03.03 艦載機尾鉤如何能精確的掛住阻攔索?

這個年代感人


飛行員是“天之驕子”,海軍艦載機飛行員就是驕子中的驕子。駕駛艦載機,在茫茫大海中降落到一個300多米長、幾十米寬的航空母艦上,可以說是危險係數最高的工作之一。

據統計,艦載機飛行員的風險係數是航天員的5倍,是普通飛行員的20倍。美國剛發展航母那會,平均2天摔1架飛機,有上千名飛行員傷亡。

想駕駛飛機準確的降落到由幾根攔阻索圍成的有效區間,真的非常不容易。二戰老航母還好點,甲板上十幾道攔阻索,螺旋槳飛機速度也慢,飛行員憑個人技術鉤住攔阻索概率很高。

二戰後,噴氣式飛機上艦,重量、速度迅速提高,想準確鉤住攔阻索就需要很多設備輔助和高超指揮了。

現在航母上一般有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,然後間隔14米向前延伸。攔阻索用弓形彈簧張起,距離甲板30~50釐米。

著艦勾與機身成70度夾角,只要落到有效區域就能鉤住攔阻索,在短短數秒內將20~30噸的飛機,在91.5米內拉停下來。

如何讓飛機準確降落到有效區域呢?這就需要一整套複雜設備和精確指揮了。

事實上,艦載機飛行員降落過程中不看攔阻索,他們要盯著跑道邊上的助降燈,按著艦指揮官(LSO)和數據鏈指示,努力保持飛機姿態、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)

飛行員要時刻警惕,一旦著艦失敗迅速“復飛”,否則會衝出航母,機毀人亡。

艦載機返回航母分引導、待機、進場三個階段。

1、距離航母200海里,艦載機就收到航母航空飛行管制中心的雷達信號。一是敵我識別,二是導航,告訴飛行員航母位置、方向、距離及周邊其他艦載機情況等。

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。飛機在指定空域盤旋,指揮中心根據各機油料、受損情況等安排進場次序。

▲F-18A降落示意圖

3、輪到入場,便開始真正的降落程序。艦載機在航母上空逆時針盤旋,放下著艦鉤、打開減速板、關閉武器軍械,做好各項準備。在距航母3海里的地方,目視確認菲涅耳(FLOLS)光學助降系統。

菲涅耳系統由數排不同顏色的燈組成,能提供指示,看到黃燈說明飛高了,看到紅燈說明飛低了,看到橙色燈,說明下滑道正確。

▲菲涅耳系統燈光區域

飛行員保持姿態速度,在著艦指揮官(LSO)和雷達指示下,以固定下滑角降落。直到飛機猛地一震鉤住攔阻索,緩緩停下就降落成功了。

與陸基飛機不一樣,艦載機降落沒有平飄階段,而是以固定下滑角拍到甲板上,所以也被稱為“人為控制的墜落”,實在心驚肉跳。

▲飛機著艦與著陸過程比較

著艦過程中有幾個關鍵點:進艦點、著艦點、齧合點和離艦點。

著艦點就是預定降落點,飛機在此區域才能鉤住攔阻索,產生齧合點。

為保留一定的容錯量,著艦點設置在第2、3道攔阻索之間。鉤住2、3道攔阻索算優秀,鉤住第4道攔阻索及格,鉤住第1道說明你飛的太低,很危險。

降落過程中,飛行員要頻繁操作上百次,精神高度緊張。為減輕強度,提高安全性、準確性,美國軍方開發了輔助降落系統和全自動控制系統。比如80年代的“精確進近著艦系統”(PALS)和“儀表著艦系統”(ICLS)。

▲“精確進近著艦系統”(PALS)

“精確進近著艦系統”通過雷達、數據鏈與艦載機建立聯繫,用雷達探測飛機與航母相對運動信息,經計算機處理後,用數據鏈回傳到艦載機屏幕上。

飛行員可選擇全自動、半自動、人工著艦三種方式。全自動著艦由控制中心接管飛機著艦,這種方式還在試驗中,受複雜環境和系統穩定性影響,一直沒有真正的用到實際中。半自動方式由數據鏈傳輸指令,飛行員按指令人工著艦。

為減輕飛行員工作強度,2011年美國又著手研發“魔毯”輔助著艦系統。它由智能化飛控系統和飛行員頭盔組成,可以控制油門和翼面偏轉,飛行員只要集中精力控制路徑即可。

▲“魔毯”輔助著艦系統

“魔毯”系統使著艦成功率提高了50%,著艦點偏差也由原來的12米縮小到6米。

此外,還有研發中的“聯合精確進場著艦系統”(JPALS),通過GPS引導飛機精準著艦,可在無人機、陸基飛機上通用。

▲“聯合精確進場著艦系統”(JPALS)

綜上所述,艦載機飛行員做不到精確鉤住攔阻索,他只能在各種引導指揮下,儘可能準確的降落到那小一塊有效區域。如果遇到攔阻索彈出或斷裂等情況,還要迅速復飛。斷裂的攔阻索給甲板人員帶來重大威脅,會傷害很多人。

很多優秀飛行員都以自己的成功降落次數為炫耀資本,這也充分說明,想勾住那一道細細的攔阻索有多麼困難啊。向英勇的飛行員們致敬!


和風漫談


航母艦載戰鬥機在天空上順利翱翔,完畢回到航母飛行甲板,而後艦載機後尾勾伸出,穩穩勾住阻攔索。這是一次簡單的航母艦載機降落過程,但是這時候就有個小小的疑問:阻攔索在飛機降落的時候究竟是個什麼樣的狀態?能讓飛機尾勾勾住而又不至於“絆倒”飛機輪胎?

這時候就是一個叫做“阻攔索支撐裝置”的飛機阻攔機械部件功勞了。它的原理很簡單,在飛機降落時,輪胎經過的時候它是不動的,這時候阻攔索是直接平放於地上,因為阻攔索直徑不粗所以對飛機輪胎的影響相對較小;而飛機尾勾要經過時,阻攔索支撐裝置開始工作,把阻攔索抬起到離地面一段距離,供飛機尾勾勾住。然後這時飛機停下,降落程序完成。雖然聽起來很簡單,但是阻攔索支撐裝置的技術含量一點都不低,從飛機輪胎經過到飛機尾勾勾住阻攔索只有短短零點幾秒,阻攔索支撐裝置要在這一瞬間精準無誤的抬起,如果阻攔索沒能被艦載機勾住,那麼這次降落會失敗。輕則需要重新起飛,重則可能機毀人亡。只有經過千百次的研究、實驗與磨合才能將其放心的裝上航母。

阻攔索和阻攔索支撐裝置是航母上非常重要的部件,其相關技術外國對我國進行了嚴密封鎖,而我國科研人員不顧艱難,自行研發了阻攔索等一系列航母裝置,令人欽佩。


07鷹眼


攔阻索降落,

尾勾要保持良好的姿態,為此,設計師設計了小滑翔飛翼式尾勾,和可伸縮延展的彈性捲尺式尾勾索,

降落時先伸出一定長度,牽引小飛翼尾勾以平穩姿態懸垂滑翔,以便很好的勾掛住,

並彈性延展出一定餘長,以緩解衝擊。

但這是即將被英國電彈無索阻降淘汰的技術。但不妨礙用在滑躍航母上。







星輝650


簡而言之,需要大量嚴格的訓練,如果降落時感覺到巨大的阻力、飛機立即減速以及安全帶勒著自己的肩膀疼那說明艦載機已經鉤住了阻攔索,若是繼續“毫無壓力”的前行那就需要開足馬力飛起來重新降落。為了應付這一情況,大部分航母都裝有3-4根阻攔索,以最大限度增加艦載機著艦幾率。降落時,飛行員總是做好加大油門的準備,以防沒有勾到阻攔索隨時加速重新飛起來,與此同時,甲板地勤人員也會打出掛鉤成功或失敗的信號(事實上艦載機降落時通常會加大油門,因為攔阻索能承受的拉力更大,只要鉤住阻攔索飛機就算成功降落)。

我們在一些美軍航母訓練的視頻中也能聽到,一旦沒有掛住,飛行員頭盔內就充滿了地勤人員“bolter, bolter, bolter”(可理解為脫韁/脫鉤)的無線電呼叫,來警示艦載機沒有鉤住阻攔索。

最困難的還是在晚上著艦,除了嚴格的訓練沒有任何捷徑,其困難程度超出我們想象。

一艘大型航母的艦長可能超過300多米,但是可供降落的跑道僅有150米,在這個距離上分佈著3-4根阻攔索。這些阻攔索並不是普通鋼絲繩,它們是經過特殊處理製造的高強度鋼絲編織而成。這四根平行的阻攔索間隔約15-20米,以擴大飛行員的目標區域。飛行員通常“瞄準”第三根降落,因為它是最安全、最有效的位置。大多數飛行員從不在第一根那降落,因為它很危險,靠近甲板邊緣。鉤住第二根或第四根也可以接受,但是他們訓練會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)。

如果是單架飛機那麼請“隨便降落”,如果是一個飛行編隊,那麼在接近航母后甲板下的航空交通管制中心還會根據飛機所剩的不同燃料水平來決定飛機著陸順序,即將耗盡燃料的飛機安排率先降落。在如何”精確“掛住阻攔索這個操作之前,首先要進入航母跑道航線,著陸信號官(LSOs)會幫助引導飛機進入,通過無線電通訊以及集甲板上的信號燈光。如果飛機偏離航線,LSOs可以使用無線電指令或信號燈來糾正,如果相差過大那麼會指揮讓他離開再試一次。

除了LSOs外,飛行員還將目光投向菲涅爾透鏡光學著陸系統,通常稱為菲涅爾透鏡,用於著陸制導。該透鏡由一系列安裝在陀螺儀穩定平臺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。飛行員將根據飛機的進近角度看到不同的燈光,飛機正對目標、飛得太高、過低都會出現不同顏色的光芒來警示和糾正。所有的一切都是為了能讓艦載機在跑道中央部分掛住攔阻索,而不是掛在阻攔索邊上。

阻攔索橫跨甲板並連接在甲板下液壓缸的兩端。如果尾鉤鉤住攔阻線,它就會把阻攔索拉出來,液壓缸系統就會起到緩衝作用吸收能量使飛機停下來。整個阻攔索系統可以在2秒之內讓一架高速飛行、數十噸重的戰鬥機停下來,它能承受的拉力非常大。飛機一著陸,很快就就被拉出跑道,拴在飛行甲板的一側。在甲板前後晃動時,不活動的飛機一直被緊緊地固定住,防止它們四處滑動。

在飛機的降落起飛過程中,飛行甲板上的地勤人員時刻為各種意外事件做好準備,他們有大量的安全設備,包括一輛小型消防車,裡面通常裝著一種先進的滅火材料--水成膜泡沫滅火劑,而不是普通的水和泡沫液。

我是軍武奇兵,感謝您的關注與支持!


戰武奇兵


艦載機回收,最重要的就是阻攔索的拉制,這樣的話,艦載機才能停下來,因為航母的甲板,根本不夠一架戰機的降落滑翔距離的

但是大家是否也好奇,艦載機的尾鉤,為何會如此精準的掛住阻攔索,而阻攔索卻不會絆到戰機的輪胎呢?是不是很好奇?

其實這也不是什麼高難度的難題,只需要一個小裝置就行了,就是阻攔索支撐裝置,在戰機輪胎過後,是直接把阻攔索彈出,然後是距離甲板一定的高度

這樣的話,阻攔索才會剛好被艦載機尾鉤勾住!其實這也是當初我們自己研製出來的,沒有經驗,阻攔索都是我們自己研製的!


家庭歡樂劇場


著艦降落時,飛行員按下釋放攔阻鉤按鈕,攔阻鉤在很短時間內放下,並由縱向阻尼器壓緊在艦面甲板上,使攔阻鉤能很好地鉤住攔阻索。此時攔阻鉤縱向過載大,其承受著2~3個重力加速度的飛機著艦衝擊載荷及動能,將衝擊載荷通過攔阻鉤傳遞到飛機機體,飛行員會瞬間身體前傾。此時判斷就是攔阻著艦成功。至於您提問的精確攔阻問題是通過攔阻索數量來保證攔阻成功率。這裡參照米國海軍統計,白天著艦的艦載機鉤住第2、3道攔阻索的合計約佔62%~64%,鉤住第4道攔阻索的約為18%,鉤到第1道攔阻索的約為16%。在夜間攔阻鉤多掛住第3、4道攔阻索。


張芬芳的男友


勾住就基本能停住,如果停不住飛行員就要彈射。(優酷上有個視頻是俄羅斯的一架飛機沒停住掉海里,飛行員在掉之前彈出去了)復飛主要是沒勾住的時候,如果沒勾住,飛行員是能感覺到的,然後加力就能飛上去再來。


人才輩出1258


可以通過光學助降儀進行角度引導從而準確著艦。


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