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1 # 跨界為榮
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2 # 一笑釋然a
航母在運動,艦載戰機也在高速飛行。要將重幾十噸、飛行時速幾百公里的艦載機,安全準確地降落到窄小的航母甲板上,其難度與風險之大,及對艦載機飛行員飛行技能與心理素質要求之高,均遠遠超乎我們想象。美國正在測試一款智慧化艦載機助降系統,它能幫助艦載機飛行員將戰機優雅地降落到航母上。
英國《每日郵報》網站於2017年3月28日發表文章,稱美國海軍正在對一款名為“魔毯”的全新艦載機全天候輔助降落系統進行測試。有了該系統的幫助,艦載戰鬥機飛行員就能在任何情況下,都可準確地將飛機降落到軍艦甲板上。
“魔毯”艦載機助降系統配置到艦載機上,實際上扮演著電子“副駕駛員”的角色。它可快速計算出飛機降落到航母甲板上的最理想航線,並輔助飛機駕駛員正確增減油門、精確操作翼面,以讓飛機在最佳航線上及以最合適速度飛行,並讓飛機準確鉤住四根攔阻索中的第三根,且以不大不小的速度砸停在航母甲板上。“魔毯”系統經歷了數年的研發,並於2015年首次接受了海上測試。測試過該系統的飛行員稱,有了該系統的幫助,駕駛艦載機在航母甲板上著艦,就變得比過去簡單多了。
(航母甲板上可供艦載機降落的區域其實很窄小)
軍事專家表示,目前的“魔毯”系統,仍只是一款艦載機助降系統,它尚不能完全取代真正的飛機駕駛員。美國海軍海軍的F/A-18E/F“超級大黃蜂”戰鬥機和EA-18G“咆哮者”電子戰飛機,將是美軍首批配置“魔毯”助降系統的艦載機。
而在之前,美國海軍已在X-31、X-47B艦載無人機上,測試過全天候全自動著陸、著艦系統。在全自動著艦系統操縱下,X-47B無人機,能順利降落到航母甲板上。理論上,將來的有人艦載戰鬥機上,也可配備全自動著艦系統,有人戰機在著艦過程中,其所有操作均由全自動著艦系統自主完成。
固定翼艦載戰鬥機在航母上降落的難度有多高?風險有多大?中國中國產殲-15艦載機的總設計師孫聰院士曾說,航母的甲板看上去面積似乎很大,但實際上,航母甲板上供艦載機降落的區域很窄小,其長度只有幾十米,其寬度只是稍微超過艦載機翼展。艦載機的著艦尾鉤,必須鉤住四根攔阻索中的一根且最好鉤在攔阻索正中間,艦載機才能安全著艦。艦載機著艦過程中最後的十幾秒鐘時間裡,其飛行員須快速蹬舵、推拉搖擺操縱桿、及加減油門幾十次,以對飛機飛行方向、攻角、速度及發動機推力進行調整,才能將飛機準確降落至航母甲板上。在這個過程中,飛行員發生任何一個微小失誤,都可能導致著艦失敗,甚至會造成飛機墜毀或飛機撞艦等災難性事故發生。
(下為美製F-18E/F“超級大黃蜂”戰機在航母上降落場面)
航母於20世紀20年代誕生以來,如何提高艦載飛機著艦的安全性,及減輕艦載機飛行員在著艦過程中的心理與身體負擔,就成為科技人員孜孜不倦深入研究的課題。
中國航空專家唐大全、畢波、王旭尚、李飛、沈寧等人,在他們合作寫就的《自主著陸/著艦技術綜述》論文中指出,目前,世界各航空大國,都在爭相研製飛行器自主著陸、著艦技術,力圖使飛行器可以在沒有人直接參與情況下,自行完成其降落過程。採用自主降落技術的飛行器,具有以下突出優點:一是其降落過程中的控制,交由高速計算機執行,可大幅降低飛行器著陸、著艦過程中可能遇到的危險;二是可以有效減輕飛行員的工作負擔,飛行員在飛機降落過程中,再也不必時刻忙於觀察各種儀表、也不用緊張判讀母艦上訊號燈與雷達等發來的輔助降落資訊,更不用去頻繁地調整飛機的航向、攻角及速度,因為這些事務,已全部由計算機自動完成了;三是在未來戰爭中,無人機將佔據越來越重要的地位,研究飛行器自主降落技術,給無人機配上自動著陸、著艦系統,可以大大提升無人機的戰力。
早在20世紀30年代,英國就研製出了人類歷史上首套飛機用儀表著陸系統,它是現代飛行器自動降落系統的鼻祖。只不過受當時的技術條件限制,它很原始,功能也極為單一,它由地面裝置和機載裝置兩部分組成,僅具有引導飛行員駕機著陸的功能。其工作原理是,該系統中的地面裝置透過脈衝發射裝置,向飛機發送兩個不同頻率的高頻無線電調幅波,作為預定航線的基準訊號;而該系統中的機載裝置,可將飛機偏離預定航跡的偏差訊號測量出來,並顯示在儀表上。飛機駕駛員則根據這個偏差訊號,操縱飛機迴歸到預定航線上並安全降落。
(下為中國殲-15戰機在“遼寧號”航母上著艦場景)
到20世紀七十年代末時,隨著電子計算機技術的發展,傳統的儀表著落助降系統,已發展為由計算機控制的半自動化電子助降系統。到20世紀九十年代,科學家對半自動化電子助降系統進行升級,給其添加了全球定位導航系統技術、視覺影象處理技術等時尚的新技術。半自動化電子助降系統,也因此一步步向全自動化助降系統發展。
與陸基飛機相比,艦載機的降落過程中,遇到的變數與不確定因素更多,因而供艦載機使用的自動化助降系統研製難度更大。航空母艦是體積與排水量最大的軍艦,但同汪洋大海相比,航空母艦也只是滄海一粟。更重要的是,在無風三尺浪的大海上,航母時時刻刻在做縱搖、橫搖、艏搖、起伏、縱蕩和橫蕩等六自由度的複雜運動。艦載機降落時,還會遇到各種方向與速度的氣流衝擊,它要安全降落到航母甲板上一個“狹小”的區域內,其難度可想而知。
航母剛誕生那會,艦載機要在航母上降落,全靠飛行員憑高超的飛行技術來實現;後來,航母上配置了著艦指揮官,著艦指官透過觀察飛機飛行狀態與航母本身運動狀態,可為飛行員駕機著艦給予簡單導引;再後來,光學助降系統、電子助降系統等先後出現,艦載機飛行員終於可以做到全天候著艦了,但著艦過程中對飛機的操作控制,仍得由飛行員自己完成。
(下為法制“陣風”戰機在航母降落場景)
直到20世紀八十年代,第一代全天候自動著艦輔助系統被美國海軍研製出來了。該系統包括艦上部分和機載部分,其核心部件是航母甲板上的精密跟蹤雷達。精密跟蹤雷達,可對飛機在降落過程中的位置、航向、速度及姿態等重要引數進行不間斷測量,並將這些引數輸入高速計算機進行處理。計算機可很快規劃出艦載機著艦的理想航線,並將艦載機實際航線偏離理想航線的情況標註出來。飛機上終端裝置接受到地面裝置傳送過來的航線修正指令後,飛行員就能操縱飛機調整航線。
第一代全天候自動著艦輔助系統進一步演化的結果,就是出現了美國海軍正在測試的“魔毯”系統。在“魔毯”系統中,飛機上的終端裝置在接受到地面裝置傳來的航線修正指令後,可直接輸入艦載機飛行控制系統,使艦載機自動修正諸如發動機推力、飛行攻角、飛行方向、飛行速度等方面的誤差,而幫助飛行員駕機進行精準著艦。有了“魔毯”全天候自動著艦輔助系統後,不論白天黑夜還是雨天霧天,美國海軍艦載飛機都能以幾十秒鐘的間隔,依次降落到狹窄的航母甲板上。
軍事專家強調,“魔毯”全天候自動著艦輔助系統也將繼續進化。隨著衛星導航技術、精密雷達技術以及視覺導航技術等相關技術的不斷髮展,全天候自動著艦輔助系統中的“輔助”二字,遲早有一天會被去掉。在飛機全天候著艦輔助系統向飛機全天候自動著艦系統演化過程中,飛機降落的可靠性將越來越高,風險性將逐步降低,同時對飛行員的操作要求也會越來越少。最終,有人駕駛艦載飛機也將變身為可完全無須飛行員干預,可自動化、智慧化、精準化及優雅地降落到航母甲板上的“聰明”飛機。
(美製F-35B戰機,可在大甲板軍艦上垂直起降)
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3 # 愛你喲小傻瓜
中國的殲15.美國的F4.F6F.F8.F14.F18/AEF.F35B.俄羅斯的蘇33.法國的陣風M.英國的鷂式。
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4 # 輕描淡寫43507156
先說中國的,目前中國服役的艦載機是殲-15飛鯊,以後可能會研製隱形艦載機
美國目前服役的F/A-18超級大黃蜂和F-35c隱形艦載機
俄羅斯目前服役的是SU-33重型艦載機
法國服役的是陣風M曾參加過敘利亞空襲
回覆列表
現役:美國F/A18EF,俄羅斯 MiG29K,法國陣風M,中國J15
等著上艦:英國F35B ,美國F35C