航空母艦是以艦載機為主要武器並作為其海上活動基地的大型水面戰鬥艦艇,被稱為“海上霸主”,從1918年,第一次世界大戰後期,由第一艘軍艦改裝而成的、具有飛機起降功能的航空母艦“暴怒號”誕生,經過100年的發展,在現在的雷達與電子戰時代,航母更成為了艦隊無可爭議的資訊與控制核心,具有不可替代的作用。
除了航母所需特種鋼材之外,航母上的這根繩子也是不可缺少的裝置之一,它的名字叫阻攔索。
與岸基飛機著陸時可緩慢減速平飛大相徑庭,艦載機著陸,而艦載機一般是噴氣式飛機,為了保證著艦成功,在降落時不會關閉發動機,會保持200公里/小時以上的速度加速著陸,如果不盡興攔阻,艦載機根本無法在100米左右的降落距離內安全著艦。
阻攔索位於航母飛行甲板後部,在飛機著艦與尾鉤完全咬合後,阻攔索一邊通過滑輪阻尼器減緩飛機速度,一邊不斷把動能傳遞到壓縮空氣罐。此時,隱藏在甲板以下的整個阻攔系統同時工作,將衝擊帶來的巨大動能轉化為液壓油的熱能和壓縮空氣的勢能,在短短3秒鐘之內使飛機受到緩衝並實現制動迅速減速,使時速減少為零,並使飛機滑行距離不超過百米,此時將有上百噸的力量作用在阻攔索上。
當著艦飛機的前衝運動停止時,甲板阻攔索和滑輪繩索中的應變能將會使飛機稍微往回滑動一下,這樣,阻攔索就會自動從飛機尾鉤上脫落。通過操作復位閥,就能使阻攔索返回到原位,為下一次阻攔做好準備。
飛行甲板上通常都設有4— 6道阻攔索。第一道阻攔索一般設在距飛行甲板尾端36~ 51米 處,每道阻 攔索之間的間隔約為12-18米,攔機網設在最後一道阻攔索前面。攔機網平時並不設定 .一旦著艦需要甲板人員在兩分鐘內即可支起阻攔網,飛機衝進攔機網後迫使其停下來 。
所以阻攔索不僅僅是一根繩子,它是一個以阻攔索為核心所構成的極為複雜的攔阻系統,它包括艦上的阻攔索和支撐機構,艦下的攔阻索系、滑輪緩衝系統、攔阻器系統、鋼索末端緩衝系、復位系統、冷卻系統等,而阻攔索是這套攔截裝置系統中最核心的裝置。
所以說阻攔索是航母工程的核心技術、關鍵裝置,阻攔索的安全與否極大程度上關乎著每一架艦載機的命運。(如果阻攔索無法承載上百噸的力量,無論攔阻器系統再先進也是空的)
儘管阻攔索是英國發明出來的,但最初的阻攔索只是一根簡單的鋼索,兩頭懸掛著沙袋。這種阻攔索能將滑飛過阻攔索的飛機絆住或起碼卡住飛機的螺旋槳。
在後來的航母技術發展中,再加上英國皇家海軍歷來偏愛滑躍起飛+垂直起降這種組合方式,所以英國自動放棄了阻攔索技術。英國目前的伊麗莎白女王級航空母艦是全世界罕見的採用傳統動力,短距滑躍起飛並垂直降落的雙艦島多用途航空母艦。
全世界掌握阻攔索技術的僅美國與俄國兩個國家,阻攔鋼索需要直接承受艦載機尾鉤的衝擊力和阻攔力,又要具備較高的抗疲勞連續工作效能,硬度和韌性的要求對阻攔索材質工藝提出嚴苛要求。
美軍使用的阻攔索有兩種規格,即6x30平鋼絞大麻纖維芯阻攔索和6x30平鋼絞聚醋芯阻攔索。每根阻攔索是由6股鋼絲繩組成的,每股鋼絲繩又是由12根主鋼絲、12根中間尺度的鋼絲和6根呈三角狀佈置的細鋼絲扭結成的。每股鋼絲繩之間還有交接鋼絲,每根鋼絲繩芯部還設有油浸大麻纖維,繩芯中還有表明阻攔索生產廠家的識別帶。
但即使是美俄,也不能保證阻攔索的百分百安全。16年,俄羅斯半個月內2架蘇-33戰鬥機在“庫茲涅佐夫”號航母上降落時出現事故。美國航母的一次阻攔索斷裂事故,致使8人受傷,一名艦麵人員一躍而起,才躲過像鞭子一樣亂甩的阻攔索。
阻攔索作為美俄的核心機密,無一例外對此嚴加管控封鎖,嚴禁出口。即使是美國的盟友法國向美國購買一條MK7型阻攔索出,美國也開出了高達300萬美元的高價,一度讓其成為世界上最貴的繩子。
外國曾斷言,中國搞不了航母,理由之一就是中國造不出阻攔索。
34歲的80後科學家冷駿臨危受命,負責了阻攔索技術的研製。協調科研院所、生產廠家成立聯合攻關組,對照實物模型,計算原理資料;組織專家從原材料、機加工等方面進行深入研究。一步步從無到有、從模型到樣機,攻克無數難關,技術逐漸成熟。
短短用時一年的時間,中國一舉突破了滑躍起飛、阻攔著艦等飛行關鍵技術,航母平臺的主要系統裝備,包括阻攔索在內,全都是自主研發和改裝的。中國成功掌握了阻攔索技術,成為了世界上第三個掌握阻攔索技術的國家。
目前,美國正在研發新一代阻攔索技術,美國通用原子公司官網報道稱,該公司研製的“先進阻攔裝置”(AAG)已完成了首次對F/A-18E“大黃蜂”艦載機的降落阻攔試驗,“先進阻攔裝置”是美國未來採用的航母艦載機阻攔裝置,用於替換現役航母上的MK7型液壓阻攔裝置。
“先進阻攔裝置”可以調節的阻攔力範圍更寬,既可以回收攜帶更多彈藥的艦載機,也適合阻攔輕質無人機;並且解決了阻攔降落過程中,艦載機受力不均勻問題,有利於延長艦載機壽命。
而在中國首艘中國產航母上,中國的阻攔索技術又得到了進一步地改進,但是中國目前的阻攔索技術和美國相比,還有較大的差距,期望在未來某一天,我們的阻攔索技術也能實現彎道超車。
在未來,中國也將擁有更多的航母,助力中國走向復興富強之路。