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印度战机降落航母就破裂?你以为舰载机说造就能造的出来

由 郎文芬 发布于 综合

  维克拉玛蒂亚号航母是印度现唯一一艘在役航母,印度作为二手航母职业买家,维克拉玛蒂亚号同样自建造到服役一直是命运多舛,先是被俄罗斯挖了个大坑,以仅15亿美金的改造及设备购买转让航母给印度,然而事情并没有那么简单,付了钱的印度不断被俄罗斯刁难插曲不断,最大一次是烧水的锅炉炸裂,合同价格从15亿到交付竟然翻了一倍。

  维克拉玛蒂亚号改装自似驴非马的基辅级航母

  没有完善的国防工业体系支撑的印度只能认命,维克拉玛蒂亚号从2004年开始改造,原本2008年计划入役,结果被俄罗斯一直拖到2013年末才交付入役,但就这么一艘饱受折磨的航母服役印度后短短两三年又出事了。

  在海上实验的维克拉玛蒂亚号

  维克拉玛蒂亚号原本使用雅克垂直起降战机,但雅克太过老旧且战机质量较差,按照印度要求使用米格29K型舰载机,合计45架。而印度海军特殊定制的米格29K型号为支点-D,虽然后期俄罗斯帮印度升级了米格29,但海军依然装备九十年代技术的老旧米格19K“支点-D”

  印度海军急需换代的米格29K舰载机

  印度海军表示这些老旧的29K已经无法应对高强度起降,战机每次降落航母机身就会裂开,印度在2004年购买米格29K时共花费22亿美金,但并未签署后期维修合同,更尤为致命的是米格起落架和本身设计缺陷的发动机已经到达使用寿命,而印度完全没有能力应对战机起落架和发动机问题。

  摔飞机摔出自己风格的印度

  舰载机因为需要在茫茫大海降落在“一叶扁舟”的航母上,再加上海上强风力影响,需要战机配备强大心脏来维持强风海况下战机平衡性。航母甲板长度仅两三百米,需要利用阻拦锁勾住战机辅助制动,所以战机在降落时需要加力降落,一旦舰载机尾钩没能勾住阻拦锁战机还能顺势起飞。

  歼15降落甲板勾住阻拦锁瞬间

  美军弹射起步战机起落架

  以米格29二十吨重量为例,其在依靠自身速度及动力加速降落甲板时所产生冲击力是远远超过20吨,而所有冲击力在降落瞬间被起落架完全吸收,这就需要舰载机机身的特殊金属材料。虽然中俄境内分布这世界绝大多数稀有金属矿藏,但在材料学的研发水平上只有中美两国领跑全球,这就不难解释歼15起落架可以承受更强冲击力,中国更是研发出电磁弹射全套设备。

  支撑大国重器的运20起落架

  中央电视台早期采访报道片段

  而一旦材料学被突破,主战坦克会越来越轻而装甲防护力会越来越强,战机空中减少而载重会增加,材料学也会打破涡喷发动机叶轮的技术限制,所以舰载机使用使用复合合金技术的机身不是想造就能造的出来的,更不是什么军工厂能够维修的。

  铣刀是材料学应用的绝佳典范


  军情瞭望台第304期 头条独家 空军战斗机使用海军航空兵的舰载机也不是新鲜事,印度空军就买了阵风战斗机。一般情况下,舰载机都要比空军所用的型号更耐用一些,于是有的国家直接采购别国的舰载机,比如澳大利亚。澳大利亚本身没有重型航母,但采购了美制F/A-18F战斗机。F/A-18F是美国海军使用的舰载机,澳大利亚空军就买了24架,而且还与时俱进,把其中12架改装成了E/A-18G,堪称美军的忠实粉丝。

  全

  如今澳空军再次出手,向美国购买了配备E/A-18G的反辐射导弹。美国国防安全合作局在最新的声明中表示,美国国务院批准了一项可能价值为1.38亿美元的对外军售合同,内容是向澳大利亚出口用于其EA-18“咆哮者”电子战战机使用的反辐射导弹。据国防安全合作局透露,此前,澳大利亚政府发布了一项含有最多70枚AGM-88高速反辐射导弹(HARMs)的采购计划。军情瞭望台第304期 头条独家

  此外还有40枚AGM-88E先进反辐射导弹(AARGMs)、16枚HARM的捕获式训练弹和16枚AARGM捕获式训练弹的采购需求书。澳方还需求25组AGM-88B的控制模块、25组AGM-88B的导引模块、20组AGM-88E的控制模块、20组AGM-88E的导引模块和最多48套遥测/飞行终止系统。合同可能还包括来自美国政府、合同工程承包商、技术和法律方面的售后支持服务,以及其他相关的装备支持和服务。

  ATK轨道公司和雷神导弹系统公司将是主要承包商,澳大利亚皇家空军在今年阿瓦隆空展上展示了其从美国接收的12架中的首架波音EA-18G“咆哮者”电子战战机,可协同美军执行电子干扰任务。剩下的11架“咆哮者”战机将在今年年底前交付给澳大利亚皇家空军,而这些战机将在2018年正式服役。目前澳大利亚空军还有5架改进型的湾流G550电子战机,两款电子战平台还可以相互配合作战,湾流G550执行远程电子干扰,EA-18G则突出速度,快速对敌方进行干扰,打开防空网缺口。军情瞭望台第304期 头条独家

  (2017-05-05)


  航母在运动,舰载战机也在高速飞行。要将重几十吨、飞行时速几百公里的舰载机,安全准确地降落到窄小的航母甲板上,其难度与风险之大,及对舰载机飞行员飞行技能与心理素质要求之高,均远远超乎我们想象。美国正在测试一款智能化舰载机助降系统,它能帮助舰载机飞行员将战机优雅地降落到航母上。

  作者:楚人陈奇雄

  英国《每日邮报》网站于2017年3月28日发表文章,称美国海军正在对一款名为“魔毯”的全新舰载机全天候辅助降落系统进行测试。有了该系统的帮助,舰载战斗机飞行员就能在任何情况下,都可准确地将飞机降落到军舰甲板上。

  “魔毯”舰载机助降系统配置到舰载机上,实际上扮演着电子“副驾驶员”的角色。它可快速计算出飞机降落到航母甲板上的最理想航线,并辅助飞机驾驶员正确增减油门、精确操作翼面,以让飞机在最佳航线上及以最合适速度飞行,并让飞机准确钩住四根拦阻索中的第三根,且以不大不小的速度砸停在航母甲板上。“魔毯”系统经历了数年的研发,并于2015年首次接受了海上测试。测试过该系统的飞行员称,有了该系统的帮助,驾驶舰载机在航母甲板上着舰,就变得比过去简单多了。

  (航母甲板上可供舰载机降落的区域其实很窄小)

  军事专家表示,目前的“魔毯”系统,仍只是一款舰载机助降系统,它尚不能完全取代真正的飞机驾驶员。美国海军海军的F/A-18E/F“超级大黄蜂”战斗机和EA-18G“咆哮者”电子战飞机,将是美军首批配置“魔毯”助降系统的舰载机。

  而在之前,美国海军已在X-31、X-47B舰载无人机上,测试过全天候全自动着陆、着舰系统。在全自动着舰系统操纵下,X-47B无人机,能顺利降落到航母甲板上。理论上,将来的有人舰载战斗机上,也可配备全自动着舰系统,有人战机在着舰过程中,其所有操作均由全自动着舰系统自主完成。

  固定翼舰载战斗机在航母上降落的难度有多高?风险有多大?中国国产歼-15舰载机的总设计师孙聪院士曾说,航母的甲板看上去面积似乎很大,但实际上,航母甲板上供舰载机降落的区域很窄小,其长度只有几十米,其宽度只是稍微超过舰载机翼展。舰载机的着舰尾钩,必须钩住四根拦阻索中的一根且最好钩在拦阻索正中间,舰载机才能安全着舰。舰载机着舰过程中最后的十几秒钟时间里,其飞行员须快速蹬舵、推拉摇摆操纵杆、及加减油门几十次,以对飞机飞行方向、攻角、速度及发动机推力进行调整,才能将飞机准确降落至航母甲板上。在这个过程中,飞行员发生任何一个微小失误,都可能导致着舰失败,甚至会造成飞机坠毁或飞机撞舰等灾难性事故发生。

  (下为美制F-18E/F“超级大黄蜂”战机在航母上降落场面)

  航母于20世纪20年代诞生以来,如何提高舰载飞机着舰的安全性,及减轻舰载机飞行员在着舰过程中的心理与身体负担,就成为科技人员孜孜不倦深入研究的课题。

  中国航空专家唐大全、毕波、王旭尚、李飞、沈宁等人,在他们合作写就的《自主着陆/着舰技术综述》论文中指出,目前,世界各航空大国,都在争相研制飞行器自主着陆、着舰技术,力图使飞行器可以在没有人直接参与情况下,自行完成其降落过程。采用自主降落技术的飞行器,具有以下突出优点:一是其降落过程中的控制,交由高速计算机执行,可大幅降低飞行器着陆、着舰过程中可能遇到的危险;二是可以有效减轻飞行员的工作负担,飞行员在飞机降落过程中,再也不必时刻忙于观察各种仪表、也不用紧张判读母舰上信号灯与雷达等发来的辅助降落信息,更不用去频繁地调整飞机的航向、攻角及速度,因为这些事务,已全部由计算机自动完成了;三是在未来战争中,无人机将占据越来越重要的地位,研究飞行器自主降落技术,给无人机配上自动着陆、着舰系统,可以大大提升无人机的战力。

  早在20世纪30年代,英国就研制出了人类历史上首套飞机用仪表着陆系统,它是现代飞行器自动降落系统的鼻祖。只不过受当时的技术条件限制,它很原始,功能也极为单一,它由地面设备和机载设备两部分组成,仅具有引导飞行员驾机着陆的功能。其工作原理是,该系统中的地面设备通过脉冲发射装置,向飞机发送两个不同频率的高频无线电调幅波,作为预定航线的基准信号;而该系统中的机载设备,可将飞机偏离预定航迹的偏差信号测量出来,并显示在仪表上。飞机驾驶员则根据这个偏差信号,操纵飞机回归到预定航线上并安全降落。

  (下为中国歼-15战机在“辽宁号”航母上着舰场景)

  到20世纪七十年代末时,随着电子计算机技术的发展,传统的仪表着落助降系统,已发展为由计算机控制的半自动化电子助降系统。到20世纪九十年代,科学家对半自动化电子助降系统进行升级,给其添加了全球定位导航系统技术、视觉图像处理技术等时尚的新技术。半自动化电子助降系统,也因此一步步向全自动化助降系统发展。

  与陆基飞机相比,舰载机的降落过程中,遇到的变量与不确定因素更多,因而供舰载机使用的自动化助降系统研制难度更大。航空母舰是体积与排水量最大的军舰,但同汪洋大海相比,航空母舰也只是沧海一粟。更重要的是,在无风三尺浪的大海上,航母时时刻刻在做纵摇、横摇、艏摇、起伏、纵荡和横荡等六自由度的复杂运动。舰载机降落时,还会遇到各种方向与速度的气流冲击,它要安全降落到航母甲板上一个“狭小”的区域内,其难度可想而知。

  航母刚诞生那会,舰载机要在航母上降落,全靠飞行员凭高超的飞行技术来实现;后来,航母上配置了着舰指挥官,着舰指官通过观察飞机飞行状态与航母本身运动状态,可为飞行员驾机着舰给予简单导引;再后来,光学助降系统、电子助降系统等先后出现,舰载机飞行员终于可以做到全天候着舰了,但着舰过程中对飞机的操作控制,仍得由飞行员自己完成。

  (下为法制“阵风”战机在航母降落场景)

  直到20世纪八十年代,第一代全天候自动着舰辅助系统被美国海军研制出来了。该系统包括舰上部分和机载部分,其核心部件是航母甲板上的精密跟踪雷达。精密跟踪雷达,可对飞机在降落过程中的位置、航向、速度及姿态等重要参数进行不间断测量,并将这些参数输入高速计算机进行处理。计算机可很快规划出舰载机着舰的理想航线,并将舰载机实际航线偏离理想航线的情况标注出来。飞机上终端设备接受到地面设备发送过来的航线修正指令后,飞行员就能操纵飞机调整航线。

  第一代全天候自动着舰辅助系统进一步演化的结果,就是出现了美国海军正在测试的“魔毯”系统。在“魔毯”系统中,飞机上的终端设备在接受到地面设备传来的航线修正指令后,可直接输入舰载机飞行控制系统,使舰载机自动修正诸如发动机推力、飞行攻角、飞行方向、飞行速度等方面的误差,而帮助飞行员驾机进行精准着舰。有了“魔毯”全天候自动着舰辅助系统后,不论白天黑夜还是雨天雾天,美国海军舰载飞机都能以几十秒钟的间隔,依次降落到狭窄的航母甲板上。

  军事专家强调,“魔毯”全天候自动着舰辅助系统也将继续进化。随着卫星导航技术、精密雷达技术以及视觉导航技术等相关技术的不断发展,全天候自动着舰辅助系统中的“辅助”二字,迟早有一天会被去掉。在飞机全天候着舰辅助系统向飞机全天候自动着舰系统演化过程中,飞机降落的可靠性将越来越高,风险性将逐步降低,同时对飞行员的操作要求也会越来越少。最终,有人驾驶舰载飞机也将变身为可完全无须飞行员干预,可自动化、智能化、精准化及优雅地降落到航母甲板上的“聪明”飞机。

  (本文为原创作品,如需转载,请注明出处!本文作者“楚人陈奇雄”先生,是武汉某报资深记者、军事版编辑、科技史爱好者。)

  特别声明与鸣谢:本文所有配图,都来自网络,特在此向这些图片的提供商与拍摄者,表示最真诚的感谢;本文所有数据,均来自中国知网、《兵器知识》、新华网、人民网、央视网、龙源期刊网等地方,特向这些数据提供者表示最诚挚的谢意。

  (美制F-35B战机,可在大甲板军舰上垂直起降)

  (2017-04-01)


  近日,中国歼-15S双座型舰载机试飞照再次“曝光”,虽然仍是黄色的试验机涂装,但是似乎离正式入役又进了一步。可以说双座型歼-15S舰载机对中国海军的的意义十分重大,可以改装教练机、电子战机等多款不同用途的战机,未来将成为中国海军航母的重要战力,歼15S入役将对中国航母舰载航空兵的战力提高将起到“核裂变”式的推动作用。双座型歼-15S可用于训练新舰载机飞行员,首架歼-15S于2012年11月首飞成功,并且采用的是国产涡扇-10H发动机,据网友观察目前沈飞已生产了至少有3架双座型歼-15S。

  军事专家谷火平介绍,由于解放军一直处于装备落后的状态,所以解放军的“优良传统”一直是人员等装备,而不是装备等人员。航母舰载机飞行员的培养对于中国海军来说是一个全新的课题,特别是在在国产航母加速建设的前提下,如何以最快的速度接收装备并形成战斗力,就需要有一个航母舰载机飞行员的“培养平台”,歼-15S双座型舰载机应该承担这一“角色”。

  歼-15S也不是专职教练机,该机与美国海军的F/A-18F类似,用双座型飞机方式承担空中指挥机的角色,以及各种需要第二名乘员的作战任务,如电子战、伙伴加油、对地攻击等等,这就意味着它不可能经常用来执行训练任务,以免影响使用寿命。

  所以目前海军新飞行员的着舰训练面临着这样尴尬的情况,在这种情况下海军也不能无所作为,所以目前海军只能暂时使用同样不具备航母起降能力且低空低速性能并不优秀的“海山鹰”教练机在陆上模拟设施来进行模拟进近训练,其训练效果目前据说也并不理想。

  预计到2023年前后,我国至少有4艘航母处于完工服役和准备服役的状态,国产航母才是未来我国海军舰载航空兵的战力核心。中国海军的战略目标是在较短的时间内成为仅次于美国的舰载航空兵实力的第二位,以“辽宁舰”在齐装满员状态下至少要载24架左右的歼15来计算,再加上其他舰载机,仅一艘“辽宁”舰航母编队至少要有40位合格的固定翼战机飞行员,这是最低标准了。

  而现在在建的国产航母的吨位和载机数量肯定要超过“辽宁”舰,更不要说未来的弹射型国产航母了,所以未来一艘国产航母至少需要60位固定翼战机飞行员。那么到2023年前后,按照包括“辽宁”舰在内的4艘航母至少需要200位左右的合格舰载战斗机飞行员。

  (2016-12-25)


  据《联合早报》12月7日报道,俄罗斯国防部说,一架苏33(Su-33)战斗机3日在叙利亚执行轰炸任务后,返航准备在库兹涅佐夫号航母上降落时坠海,飞行员紧急弹跳逃生。

  这是该航母上个月初抵达东地中海后,第二次发生事故。上个月14日,一架米格29K(MiG-29K)战斗机返回航母时坠海,飞行员获救。

  俄罗斯国防部5日说,该架苏33战斗机当天在叙利亚执行任务后,在航母上降落时因阻拦索断裂,战斗机无法顺利减速,冲出甲板坠海。飞行员紧急弹射逃生,搜救人员已将他救起,但俄罗斯国防部并未公布这起事故的具体时间。有消息称,意外发生时,气候状况良好。

  俄罗斯国防部强调,俄航母编队会按计划在地中海执行任务,舰载机也会继续执行飞行任务。

  库兹涅佐夫号(Admiral Kuznetsov)是俄罗斯所拥有的唯一航母,它在完成整修后,今年10月首次前往地中海参与叙利亚的军事行动。

  (2016-12-07)