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沈飞专家谈舰载机研发细节:勿忽视航母尾流_空中网军事频道

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二是借助舰首斜板滑跃起飞。就是利用飞行甲板终端的一块向上翘的斜板,在飞机离舰前的一瞬间,为其提供一个向上的动量,以避免飞机离舰瞬间过多下沉。这项技术措施可以大大缩短飞机起飞时的滑跑距离,被中小型航母和军舰广泛采用。前苏联在设计“库兹涅佐夫”号大型航母时,就在舰首配置了向上翘起的滑跳式飞行甲板,从而构建出世界上第一种不装弹射器,而采用滑跃方式起飞重型舰载战斗机的航空母舰。

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李国恩:舰载战斗机经历了螺旋桨、喷气式和垂直/短距起降飞机等多个发展阶段,未来发展的主要趋势是:多功能、隐身化、无人化。

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  现在我们还可以从视频网站上看到俄罗斯飞行员的这手绝活儿。不过绝活儿背后,是甲板起飞的巨大限制:周围不能有人,否则就会被尾焰烧焦。这项特技只能满足飞起来的要求,不具备实战意义。现在库兹涅佐夫航母挡焰板的工作已正常。

李国恩:毋庸置疑,舰载战斗机是航母航空联队的主体。航空母舰之所以是航母打击群的核心、海战的主力、及对地打击的重要力量,主要依赖于其特有的装备利器——舰载战斗机。因此,发展舰载战斗机一直是世界各国总体军事战略的重要组成部分。但由于国情、国力以及技术能力的差异,各国依据本国的情况和实力,选择不同的发展途径:一是专门研制舰载专用战斗机。主要以美国为代表,就国力而言,美国具有雄厚的经济和技术实力。美国海军积累了丰富的设计、试验、建造和使用海军飞机和舰载飞机的经验;再就是,美国海军历来不愿意与美国空军用同一种飞机。因此,美国海军的航母舰载战斗机或攻击机大都是专门设计的。二是用陆基战斗机改舰载战斗机。这种方式最大的优点是可以利用现有的技术成果,最大限度地节约研制费用。如俄罗斯的舰载战斗机米格-29K和苏-27K,就是用相应的陆基战斗机米格-29和苏-27改的,但陆基高速飞机改舰载机的缺点是要付出很大的结构和重量代价。三是同步发展陆基/舰载“一机多型”飞机。以美国F-35和法国“阵风”为代表的新一代战机就是“一机多型”战斗机。美国同步发展的空军陆基战斗机F-35A与海军舰载战斗机F-35C有80%以上的通用性。法国同步发展的空军陆基战斗机“阵风”C与海军舰载战斗机“阵风”M就有80%以上的通用性。四是直接采购国外的舰载战斗机。这主要是由国家的国防需求、技术、实力等因素决定的。

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  弹射起飞类似于弹弓,把飞机从飞机甲板上弹射出去;而滑跃起飞有点像高山滑雪,战机最后利用上翘一定角度的甲板,飞离航母。弹射起飞对飞行员的要求较小,相比之下俄罗斯的重型舰载机滑跃起飞对飞行员要求较高。而且,作为航母防御体系重要组成部分的预警机,没有弹射器是根本飞不起来的。

舰载战斗机,包括机内系统,必须在几何、结构、气动力方面与弹射器及拦阻装置的使用相协调,以实现舰上几十米距离的滑跑起降。飞机携带实际作战载荷时的性能特性,必须能在母舰常规操作能力允许的速度范围内实现发射和拦阻。飞机必须是紧凑的,而且应能折叠得更小,必须具有与运动甲板相适应的起落架装置,必须能基本上在飞机自身投影面积内进行补给和维修,并且要求的外部保障设备最少。由于存在海水、蒸汽、烟囱烟气及飞机上油液的影响,飞机应避免使用某些材料和设计技术。此外,飞机还必须考虑自然风和排气喷流的影响。

  装置

记者:舰载战斗机是航母战斗力的主要构成,世界各国是怎样研制和选择舰载机的?

使用环境的不同——海洋环境

  除了阻拦索,航母阻拦装置还包括阻拦网。但阻拦网一般情况不用,只有一些紧急情况,例如起落架出现故障,才会使用。对于那些钩不上阻拦索的战机,只有迅速加大油门立即复飞。

资料图:空军特级试飞员李国恩

  近期中国网络和相关军事媒体纷纷披露,中国研制航母固定翼舰载战斗机的照片,其外形和苏-33的原型机T-10K非常接近。苏-33属于重型舰载战机,和美军现役的F/A-18E/F舰载机属同一档次。但是由于采用滑跃式起飞方式,在航程与载弹量上,反而略逊一筹。如果对苏-33的机体重量、航空电子等方面持续改进,它完全能够成为现役美军F-18、法军“阵风”之外的另一航母舰载机标杆装备。

记者:在舰载机上飞行如此复杂,是不是意味着对舰载机飞行员也有更高的要求?

起降场地的不同——浮动的机场

  降落难度超过起飞

作为航母的打击手段,舰载战斗机是航母编队的重要组成部分,现代舰载航空兵力的发展表明舰上常规的战斗机(非垂直起降)可以提供防空战斗出航、打击海面和水下目标。美国、法国和前苏联已经研发了多种舰载飞机,它们可以分为两类:第一类是中型舰载机如米高扬的米格-29K、波音的F/A-18和达索的“阵风”M,它们的起飞重量在15~25吨之间;第二类是重型战斗机,即包括苏霍伊的苏-33和苏-27UB、诺斯罗普·格鲁门的F-14,它们的起飞重量在25~35吨之间。航母的甲板及甲板下的机库为中型飞机提供了更大的空间,但中型飞机的战斗载荷、作战半径和武器系统能力要逊色于重型舰载飞机。

  我国第一艘航母“辽宁”号在正式服役后,有网友在其飞行甲板上拍到了疑似战斗机轮胎接触的痕迹。同时在一些网站上出现了“辽宁”号航母在海试过程中,有国产战斗机以极低的高度掠过航母的照片。这些都引发了各界对中国航母作战能力,特别是航母舰载机的猜测。

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  降落更是大挑战

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舰载机的飞行员座舱必须尽量靠前,接近机头,并要比陆基飞机座舱高些。这是为了在等角下滑着舰时,飞行员能看见着舰航母的水线。

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网络上流传的中国国产歼15舰载机飞过航母上空。

李国恩:应该说航空母舰的诞生是军事装备发展建设的一次革命。飞机的发明,把人类带到天空,从而引起了作战方式的改变。但当时的飞机仅限于在陆地空间活动,无法在海洋空间活动。当飞机开始应用于战争后,人们就不断想方设法拓展它的作战效能。最先考虑把飞机挪到舰船上起降的是俄罗斯人,1912年初,美国人成功地实现了飞机的舰上起飞和降落。但真正意义上的航母是英国人实现的,1917年,英国用一艘巡洋舰改装成世界上第一艘航空母舰,可搭载20架飞机,飞机可在甲板上起飞和降落,这标志着航空母舰——舰载飞机武器系统的诞生。

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  现代航母舰载机的起飞分为三种类型:弹射起飞、垂直起飞和滑跃起飞。目前美国、法国、巴西航母使用的均为蒸汽弹射起飞方式。英国、泰国、意大利、印度、俄罗斯和中国航母使用滑跃起飞。

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起降方式的不同——无平漂着舰

  这其中的区别就是中俄两国航母可以起飞重型舰载战斗机,而其他国家航母只能以滑跃(包括垂直)方式起飞轻型战机。美军一些两栖攻击舰被视为准航母,上面搭载的战机则以垂直方式起飞作战。

舰载机是航空母舰的作战利器,它不仅能对海、陆目标发动攻击,而且还能保障区域制空权,在捍卫国家利益的行动中起着举足轻重的作用。

以国外为例,美国海军机舰适配性试验一般由海军航空测试中心(NATC)来组织,以确定飞机在航母上起飞和回收的适配性。航母适配性测试包含了飞行员/飞机组合体与航母独特环境中的特种设备相融合的大部分内容。舰载机的适配性试验一般分为陆基试验(shorebased
test)和舰基试验(shipbased
test)。陆基试验是初步的调整试验,最终飞机能否满足舰载环境的使用要求需要舰基试验给出结论。试验一般分为:结构功能性试验、弹射试验和进近着陆试验。所有试验的基础是对航母及舰载工作环境的深入理解,包括舰面设施的布置和使用、舰尾气流对飞机的影响、甲板风(WOD)、温度对发动机工作的影响等。

  技术

隐身化可以增强攻防的突然性,并能最大限度地保证生存能力,是未来作战的基本要求。新一代舰载机,无论是有人的还是无人的,如美国的F-35和X-47B都具备隐身性。

飞机的全长,以及折叠后机翼展长与尾翼展长的组合,受甲板空间及飞机在升降平台上机动要求的制约。飞机的外挂点必须在机翼折叠部位以内。飞机折叠后的高度应能通过机库大门,折叠过程中的高度应比机库高度低一定距离。战斗机不折叠时的机翼展长,应允许两机并排置于舰艏的几个弹射器上。考虑到飞机排气的热/声环境及飞机与喷流挡板的距离,应对机身长度及前起落架位置作适当调整。考虑到航母上的弹射器可能靠近甲板边缘,对飞机的主轮距应作限制。至于主起落架的位置及其与后机身/尾翼/外挂物长度之间的关系,则必须保证着舰时机头高抬或处于横滚姿态时,飞机机体与甲板及拦阻索有足够的间距。主轮到前轮的位置关系,以及飞机的重心,必须保证飞机在运动的甲板上运行时不后倒或侧翻。

  对阻拦索要求很高

三是借助辅助设备弹射起飞。上世纪初,美国首先研制成功压缩空气弹射器,并成功实现了弹射起飞。但由于压缩空气弹射器功率较低,无法弹射较重的飞机。后来,英国人采用高压蒸汽代替压缩空气,发明了蒸汽弹射器,一直沿用至今。虽然蒸汽弹射装置的技术成熟、性能可靠、故障率低,但其缺陷是高耗能、体积和重量大、功率调节范围小。鉴于蒸汽弹射装置存在的缺陷,美国正在研究新型的重量轻、效率高、能耗低的飞机弹射装置,其中电磁弹射起飞系统便是很受推崇的方案之一。电磁弹射器的主要设备为线性直流电动机,它能把电动机的能量转换成推力去弹射舰载机。舰载机在起飞前,将前起落架通过弹射车与线性直流电动机的电枢相连。弹射时,电枢在强大电流的作用下,带着飞机沿电磁力的方向加速运动,直至达到起飞速度。电磁弹射器的功率可根据所弹射的飞机的重量进行调整,以适应不同吨位的机型。新式的电磁弹射器和动力装置在减轻重量的同时,还会减小体积。因此,电磁弹射系统将是下一代航空母舰的最佳选择之一。

飞机以比陆上大2.5~3倍的下沉率无平飘地着舰时,将通过起落架承受比陆上大6倍或更大的竖向载荷;拦阻钩与拦阻装置啮合时,飞机又将通过拦阻钩承受很大的轴向拦阻过载。轴向载荷都是反向的,而且施加于结构的不同点;而竖向载荷则不同于轴向载荷,需有单独的结构去承受。这些冲击载荷,以及飞机接地时机体中的反向惯性载荷,与作战飞机飞行时的机动过载是不同的。

  英俄中航母使用滑跃

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  betway必威官网,舰载机起飞不简单

记者:现在有关航母的讨论大都集中在航母舰体、护航舰队编成等几个方面,对舰载机的关注似乎稍差一些,能否请您重点谈谈舰载机?

  要拉住几十吨战机

记者:飞机和舰船,一个在天空,一个在海洋,处于不同活动空间,是如何将两种完全不同的装备整合到一起的?

航母航空联队的几十架飞机要在只有陆上机场跑道十分之一面积的航空母舰上发射、回收、补给、维修,而且由于再次出动或战术态势等原因,这些工作又必须在极短时间内完成,这就需要对舰载飞机做比陆基飞机更多的工作。

  俄战机首次起飞异常

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