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2008年12月4日 星期 放大 缩小 默认

航母舰载机起降方式和利弊分析

李杰

  ■ “海鹞”采用的垂直降落方式安全性较好

  舰载机作为航母的最重要作战武器平台,其起飞与降落方式不仅影响到舰载机装备性能的发挥,而且也会影响到舰载机的起降效率和安全。起降方式是各国航母装备发展所要解决的重要环节。

  起飞方式利弊分析

  目前,航母舰载机主要的起飞方式是弹射起飞方式和滑橇起飞方式两种。

  1弹射起飞利弊分析

  弹射起飞时利用航母飞行甲板上设置的弹射装置,在一定的行程内对舰载机施加外力,使其加速离舰升空。当前,世界各航空母舰拥有国中,真正使用弹射器弹射舰载机离舰的只有美国和法国。

  为了能够在有限的距离内保证喷气式舰载机顺利起飞升空,1950年,英国率先研制出一型弹射力较强的蒸汽弹射器。这项技术经改进后被美国的“福莱斯特”级航母装设使用,该航母装设4部蒸汽弹射器,具备了在60分钟内起飞40架舰载机的能力。

  如今,满载排水量超过9万吨的美国“尼米兹”级核动力航母,以及满载排水量约4万吨的法国“戴高乐”号核动力航母的舰载机都采用蒸汽弹射起飞技术。这项起飞技术具有弹射能量大,加速性好,能在几十米的距离内,把舰载机的速度由零加速到离舰速度。美国现役“尼米兹”级核动力航母上的C-13-1型蒸汽弹射器冲程达到94.6米,可将36.3吨重的舰载机以339千米/小时的高速弹射出去,足以满足现代舰载机的起飞要求。

  当然,使用蒸汽弹射器起飞也有不少缺点:

  一是弹射器不仅占据较大甲板空间,还要在甲板下方设有弹射蒸汽储气罐、弹射器管路舱等设施。

  二是弹射器建造技术难度大,造价高,战时受损难以修复。

  三是需要自制淡水。蒸汽弹射器除了要在舱内留出设备位置外,还需要大型水箱存放淡水,弹射1架中型战斗机,大约要消耗1吨淡水。

  四是能耗高。为了将淡水烧成蒸汽,必须耗费大量的能源,因此要为贮存燃料留出额外的空间。

  五是为了适应弹射起飞的要求,飞机机构要做相应的加强,使得空机重量有较大增加。

  2滑橇起飞利弊分析

  滑橇起飞是在航母飞行甲板的前端安装一块上翘的斜板,为飞机离舰时提供一个额外增加的升力;同时与机上发动机较大推力所产生的升力迭加,以防止舰载机脱舰的瞬间出现过多的下沉。

  目前,除美、法两国航母舰载机采用弹射起飞方式外,其余拥有航母的7个国家几乎无一例外都运用的是滑橇起飞方式。

  20世纪80年代初中期服役的英国皇家海军“无敌”级航母将舰首部长27米的前端做成上翘的曲面。在滑跑距离不变的情况下,“海鹞”舰载机通过滑橇甲板可使飞机载重增加20%。在载重量不变的情况下,可使滑跑距离减少60%。不仅如此,通过滑橇甲板起飞的舰载机相对而言更安全可靠。与蒸汽弹射器相比,滑橇甲板没有任何运动部分,结构简单,对零件精确度和装配精度的要求也不高,且工作时不消耗能量,被炸坏以后也很容易修复。

  可以说,滑橇起飞是当今中小型航母舰载机的重要选择。

  不过,滑橇起飞与生俱来的缺点也不少:

  一是推重比不高的固定翼舰载机无法采用滑橇起飞方式,如预警机、反潜飞机等。

  二是使用滑橇起飞的舰载机需要较大面积的“干净”甲板,这样会减少航母上层甲板的停机位,大部分舰载机不得不放在下层机库中,战机上下运送多有不便。

  三是滑橇起飞需要的跑道长度大于弹射起飞方式,除非舰载机本身具有较好的短距起降能力。

  四是舰载机在起飞过程中,起落架和机体的瞬间载荷和扭矩会增大很多,因此要对受力部件重新设计,使之有所加强。

  降落方式比较分析

  目前,世界各国航母舰载机的降落方式基本有两类:一是着舰减速降落方式;二是垂直降落方式。

  着舰减速降落方式采用拦阻索和拦阻网装置。拦阻索是舰载机正常降落时缩短着舰滑跑距离的装置;拦阻网是舰载机处于危急情况下着舰时使用的应急设备。

  拦阻索位于大型航母斜角甲板的中心线。一般情况下在距甲板尾端55~60米处起设置第一根阻拦索,然后每隔14米设置1根,共设置4根。每根钢索直径约3.5厘米,钢索离甲板的高度为35~50厘米,由弓形弹簧张起,且其两端通过滑轮与甲板下方的液压阻尼缓冲器相连。美国海军现役的MK-7型着舰减速装置,可将时速达195千米重22.7吨的舰载机在92米内阻拦停住。如果舰载机发生故障需要迫降,就需要临时架设拦阻网。由于飞机上载有大量的航空汽油,发生火灾也是常有的事,而且一旦发生事故,往往会机毁人亡。

  要彻底解决安全降落问题,最好是垂直降落,所以,超短距起飞,垂直降落,已经成了当前航母舰载机在起降方面发展的基本趋势。

  “海鹞”等垂直/短距起降飞机不需要拦阻索和拦阻网等助降设施,即可安全降落。通常“海鹞”战斗机垂直降落时所需的甲板面积直径约为20米。此时,航母不需要掉转船头或做其他机动动作,以保证“海鹞”战斗机迎风着舰。  李杰


 

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