飞行员是“天之骄子”,海军舰载机飞行员就是骄子中的骄子。驾驶舰载机,在茫茫大海中降落到一个300多米长、几十米宽的航空母舰上,可以说是危险系数最高的工作之一。
据统计,舰载机飞行员的风险系数是航天员的5倍,是普通飞行员的20倍。美国刚发展航母那会,平均2天摔1架飞机,有上千名飞行员伤亡。
想驾驶飞机准确的降落到由几根拦阻索围成的有效区间,真的非常不容易。二战老航母还好点,甲板上十几道拦阻索,螺旋桨飞机速度也慢,飞行员凭个人技术钩住拦阻索概率很高。
二战后,喷气式飞机上舰,重量、速度迅速提高,想准确钩住拦阻索就需要很多设备辅助和高超指挥了。
现在航母上一般有3~4道拦阻索。比如美军航母有4根拦阻索,第1根距离舰尾55米,然后间隔14米向前延伸。拦阻索用弓形弹簧张起,距离甲板30~50厘米。
着舰勾与机身成70度夹角,只要落到有效区域就能钩住拦阻索,在短短数秒内将20~30吨的飞机,在91.5米内拉停下来。
如何让飞机准确降落到有效区域呢?这就需要一整套复杂设备和精确指挥了。事实上,舰载机飞行员降落过程中不看拦阻索,他们要盯着跑道边上的助降灯,按着舰指挥官(LSO)和数据链指示,努力保持飞机姿态、配平、攻角和速度,以固定下滑角砸向甲板,等待着舰钩与拦阻索的“深情一吻”。
▲着舰指挥官(LSO)
飞行员要时刻警惕,一旦着舰失败迅速“复飞”,否则会冲出航母,机毁人亡。
舰载机返回航母分引导、待机、进场三个阶段。1、距离航母200海里,舰载机就收到航母航空飞行管制中心的雷达信号。一是敌我识别,二是导航,告诉飞行员航母位置、方向、距离及周边其他舰载机情况等。
2、飞行员找到航母,在20海里处由航空指挥中心(CATCC)接手管控。飞机在指定空域盘旋,指挥中心根据各机油料、受损情况等安排进场次序。
▲F-18A降落示意图
3、轮到入场,便开始真正的降落程序。舰载机在航母上空逆时针盘旋,放下着舰钩、打开减速板、关闭武器军械,做好各项准备。在距航母3海里的地方,目视确认菲涅耳(FLOLS)光学助降系统。
菲涅耳系统由数排不同颜色的灯组成,能提供指示,看到黄灯说明飞高了,看到红灯说明飞低了,看到橙色灯,说明下滑道正确。
▲菲涅耳系统灯光区域
飞行员保持姿态速度,在着舰指挥官(LSO)和雷达指示下,以固定下滑角降落。直到飞机猛地一震钩住拦阻索,缓缓停下就降落成功了。
与陆基飞机不一样,舰载机降落没有平飘阶段,而是以固定下滑角拍到甲板上,所以也被称为“人为控制的坠落”,实在心惊肉跳。
▲飞机着舰与着陆过程比较
着舰过程中有几个关键点:进舰点、着舰点、啮合点和离舰点。
着舰点就是预定降落点,飞机在此区域才能钩住拦阻索,产生啮合点。
为保留一定的容错量,着舰点设置在第2、3道拦阻索之间。钩住2、3道拦阻索算优秀,钩住第4道拦阻索及格,钩住第1道说明你飞的太低,很危险。
降落过程中,飞行员要频繁操作上百次,精神高度紧张。为减轻强度,提高安全性、准确性,美国军方开发了辅助降落系统和全自动控制系统。比如80年代的“精确进近着舰系统”(PALS)和“仪表着舰系统”(ICLS)。
▲“精确进近着舰系统”(PALS)
“精确进近着舰系统”通过雷达、数据链与舰载机建立联系,用雷达探测飞机与航母相对运动信息,经计算机处理后,用数据链回传到舰载机屏幕上。
飞行员可选择全自动、半自动、人工着舰三种方式。全自动着舰由控制中心接管飞机着舰,这种方式还在试验中,受复杂环境和系统稳定性影响,一直没有真正的用到实际中。半自动方式由数据链传输指令,飞行员按指令人工着舰。
为减轻飞行员工作强度,2011年美国又着手研发“魔毯”辅助着舰系统。它由智能化飞控系统和飞行员头盔组成,可以控制油门和翼面偏转,飞行员只要集中精力控制路径即可。
▲“魔毯”辅助着舰系统
“魔毯”系统使着舰成功率提高了50%,着舰点偏差也由原来的12米缩小到6米。
此外,还有研发中的“联合精确进场着舰系统”(JPALS),通过GPS引导飞机精准着舰,可在无人机、陆基飞机上通用。
▲“联合精确进场着舰系统”(JPALS)
综上所述,舰载机飞行员做不到精确钩住拦阻索,他只能在各种引导指挥下,尽可能准确的降落到那小一块有效区域。如果遇到拦阻索弹出或断裂等情况,还要迅速复飞。断裂的拦阻索给甲板人员带来重大威胁,会伤害很多人。
很多优秀飞行员都以自己的成功降落次数为炫耀资本,这也充分说明,想勾住那一道细细的拦阻索有多么困难啊。向英勇的飞行员们致敬!
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