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辽宁舰女兵:中国曾被嘲造不好阻拦索 结果让俄专家折服:
送交者: 黑木崖 2017年11月13日11:17:09 于 [世界军事论坛] 发送悄悄话

北京晚报     

  

辽宁舰女兵:中国曾被嘲造不好阻拦索 结果让俄专家折服

  

钩住第几道航母阻拦索得满分?

  10月份,我国首艘航母“辽宁舰”上的退役女雷达兵古丽帕丽参加电视台节目,讲述了她在航母上的三年经历。这名女兵谈到我国曾被嘲笑“造不好航母的阻拦索”,最终却令俄罗斯专家折服。航母的阻拦索究竟有多大意义?

  阻拦索技术

  更加“王道”的辅助降落设施

  解决战机在航母起飞、降落问题的一种思路,是把舰载机改为“垂直起落”战斗机,最典型的是直升机。然而直升机的速度、航程和战斗力都远不如固定翼飞机。

  更先进的方案是在固定翼飞机上加装垂直起降发动机,起飞与降落时能产生直接向下的推力。这样,无须以太高的水平速度产生升力,就能实现短距离的起飞降落。不过,垂直起降尽管对甲板要求大幅缩小,却也存在明显弊端。首先是太费油,大大减少了飞机的航程和作战半径。其次是垂直起降能够承受的重量有限,必须大幅度削减飞机的载弹量,从而影响战斗力。

  航母上应用更广泛的降落是依靠阻拦索、防冲网技术。这项技术的原理非常简单,就是在甲板上设置带阻力的“绳索”,当高速行驶的飞机即将降落时,这些绳索可以“拖拽”住飞机,使其速度迅速降低,直到停止在飞行甲板上。而在绳索的尽头,还可以设置一些网,如果飞机没能被绳索拉住,还可以用网将其拦下来。

  就阻拦索和防冲网而言,很显然,阻拦索是更加“王道”的辅助降落设施。首先阻拦索占用的空间较少,便于多重部署,互不干扰。更重要的是阻拦索可以仅仅钩住飞机上的某个专门器件,对阻拦索本身和飞机,都几乎不存在损害。在成功降落之后,飞机与阻拦索可以迅速脱离,飞机可以进行下一流程任务,阻拦索则可迎接下一架飞机。

  相反,防冲网不但占用空间较大,而且阻拦方式不是“拉住”而是正面“挡住”,整架飞机一头“撞入”网中,对防冲网本身和飞机,都可能造成损害。而在阻拦之后,要让飞机脱离防冲网,也麻烦。因此,在阻拦索-防冲网的体系中,素来都是把阻拦索作为主要降落手段,而防冲网仅作为阻拦索万一失败后的紧急预案。

  早期阻拦索

  捕捉钢铁飞虫的“蛛网”密布甲板

  阻拦索作为简单有效的着舰手段,几乎和航母同时问世。不过,其原理虽然简单,但实现起来却很复杂。现代阻拦索两头连接的是复杂的阻力产生装置,在被飞机“绊住”后逐渐产生阻力,最终把飞机拉住。

  实现阻拦索的阻力有多种不同方式。将阻拦索完全固定在甲板上,则这个阻力完全来自阻拦索本身的弹性。一旦超出弹性范围,双方的作用力变成“硬拽”,结果不是阻拦索被拉断,就是飞机被拉坏。

  在阻拦索两端加挂重物,这样飞机产生的冲力被消耗于拉拽重物的运动中,称为重力阻拦。首先安装上重力阻拦装置的是美国的“兰利”号航空母舰。1922年该舰由运煤船改装而成。“兰利”号航母的两舷各竖立起一个支撑塔,阻拦索通过滑轮组绕过支撑塔,两端连上重物。当飞机钩住阻拦索后,把阻拦索往前拖拉,带动重物沿支撑塔上升,达到降速的目的。

  还有一种是液压阻拦索。这种阻拦索在1924年由英国人设计成功,并于1927年引进到美国,至今已经使用了近百年。在二战时期的航母甲板上,可以看到航母上设有1015道阻拦索和35道防冲网,密密麻麻,简直就像捕捉钢铁飞虫的蜘蛛网一样。

  当代阻拦索

  一门海军强国的必修课

  现代航母普遍使用的液压式阻拦系统,一般由制动器械、液压缓冲系统以及冷却系统组成。

  比较典型的阻拦系统是美国航母普遍采用的MK7液压阻拦系统。当舰载机尾钩挂上阻拦索后,拉动滑轮索,带动主液压缸的活塞,将主液压缸里的油液经过控制系统,挤压进蓄能器。这个过程中产生压力损失,从而使飞机逐渐减速。在冲跑的末端,控制阀开口完全封闭,活塞及其相连的运动滑轮组停止,控制飞机完全停止。

  MK7使用的滑轮缓冲装置可充分消减飞机挂索的钢索张力峰值,并消除阻拦过程中因滑轮转速不同而引起的钢索震颤。它适用范围广,重量变化较大的飞机可以在该系统作用下实现相同距离内着舰降落。

  但MK7依然存在诸多不足。首先,其结构复杂,体积较大,日常维护保养困难,需耗费大量人力物力,这与未来新型航母控制人员规模、加强自动化水平和模块化操控的趋向背离。其次,这套系统的拦阻力量较生硬,不能精确控制,容易导致舰载机的尾钩及与尾钩相连的机体部件疲劳老化。

  当代阻拦系统的发展,主要是在提高系统性能,加强通用性、机动性,使得对飞机的阻拦过程更加平稳,使系统能适应大范围的飞机(主要是重量更大、速度更快)降落。在此基础上,还要寻求缩短停机距离,减少设备使用的客观条件限制,便于快速部署、转移、安装等。

  美国未来的航母将采用现代化的全电力推进系统,原本的液压阻拦也将改造为电磁式阻拦装置。美国在“福特”级航母上就使用了AAG电磁阻拦系统。在该系统中,滑轮阻尼器中增加了测量拉力的传感器,能够直接把不同的拉力信号传送给中央集中控制器,然后由中央控制器根据拉力的不同大小,启动相应的控制流程。液压设备中的压缩气缸换成了钢丝绳卷,通过控制电流大小实现均匀过载。

  阻拦索可以说对航母编队必不可少。世界各大海军强国都投入大量人力物力,研究阻拦索技术。目前,全球能够自行研发阻拦索的国家,包括美国、俄罗斯、英国和中国。同为“五常”的法国尚不具备此种技术。

  不是随便钩住就行

  钩住第二道最好!

  当代航母上一般有36道阻拦索。第一道阻拦索一般设在距飞行甲板尾端36米至51米处,每道阻拦索之间的间隔约为12米至18米,拦机网设在最后一道阻拦索前面,平时并不设置,一旦着舰需要,甲板人员在两分钟内即可支起防冲网。一般情况下,飞机降落是用不到防冲网的。

  当飞机即将在航母上降落时,首先减速接近,放下起落架和襟翼,放下尾钩,向甲板尾部俯冲。这样,当飞机高度足够低,其尾钩就可能钩住间隔布置在甲板上的多根阻拦索中的一根。

  接着,飞机尾钩钩住阻拦索继续向前滑跑,阻拦索给飞机施加向后的作用力,使飞机的速度越来越小,直至安全停在甲板上。

  在飞机完全停止的瞬间,会被阻拦索的拉力向后继续猛拽一下,产生很小一段向后滑动,这样阻拦索就会自动从飞机的尾钩上脱落,恢复到原来的位置,为下一架飞机的降落做准备。

  如果着舰时没有钩上任何一道阻拦索,那么,飞机只能加大油门,从航母甲板上空掠过,然后兜一圈再重新降落。

  不过,航母上的几道阻拦索,并不是“随便钩住一道”就行的。以美军为例,4道阻拦索中,飞机如果能钩住第2道、第3道是最好的。其中钩住第2道是最优方案和首要着舰“勾引”目标。如果钩到第2道成功,就能有较长的滑行空间。即使钩第2道失败,还有第3道作为次优方案。如果第3道也没钩住,那就只能指望第4道,否则就得重来一次了,弄不好还有坠海危险。

  至于第1道阻拦索,距离航母后端太近,如果某架飞机居然钩上了第1道阻拦索,就说明它降落过早,很可能在到达甲板上空之前就已经低于规定的高度了,实际上冒了撞击甲板的风险。

  阻拦索事故成“夺命刀”

  美军:阻拦索断裂后如巨蟒横扫甲板人员

  一旦阻拦索发生故障,将造成致命的后果。作为世界头号军事强国的美国,其阻拦索事故就发生了不少。

  2003911日,正在阿富汗战争和伊拉克战争中威风八面的美军举行了纪念“9·11”演习。“华盛顿”号航母上的一架FA-18大黄蜂战斗攻击机在降落时出现事故。飞机成功钩住了阻拦索,谁知阻拦索因为维护不当,竟然猛地断裂。这下,已经部分减速的飞机一头栽进了海里。飞行员在坠海前成功弹射获救了,然而甲板上的人却惨了。“大黄蜂”重达30多吨,它的冲击力量大部分被阻拦索吸收。这蕴含了强大势能的阻拦索断裂后,如两条巨蟒一样,迅速横扫甲板。从当时的视频中可以看到,有位身穿黄色制服的工作人员灵敏跳跃,避开了夺命钢索,但他的同事们却没那么幸运,共有12人被钢索扫倒,其中数人双腿被扫断。幸亏航母上医疗先进,才侥幸捡回性命。

  2016318日,美国“艾森豪威尔”号航母上的一架E-2C预警机在降落时,成功钩住了阻拦索,操作也正常。但因为阻拦索吸收动能的储能装置发生故障,无法产生足够的拦阻能量,因此未能拉住E-2C预警机。E-2C预警机一头从航母前方冲了出去,幸亏飞行员临危不惧,猛推油门,加之E-2C预警机本身是螺旋桨飞机,起飞速度较低,于是E-2C预警机成功复飞。最后,这位飞行员被军方嘉奖,也算不幸中的万幸了。

  俄军:等不及更换新索,米格-29一头坠海

  俄罗斯的航母从数量和规模上来说远不及美国,但阻拦索事故也曾令其损失惨重。

  20059月,“库兹涅佐夫”号在北海进行训练,一架苏-33舰载机完成任务后降落,尾钩已经钩住阻拦索,岂料阻拦索突然断裂,苏-33来不及重新起飞,直接冲出甲板,坠入大海。

  2016年冬,在叙利亚地区反恐的“库兹涅佐夫”号接连出现事故。1114日,数架俄军舰载机依次在甲板降落,第一架成功着舰,第二架虽然勉强着舰,但在着舰时,拉断了第二道阻拦索,最后勉强钩住第四道阻拦索停下,但已经导致了几道阻拦索纠缠在一起。于是,舰上的地勤人员迅速进行维修更换工作。这时,原本排序着舰的第三架米格-29战机,只好在空中盘旋等待。最终,来不及等到阻拦索修好,就耗尽燃油,坠落大海。当年125日,另一架苏-33又在着舰时拉断阻拦索,坠入海中。事后,俄方表示,阻拦索使用了来自乌克兰生产的材料。

  印军:战机被阻拦索直接拉下砸向甲板

  做着大国梦的印度同样吃过阻拦索的亏。印度的主力航母“维克拉马蒂亚”号是购买自俄罗斯的二手航母。然而,这艘航母原本设计时只用于搭载轻型的垂直起降战斗机,印度则要在其上搭载米格-29等重型战斗机。

  20146月,印度飞行员驾驶米格-29K战斗机在“维克拉马蒂亚”号上降落,原本计划钩住三根阻拦索中的第二根,但实际操作中却闹了乌龙。这架飞机错过第二根后,挂上了第三根阻拦索。不幸的是,飞行员认为自己着舰完全失败,加速启动复飞。于是,这架米格-29K先是高飞数米,接着就被第三根阻拦索直接拉下,生生砸向了飞行甲板,导致飞机前起落架被砸坏。

  中国阻拦索

  中国拥有航母是近年的事,但对于阻拦系统的研究则早已开始,在20世纪即已研究出飞机阻拦系统,不过是以拦阻网为主。从20世纪末开始,随着航母工程正式启动,中国对阻拦索的研发也不断取得突破。

  由于航母阻拦索的重要意义,各大国对此都极为看重。美国当然不会向中国提供阻拦索的技术。而与中国合作较多的俄罗斯,也出于自身利益考虑,在阻拦索技术方面对中国遮遮盖盖,经过马拉松式的谈判,在最后关头拒绝提供阻拦索技术,一度几乎造成辽宁舰服役的瓶颈。为此,外国不少媒体曾质疑中国能否真正让航母投入使用。

  不过,这难不倒聪明的中国人。中国科研团队一边尽可能地借鉴别国的先进技术,一边总结我国自身研发阻拦系统的经验教训,终于造出了属于我国自己的阻拦索。201211月,我军飞行员驾驶国产歼-15舰载机首次成功降落在辽宁舰上。阻拦索并没有拦住中国航母的发展。

  西方国家曾狂傲地说“中国不可能制造出合格的阻拦索”,但中国不但做出来了,还让俄罗斯海军专家自叹:比“库兹涅佐夫”号上的阻拦索更先进。

  目前,我国已开始装备国产电磁阻拦系统。201612月央视新闻联播曾报道,新一代航母阻拦装置可拦阻瞬时载荷超过150吨的舰载机。该项技术与美国在“福特”号上采用的电磁系统大致处于相当水平,某些方面还超越了美国。例如,用新型结构代替美制的锥形大卷筒,横向尺寸缩小三分之一,重量减少三分之二,进一步改装了阻拦装置的阻尼特性。


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