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  • 1 # 兵工科技

    艦載直升機的著艦是一個很危險的技術活。這是因為艦載直升機都是飛翔在波濤洶湧的大海上空,要在水面艦艇的狹小平臺上進行起降,危險程度相關高。因而艦載直升機在著艦時,需要飛行員與艦上指揮人員的密切協同。

    艦載直升機的著艦具體過程大致如下:艦艇上的指揮員一般站在禁區內指揮,當艦載直升機機頭對準甲板,距離飛行平臺100米左右時,指揮員就會左手握紅牌,右手握綠牌,對下滑的直升機實施引導。在這個過程中,如果直升機一切正常,則指揮員不實施指揮動作;如果直升機下降速度過快,則指揮員會舉起紅牌提示飛行員注意保持高度;若下降速度過慢,則指揮員會舉起綠牌,提示飛行員要注意加快下降速度。當直升機進入甲板區後,與甲板的相對高度為1.5-2米的時候,如果艦船執行平穩,則指揮員會果斷指揮著艦。

    圖注:艦上指揮員指揮艦載直升機著艦

    艦載直升機在成功著艦後,並不算完成著艦所有動作,它還應快速完成繫留固定工作。一般的艦載直升機上都有三個繫留點:A點、B點、C點,其中A點是艦載直升機的主輪固定點;B點是艦載直升機的兩個後輪固定點,分為左右各一;C點是艦載直升機的旋翼重心垂直向下的固定點,位於機腹部。對於這三個繫留點的繫留順序,是先A點和B點,最後才系C點。經過上面的三點繫留工作,著艦後的艦載直升機才算是真正的平安著艦。

  • 2 # 軍備解碼

    直升機是一種特殊的飛行器,其升力和推力均透過螺旋槳(主旋翼)的旋轉產生。這種旋翼旋轉產生動力的方式,導致了直升機相比固定翼飛機飛的更低、更慢,更容易受到氣流擾動的影響。

    直升機能夠垂直起降的特點,使其對起降場地要求不高,很小的空間就能滿足安全降落。很多人認為海上沒有障礙物,空間更加開闊,在海面艦艇上起降應該更加容易。

    但實際並非如此!

    直升機海上起降與陸地有很大不同,直升機的安全面臨著更大危險。尤其是較小型的軍艦,比如驅逐艦、護衛艦等,漂浮在大海中會不規則的搖擺,在有風浪的時候搖擺的更加劇烈,縱向的搖擺甚至會使軍艦尾部瞬間形成數米的起伏;而直升機起降平臺往往都在艦艇尾部,艦載直升機在降落時很容易強烈地撞擊在平臺上,或者被甲板“拋”出去!同時,直升機在搖擺不定的艦艇,也很難只依靠直升機機輪的抓力保持固定。

    根據資料統計,在各類艦載直升機事故中,80%以上出現在降落階段。艦載直升機從進入航線、對準中線,直到著艦成功的12秒,是最為關鍵的時刻。由此,各國逐漸發明完善了直升機著艦助降系統,顯著提高了艦載直升機飛行員著艦的成功率和可靠性。

    艦載直升機著艦助降裝置主要在艦船橫搖與縱搖幅度超過規定標準,艦載直升機不能自由著艦的情況下使用,能夠確保直升機快速、安全著艦,並穩定繫留在飛行甲板上。

    目前,助降系統主要有拉降式、“魚叉”式、“漁網”式著艦裝置。

    拉降式著艦裝置

    以加拿大“熊阱”為代表,由設在直升機上的引索、絞車、主探管和艦船上的拉降索及拉降絞車、夾緊機構、牽引索等構成。這種著艦方式對各類海況適應範圍較廣。

    著艦過程是:直升機準備著艦時,從艦尾進場,在飛行甲板上空6~8米高度上開始懸停,放出主探管,從主探管中伸出引索,甲板上的艦員用一付接地夾具,夾住引索和艦上的拉降索對接。引索和拉降索對接後,飛行員啟動機上的引索絞車,將引索回收,引索牽拉降索進入機內卡定,艦面引降員啟動拉降絞車收回拉降索,飛行員控制直升機的下降速度,在絞車的拉力下把直升機拉引著艦。

    直升機著艦時,主探管便插入夾緊機構,引降員迅速控制夾緊,把直升機繫留在飛行甲板上。為防止直升機在晃動的甲板上側向滾動,飛行員放出機上的尾探管,尾探管卡在飛行甲板的格柵中把機尾固定。直升機固定後,關閉發動機,摺疊好旋翼槳葉,鬆開拉降索,收起尾探管,艦上的牽引絞車拉夾緊機構夾住直升機沿牽引槽進入機庫。直升機進入機庫後再用索具繫留。

    “魚叉”式著艦裝置

    以法國“魚叉”為代表。由設在直升機腹下的“魚叉”鎖緊機構和艦船飛行甲板上的格柵構成。格柵的板面直徑約2.5米,上列孔格。“魚叉”鎖緊機構,採用液壓驅動,由飛行員操縱,可伸出或縮排。

    著艦過程是:直升機進場著艦時,放下“魚叉”,著艦時叉入飛行甲板的格柵內,其鎖緊機構的鎖銷立即自動伸出鎖定,把直升機繫留在甲板上。需要復飛時,飛行員操縱液壓系統,使叉上的鎖銷與格柵脫離,即可離艦。

    “漁網”式著艦裝置

    這是俄羅斯採用的助降方式。為確保直升機安全著艦、快速固定,不至於傾覆翻轉甚至滑落下海,“漁網”系統採用一張粗糙的尼龍網,直升機機輪一旦陷入大網之中,就不能輕易擺脫,也就算順利著艦。這種方法簡單粗暴,符合“戰鬥民族”的一貫風格。由於這種著艦方式過於簡單,因此高海況下難以發揮作用,因此應用較為有限。

  • 3 # 和風漫談

    隨著現代海戰向立體化、遠端化方向發展,艦載直升機成為軍艦不可缺少的裝備,是現代海軍先進與否的標誌之一。

    直升機看起來很靈活,能懸停在空中,實際上飛行控制非常複雜,尤其要防範可怕的“共振”現象產生。

    艦載直升機比陸基直升機更危險,軍艦在海浪中搖擺升沉不定,海上環境氣象複雜。

    像航母、兩棲攻擊艦這樣的大型艦隻,甲板面積大,海況良好時直升機起降還比較安全;而驅逐艦、護衛艦這樣的中小艦隻,由於艦體狹長,上層建築多、障礙多,起降甲板面積小、渦流多、氣流紊亂,所以艦載直升機起降危險重重,需要先進引導裝置和輔助著艦裝置才行。

    艦載直升機降落分返航進場、懸停跟進、快速著艦三個階段,降落的12秒被稱為“恐怖12秒”,有80%的事故發生在此階段。

    返航進場階段,艦上的塔康信標機、精密進近雷達等導航裝置指引直升機返回軍艦。到降落階段,艦上指揮中心會開啟起降訊號燈、下滑指示器、橫搖指示器及平臺邊界燈、桅杆障礙燈、前極限位置燈等各種助降燈光。

    下滑指示器由透鏡和光源組成,發出紅、黃、綠三組平行光束,引導直升機以正確航向和角度下滑。看到黃光說明位置偏高,看到紅光說明位置偏低,看到綠光下滑角度正確。沿著綠光中心飛,就能以正確下滑角降落。

    橫搖指示器有橫搖指示燈和固定燈,它們之間形成偏角,飛行員能直觀的瞭解艦船橫搖方向、角度等資訊。

    軍艦在海上不停的橫搖、縱搖、橫蕩、縱蕩、升沉、艏搖,做6自由度運動。若橫搖、縱搖幅度太大,直升機就無法安全起降,甚至會產生“艦面共振”,造成重大危險。所以起降作業首先要滿足一定基本條件,比如艦艇縱搖2度、橫搖5度以內,航速不超過20節等。

    除了助降燈光,還有著艦輔助系統,國際主流的有4種:魚叉-格柵系統、漁網系統、RAST系統、ASIST系統。

    第1種是法國的“魚叉-格柵”系統,在西方海軍中廣泛使用,可在橫搖±8°、縱搖±2°海況下起降。其原理是艦上有一個直徑2.5米左右的網狀格柵,直升機伸出一個鋼製魚叉插到格柵中鎖定。艦機剛性連線,軍艦再搖晃升沉直升機也跟著同步運動,防止了側滑和翻滾。

    第2種是加拿大的RAST“熊阱”系統,是一種拉降式著艦裝置。適用於軍艦橫搖±28°~31°、縱搖±5°~8°、甲板升沉1.5~6米/秒情況下降落。

    直升機降落時先放出引導索,艦麵人員將張力鋼索繫到引導索上,直升機收回引導索,將張力鋼索固定到機腹主探管上。然後艦上動力拉動鋼索,將直升機緩緩拉降到甲板上。

    落地後,艦上的快速固定器夾緊主探管,直升機再放出尾探管,卡在甲板格柵中固定機尾,就可以牽引入庫了。

    第3種是ASSIST系統,是“熊阱”系統的升級版,但屬於不同的原理。

    它沒有拉降,而是直升機著艦瞬間,一個有紅外探頭的凹型固定器快速移動,觸碰主起落架並夾緊,將直升機固定在甲板上,還能調整入庫方向。這種全自動助降系統不需要在直升機上安裝裝置,效率高,還確保了艦麵人員安全。

    第4種是俄羅斯“漁網”系統。這種系統比較簡單,只是一張粗壯結實的尼龍大網。俄羅斯的卡氏直升機起降效能很好,所以"漁網"只起到固定防滑作用。

    艦上起降對艦載直升機要求很高,要求直升機有良好的操縱性、優秀的飛控系統,較大的剩餘功率和旋翼系統升力裕度。

    驅逐艦、護衛艦上障礙物多,容易碰撞旋翼;直升機庫後方存在“陡壁效應”,近機庫垂向氣流向上,遠機庫垂向氣流向下,形成渦流。這種渦流對直升機升力產生很大影響,導致前後不一,易使直升機向下俯衝,危害很大。

    ▲艦面流場圖

    另外降落甲板面積都不大,降落時旋翼前半部分在艦面上空,後半部分在水面上空,高度差異產生不同地效影響,產生俯仰力矩,影響直升機姿態穩定。所以起降甲板至少要比直升機最大尺寸長3.5米,或1.3倍於直升機旋翼直徑以上。

    總之,艦載直升機在艦上起降非常危險,艦機氣動相容一直是研究難題。各國直升機與艦艇之間都要經過大量適配性試驗,直到新直升機與所有載機艦艇都滿足要求才能上艦使用。

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