中国曾被嘲造不好航母阻拦索 结果让俄专家折服

2017-11-05 09:36:00 北京晚报 分享
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  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10至15道阻拦索和3至5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。

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责编:范辰言