔索飛機(jī)就算成功降落)。
我們?cè)谝恍┟儡姾侥赣?xùn)練的視頻中也能聽(tīng)到,一旦沒(méi)有掛住,飛行員頭盔內(nèi)就充滿了地勤人員“bolter, bolter, bolter”(可理解為脫韁/脫鉤)的無(wú)線電呼叫,來(lái)警示艦載機(jī)沒(méi)有鉤住阻攔索。
最困難的還是在晚上著艦,除了嚴(yán)格的訓(xùn)練沒(méi)有任何捷徑,其困難程度超出我們想象。
一艘大型航母的艦長(zhǎng)可能超過(guò)300多米,但是可供降落的跑道僅有150米,在這個(gè)距離上分布著3-4根阻攔索。這些阻攔索并不是普通鋼絲繩,它們是經(jīng)過(guò)特殊處理制造的高強(qiáng)度鋼絲編織而成。這四根平行的阻攔索間隔約15-20米,以擴(kuò)大飛行員的目標(biāo)區(qū)域。飛行員通常“瞄準(zhǔn)”第三根降落,因?yàn)樗亲畎踩⒆钣行У奈恢?。大多?shù)飛行員從不在第一根那降落,因?yàn)樗芪kU(xiǎn),靠近甲板邊緣。鉤住第二根或第四根也可以接受,但是他們訓(xùn)練會(huì)被要求鉤住那條最安全的第三根阻攔索(不同航母要求不一)。
如果是單架飛機(jī)那么請(qǐng)“隨便降落”,如果是一個(gè)飛行編隊(duì),那么在接近航母后甲板下的航空交通管制中心還會(huì)根據(jù)飛機(jī)所剩的不同燃料水平來(lái)決定飛機(jī)著陸順序,即將耗盡燃料的飛機(jī)安排率先降落。在如何”精確“掛住阻攔索這個(gè)操作之前,首先要進(jìn)入航母跑道航線,著陸信號(hào)官(LSOs)會(huì)幫助引導(dǎo)飛機(jī)進(jìn)入,通過(guò)無(wú)線電通訊以及集甲板上的信號(hào)燈光。如果飛機(jī)偏離航線,LSOs可以使用無(wú)線電指令或信號(hào)燈來(lái)糾正,如果相差過(guò)大那么會(huì)指揮讓他離開(kāi)再試一次。
除了LSOs外,飛行員還將目光投向菲涅爾透鏡光學(xué)著陸系統(tǒng),通常稱(chēng)為菲涅爾透鏡,用于著陸制導(dǎo)。該透鏡由一系列安裝在陀螺儀穩(wěn)定平臺(tái)上的光和菲涅爾透鏡組成。鏡片將光線聚焦成窄光束,以不同角度射向天空。飛行員將根據(jù)飛機(jī)的進(jìn)近角度看到不同的燈光,飛機(jī)正對(duì)目標(biāo)、飛得太高、過(guò)低都會(huì)出現(xiàn)不同顏色的光芒來(lái)警示和糾正。所有的一切都是為了能讓艦載機(jī)在跑道中央部分掛住攔阻索,而不是掛在阻攔索邊上。
阻攔索橫跨甲板并連接在甲板下液壓缸的兩端。如果尾鉤鉤住攔阻線,它就會(huì)把阻攔索拉出來(lái),液壓缸系統(tǒng)就會(huì)起到緩沖作用吸收能量使飛機(jī)停下來(lái)。整個(gè)阻攔索系統(tǒng)可以在2秒之內(nèi)讓一架高速飛行、數(shù)十噸重的戰(zhàn)斗機(jī)停下來(lái),它能承受的拉力非常大。飛機(jī)一著陸,很快就就被拉出跑道,拴在飛行甲板的一側(cè)。在甲板前后晃動(dòng)時(shí),不活動(dòng)的飛機(jī)一直被緊緊地固定住,防止它們四處滑動(dòng)。
在飛機(jī)的降落起飛過(guò)程中,飛行甲板上的地勤人員時(shí)刻為各種意外事件做好準(zhǔn)備,他們有大量的安全設(shè)備,包括一輛小型消防車(chē),里面通常裝著一種先進(jìn)的滅火材料--水成膜泡沫滅火劑,而不是普通的水和泡沫液。
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