航母上的4根繩索,為什麼飛機最好勾住第2根,勾住第1根要挨批

阻攔索的使用:鉤住第二道最好

在之前一篇文章中,我們已經介紹了阻攔索對於現代航母的重要意義。大家可以看到航母上,通常是有好幾道阻攔索的。那麼,這幾道阻攔索的價值是同等的嗎?

刀鋒舞者:世界航母阻攔索的發展史

當代航母上一般有3-6道阻攔索。第一道阻攔索一般設在距飛行甲板尾端36-51米處,每道阻攔索之間的間隔約為12-18米,攔機網設在最後一道阻攔索前面,平時並不設置,一旦著艦需要,甲板人員在兩分鐘內即可支起防衝網,飛機衝進攔機網後迫使其停下來。需要說明的是,通常飛機降落是用不到防衝網的。若是用到,那麼說明已經出事,只是在儘量減少損失而已。

當飛機即將在航母上降落時,一場“考試”也開始了。首先飛機必須減速接近,放下起落架和襟翼,放下尾鉤,向甲板尾部俯衝。這樣,當飛機高度足夠低,其尾鉤就可能鉤住間隔佈置在甲板上的多根阻攔索中的一根。飛機尾鉤勾住阻攔索繼續向前滑跑,阻攔索給飛機施加向後的作用力,使飛機的速度越來越小,之後安全停在甲板上。在飛機完全停止的瞬間,會被繩索的拉力向後繼續猛拽一下,產生很小一段向後滑動,這樣阻攔索就會自動從飛機的尾鉤上脫落,恢復到原來的位置,為下一架飛機的降落作好準備。如果著艦時沒有鉤上任何一道阻攔索,那麼,飛機只能加大發動機油門,從航母甲板上空掠過,然後兜一圈再回來重新試圖降落。這說的是幸運的情況。

不過,航母上的幾道阻攔索,並不是“隨便鉤住一道”就算。仍以美軍為例,4道阻攔索中,飛機如果能掛住第2道、第3道阻攔索是最好的。其中掛住第2道是最優方案和首要的著艦“勾引”目標。如果勾引第2道成功,則能具有較長的滑行空間。即使掛第2道失敗,還可以有第3道作為次優方案。如果第3道也沒掛住,那就只能指望掛第4道,否則就得越過航母重來一次了,弄不好還有墜海的危險。至於第1道阻攔索,距離航母后端太近,如果某架飛機居然掛上了第一道阻攔索,說明它降落過早,很可能在到達航母甲板上空之前就已經低於規定的高度,實際上冒了撞擊甲板的風向,飛行員是要挨批的。當然,挨批也比出事好。

航母上的4根繩索,為什麼飛機最好勾住第2根,勾住第1根要挨批

(美軍戰機即將勾住第三道阻攔索——這個已經是次等選擇了)

阻攔索事故:雙重奪命刀

攔阻索既是航母艦載機的生命線,直接決定艦載機能否成功著艦。那麼,一旦攔阻索發生故障,將造成雙重致命的後果——一方面,失去足夠攔阻力的飛機,很可能無法成功減速,從而滑下航母甲板,墜落海中。另一方面,阻攔系統在運行時,本身蘊含著強大的張力,一旦發生故障,這些力量也可能對航母設施和人員構成嚴重威脅。

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作為世界頭號軍事強國的美國,其航母數量多,艦載機起落次數多,所以其阻攔索事故就很不少。

1996年,尼米茲號核動力航空母艦發生阻攔索斷裂事故,造成甲板上人員一死四傷。

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(著艦時發生撞擊)

2003年9月11日,正在阿富汗戰爭和伊拉克戰爭中威風八面的美軍舉行了紀念911的演習。華盛頓號航母上的一架FA-18大黃蜂戰鬥攻擊機在降落的時候出現事故。飛機成功勾住了阻攔索,誰知道阻攔索因為維護不當,竟然猛地斷裂。這下,已經部分減速的飛機一頭栽進海里。還好飛行員在墜海前一瞬間成功彈射獲救了。然而甲板上的人員卻沒有這麼幸運。大黃蜂戰鬥機重達30多噸,時速300公里,此時它的衝量已經大部分被阻攔索吸收。而這蘊含強大勢能的阻攔索斷裂後,迅速如兩條巨蟒一樣,橫掃甲板。從當時視頻中可以看出,有位身穿黃色制服的工作人員靈敏跳躍,避開了奪命鋼索。但其他一些同僚卻沒有那麼幸運,共有12人被鋼索掃倒,其中數人雙腿直接掃斷,還有兩人生命垂危。幸虧美國航母上醫療措施先進,這才僥倖撿回了性命。

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2005年,小鷹號航母在日本訓練時同樣發生了阻攔索斷裂事故,造成艦載機F-18墜海,甲板上有6人受傷。

2016年3月18日,美國艾森豪威爾號航空母艦上的一架E-2C預警機在航空母艦上降落的時候,成功鉤住了阻攔索,操作也都很正常。結果,因為阻攔索吸收動能的儲能裝置發生故障,無法產生足夠的攔阻能量,因此,未能拉住E-2C預警機,E-2C預警機一頭從航母前方衝了出去。幸虧飛行員臨危不懼,猛推油門。加之E-2C預警機本身是航母艦載機中較少的螺旋槳飛機,其起飛速度較低,於是,E-2C預警機成功復飛。最後,這位飛行員還被軍方嘉獎,也算不幸中的萬幸了。

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除此之外,美國最先進的“福特號”核動力航空母艦,之所以其建造服役進程大大落後計劃,也是因為彈射和攔截系統。按照設計要求,福特號先進的電磁彈射和攔截系統,其無故障間隔應該達到4000次左右。而在2016年6月的一份報告中稱,“福特”號電磁彈射器平均240次彈射就會出現嚴重故障,先進阻攔系統的平均無故障間隔甚至只有20次。顯然,這樣的狀態完全無法勝任作戰任務,不能保障航母官兵安全,因此福特號才遭到延期。

俄羅斯的航母從數量和規模來說都遠不及美國,但阻攔索事故也曾令其損失慘重。遼寧艦當初的姐妹間庫茲涅佐夫號航母是此類事故的主角。2005年9月5日,庫茲涅佐夫號航母正在北海進行訓練,一架蘇-33艦載機完成任務後降落,尾鉤已經鉤住了阻攔索,豈料阻攔索突然斷裂,蘇-33來不及重新起飛,直接衝出甲板,墜入大海。2016年冬,在敘利亞地區反恐的庫茲涅佐夫號接連出現事故。11月14日,數架俄軍艦載機依次在甲板降落,第一架成功著艦,第二架雖然勉強著艦,但在著艦時,拉斷了第二道阻攔索,最後勉強鉤住第四道阻攔索停下,但已經導致了幾道阻攔索糾纏在一起。於是,艦上的地勤人員迅速開始進行維修更換工作。這時候,原本排序著艦的第三架米格-29戰機,只好在空中盤旋等待。最終,來不及等到阻攔索修好,就耗盡燃油,墜落大海。12月5日,另一架蘇-33又在著艦時拉斷阻攔索,墜入海中。一個月內的這兩次事故,說明俄羅斯航母阻攔索在保養上出現了不小問題,所幸都沒造成人員傷亡。然而,這已經大大挫傷了俄軍在敘利亞動兵的積極性。事後俄方表示,阻攔索使用了來自烏克蘭生產的材料。

航母上的4根繩索,為什麼飛機最好勾住第2根,勾住第1根要挨批

時刻做著大國夢的印度同樣吃過航母阻攔索的虧。印度的主力航母維克拉馬蒂亞號,是購買自俄羅斯的二手航母(原名戈爾什科夫海軍上將號)。然而,這艘二手航母原本設計時,只用於搭載輕型的垂直起降戰鬥機,而印度方面則要在其上面搭載米格-29等重型戰鬥機。這不但造成了高額的甲板和阻攔索改建費用,即使勉強改好了,也是磕磕絆絆。2014年6月4日,印度飛行員駕駛米格-29K艦載戰鬥機在“維克拉馬蒂亞”號航母上降落,本計劃掛住三根阻攔索的第二根,但在實際操作中卻錯過了。幸運的是,這架飛機錯過第二根後,成功掛上了第三根阻攔索。不幸的是,飛行員沒有意識到這點,還認為自己著艦已經完全失敗,想都沒想就直接加速啟動復飛。於是,這架米格-29先是高飛數米,接著就被已經掛上的第三根攔阻索直接拉下,生生砸向了飛行甲板,導致飛機前起落架被砸壞。

中國阻攔索:逼出來的自力更生

中國擁有航母是近年來的事,但對於飛機著陸的阻攔系統研究則早在數十年前已經開始,在20世紀即已研究出三款飛機攔阻系統,不過主要是攔阻網。從20世紀末開始,隨著航母工程正式啟動,中國對阻攔索的研發也取得不斷突破。

由於航母阻攔索的重要意義,各大國對此都極為看重。將中國視為頭號競爭對手的美國,當然不可能向中國提供攔阻索的技術。而在戰略上與中國合作較多的俄羅斯,出於自身利益考慮,也在攔阻索方面對中國遮遮蓋蓋,經過長達四年的馬拉松式談判,在最後關頭拒絕向中國提供阻攔索,一度幾乎造成遼寧艦服役的瓶頸。為此,外國不少媒體都質疑中國能否真正讓航母投入使用。

不過,這難不倒聰明的中國人。在馬偉明院士率領下,中國科研團隊一面儘可能借鑑別國技術,一面總結積累我國自身研發攔阻系統的經驗教訓,終於造出了屬於我國自己的阻攔索。2012年11月23日,我軍飛行員駕駛國產殲-15艦載機首次成功降落航空母艦“遼寧艦”,阻攔索並沒有攔住中國航母的發展。

目前遼寧號航母甲板上的阻攔索,是由我國自行設計、自行製造的高強度、高韌性鋼絲;具有很高的抗衝擊性能,可以保證在阻擊飛機降落過程時的安全性;符合阻攔要求的結構伸長性,不會發生阻攔索斷裂事故。俄羅斯方面猜測,中國的阻攔索系統可能從烏克蘭弄到了圖紙。然而俄羅斯阻攔系統的技術結構本來就不是什麼了不起的祕密,更重要的是材料的生產。這一點,顯然中國已經趕上了美、俄等大國的步伐。

航母上的4根繩索,為什麼飛機最好勾住第2根,勾住第1根要挨批

航母阻攔索的使用地點多為海洋區域,因此適宜海洋環境使用的無磁特殊不鏽鋼是最合適的材料,可防止鐵磁性粒子吸附混入繩內發生磨損而降低壽命,對高溫的耐受力也較好。目前無磁特殊不鏽鋼在我國已有單位研製並可以製造,性能上居於全球領先。

而目前尚未服役的第一艘國產航母上,則已經開始裝備國產的電磁阻攔系統。2016年12月28日央視新聞聯播報道,新一代航母阻攔裝置可攔阻瞬時載荷超過150噸的艦載機。該項技術與美國在福特號採用的電磁系統大致處於相當水平,某些方面還超越了美國。例如,用新型結構代替美製的錐形大卷筒,橫向尺寸縮小三分之一,重量減少三分之二,進一步改裝阻攔裝置的阻尼特性。2017年7月,媒體又報道了中國航母遼寧號甲板下的阻攔核心艙,展示國產阻攔裝置的工作過程。

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