舰载机起飞降落有多难?

2012-12-06

舰载机起飞降落有多难?
中国航母舰载机歼-15降落在“辽宁舰”甲板上

    文·长山

    ■将新闻进行到底

    近日,中国首型舰载战斗机歼-15首次实现了在航母上的起降。几乎与此同时,美国海军新一代的X-47B舰载无人作战飞机验证机也开始登舰,并完成了首次陆上弹射试验。

    一时间舰载机成为公众关注的焦点,也成为媒体热议的话题。那么,舰载机和普通陆基飞机有什么区别呢?舰载机未来的发展方向又是什么呢?

    ——起飞与着舰—— 

    舰载战斗机的难点

    如果要说舰载战斗机与传统陆基战斗机最大的不同在哪里,那就是其独特的起降性能。可以说,舰载机的“机场”——航母甲板是世界上最复杂的起降场地。航母甲板最多也就300多米长,在这个狭小空间内,既要有飞机起飞,还要有飞机降落,此外还可能堆积着大量弹药。在如此小的空间内完成起飞降落,是对舰载机的一个最基本也是非常难的要求。

    先看看起飞。从起飞方式上看,目前主要有两种舰载机,短距起飞/垂直降落舰载机和常规舰载机。之所以称为短距起飞/垂直降落,并非因为这种飞机不能垂直起飞。而是因为这类飞机如果垂直起飞,那么载弹量和载油量就会受到极大限制,同时垂直起飞本身的油耗也较高,这种垂直起飞方式会导致航程大幅降低。因此,这类飞机通常会通过滑跃甲板实现短距离起飞,返回时由于燃油和弹药都已经消耗殆尽,所以可以进行垂直降落。短距起飞/垂直降落飞机主要用于轻型航母以及两栖攻击舰。比较典型的型号包括英国的鹞、美国的AV-8以及苏联的雅克-38。

    由于短距起飞/垂直降落飞机的控制难度大,其事故率几乎高出普通飞机一个数量级,而且战斗力偏弱,目前服役的短距起飞/垂直降落飞机仍然都是亚音速飞机,所以大型航母的舰载战斗机多为常规起降形式的舰载机。而常规起降的喷气式战斗机无论如何也无法在如此短的起飞道上起飞,因此不得不借助外力——弹射器和滑跃甲板。在利用弹射器起飞的时候,要将飞机前起落架固定在弹射装置上,弹射装置抓住前起落架,将飞机“扔”出去,这种起飞方式对飞机前起落架的强度要求很高,可以在舰载机满载的情况下起飞,也可以弹射较大的预警机。但是,弹射起飞要求有高性能的弹射器,弹射器的研制对一国的工业综合实力要求很高,目前只有美国拥有研制生产能力。于是便产生了类似歼-15从“辽宁舰”的滑跃甲板起飞这种常规飞机的滑跃起飞方式,但是这种起飞方式往往很难让舰载机满载起飞,限制了载油量和航程。在舰载机滑入翘板时,前起落架也会受到翘板较大的反向力,对前起落架的要求较高。

    再看降落。通常战斗机降落滑跑距离短则四五百米,长则近千米,显然航母甲板无法提供这样的长度。为此,不得不采用拦阻索。舰载机通过尾钩钩住拦阻索后,在数秒钟几十米内停下,可以想象,这对舰载机的结构强度要求有多大。而舰载机着舰的冲击也大过普通飞机着陆,美军曾多次发生舰载机着陆时折断飞行员颈部的事故,因此对起落架强度要求也非常高。此外,舰载机着舰被认为是最复杂的操纵行为,特别是夜间着舰,国外将其形容为在漆黑的夜晚,汽车不开大灯,以300公里的时速往车库里开。因此对舰载机的操控性要求很高,起降速度要尽量低,低速条件下的可操纵性要好。特别是油门杆的控制要更为灵活。

    总的来说,在航母上起降的特殊要求,使得常规舰载机具有机体强度高、起降性能好、低速下容易控制的特点,而且要求在这几个特点之间求得平衡。俄罗斯在苏-27战斗机的基础上研制的苏-33战斗机,对结构强度进行了额外加强,结果导致起降性能下降,不得不在主机翼前增加一对小型鸭翼,来改善该机的起降性能和机动性。

    此外,舰载战斗机的选材必须考虑到防潮、防腐的问题,以适应海上潮湿、盐分过多的环境;舰载战斗机机翼通常能折叠,以减少占用空间。

    ——新研与改型—— 

    舰载战斗机的研发方式

    由于舰载战斗机的独特需求,显然不能简单地将陆基战斗机直接搬到航母上使用。必须要针对上述特点,单独研发。目前,在研制舰载战斗机方面,主要有两种方式:一种是专门研发一种适合舰上使用的全新机型,另一种则是在现有陆基机型的气动布局基础上进行适当修改,改型研制出一种适合舰上工作的战斗机。

    美国海军是采用新研手段的典型代表,几乎也是目前唯一一个采用这种方式的海军。由于美国海军在美国各大军种中拥有独特地位,加上美国海军众多航母对舰载机的需求量庞大,更重要的是,普通战斗机虽然不能上舰,但是舰载战斗机却能毫无困难地在普通机场起降。所以,美国海军的舰载战斗机几乎都是独立研发的全新型号。不仅如此,美国海军研发的舰载机,还挤占了空军战机的地位和市场。比如,美国海军主导的F-4“鬼怪II”战斗机,空军都不得不大量采购,而F-14战斗机,成为世界上第一种三代机,为众多航空迷所津津乐道,

    而且还出口到伊朗。而F/A-18系列舰载战斗机,也出口到加拿大等国,成为其空军的主力战机。

    而对于大多数国家而言,发展舰载机时间较晚,舰载战斗机数量不多,研制全新战机,则有些“划不来”。因此,对现有战机改型,则是一个少花钱,多办事的好方式。苏联/俄罗斯则是这种模式的典型代表。苏霍伊设计局和米高扬设计局分别以苏-27和米格-29为基型,研制出了苏-33舰载战斗机和米格-29K舰载战斗机,它们和对应的路基型号的气动布局、机体结构、发动机等都有很强继承性。印度也在空军型LCA轻型战斗机的基础上加强机身结构和起落架强度,对气动布局进行修改,研制了海军版LCA。欧洲战斗机公司和瑞典为了争夺海外市场,则分别在“台风”战斗机和“鹰狮”战斗机基础上,对相应的舰载型进行了概念设计。

    由于舰载机和陆基型号具有高度的通用性,有些战机在设计之初,就考虑到不同军种的需要,通过一机多型,分别研制符合海军和空军需要的机型,这方面,法国的“阵风”战斗机、美国的F-35系列都是典型代表。在各国军方越来越缺钱的当下,这也越来越成为一种趋势。但是如何协调空军与海军甚至其他军种的不同需求,确实是个大麻烦。

    而中国在歼击机研制途径上,有些类似苏联。歼-15歼击机有些类似苏-33,而歼-11则相当于苏-27。不过,歼-15并非简单的复制苏-33舰载机,在航电系统等方面都采用了自主研发的成果。它是一种多用途的舰载重型战斗机,和苏-33一起,成为世界上现役舰载战斗机中起飞重量最大的,但又比苏-33在航电系统上更先进。由于该机比美国的F/A-18E/F及法国“阵风”舰载机机体更大,气动布局处于同一水平,所以具有更大的改进空间。

    ——隐身与无人—— 

    舰载战斗机的发展方向

    时至今日,国际上舰载战斗机的研制已经相当成熟。起飞、降落的问题已经不再是设计师头疼的问题。而且陆基飞机对短距起降性能的要求和舰载机是一致的。所以,两者的发展正呈现出殊途同归的趋势——“隐身”和“无人”。

    随着美国第四代隐身战斗机的逐步服役,其他各国也纷纷开始研制具有隐身特点的第四代战机,而防空系统的发展也是一日千里。可以说,如果没有“隐身”特征,未来的舰载机将很难生存。目前,美国正在发展的F-35B和F-35C舰载战斗机都具备典型的隐身特征。

    另外一个趋势是“无人”,这看上去似乎更遥远一些,但并非遥不可及。美国海军X-47B无人战斗机已于11月26日由一艘运货船送上了杜鲁门号航母的飞行甲板。而11月29日,美国马里兰州帕塔克森特河海军航空站,一架X-47B无人战斗机成功进行了首次陆基弹射起飞。这是美国海军第一次使用蒸汽弹射器弹射X-47B。按计划,美国海军还将在2013年进行X-47B的舰上弹射起飞和拦阻着舰试验。X-47B的翼展超过18.9米,大于F/A-18E/F“超级大黄蜂”舰载战斗机。该机同样具备隐身特征,但是与现有舰载战斗机不同的是,该机是一种无人攻击机。尽管无人机用于空战尚需时日,但是用于实施远程打击却近在咫尺。

本站是提供个人知识管理的网络存储空间,所有内容均由用户发布,不代表本站观点。如发现有害或侵权内容,可拔打24小时举报电话4000070609 或 在线举报
来自:mgxbyhzhch  > 军事大观
举报
[荐]  原创奖励计划来了,万元大奖等你拿!
猜你喜欢
类似文章
盘点:世界各国明星舰载机
专家解读舰载机与陆基战斗机差异
更多类似文章 >>
生活服务