鴨翼戰鬥機一定不適合上航母嗎? |
送交者: 三把刀 2024年12月17日22:35:23 於 [軍事天地] 發送悄悄話 |
艦載機是一艘航空母艦的主要戰力來源。第二次世界大戰中日本偷襲美國夏威夷島“珍珠港”海軍基地,雙方此後展開的以航空母艦為核心的太平洋戰爭。二戰結束以後,艦載機技術發展突飛猛進,日新月異。以螺旋槳活塞發動機為主的艦載戰鬥/攻擊機,被替換為以渦輪風扇為主的噴氣式飛機,對後世影響深遠。 而今天的航母艦載機又是怎樣的情形呢? 細數當今各主要海軍強國的航母艦載機,如法國“戴高樂”級中型核動力航空母艦搭載的“陣風”M艦載機,美國“尼米茲”級、“福特”級大型核動力航空母艦搭載的F/A-18E/F、F-35C隱身攻擊/戰鬥機,俄羅斯“庫茲涅佐夫”級大型常規動力航空母艦搭載的蘇-33艦載機,英國“伊麗莎白女王”級大型常規動力航空母艦搭載的F-35B垂直起降隱身艦載機,中國“遼寧”級大型常規動力航空母艦搭載的殲15艦載戰鬥機,等等。 以上航母艦載機氣動布局大相徑庭:鴨式布局、常規布局、大邊條翼布局、三翼面布局,花樣繁多,似乎讓人覺得作戰飛機想要成功“登陸”航母,其設計難度堪比登天。 法國 “陣風”M 美國 F/A-18E“超級大黃蜂” 俄羅斯 蘇-33 中國殲15 確實很難。 不過與普通大眾認知極其相反的一點的是,對於在航空母艦運作的飛機來說,最難的部分並不是起飛,而是降落。2016年中國海軍首艘航空母艦正式如列服役後,中央電視台播出了駕駛着殲15艦載戰鬥機的戴明盟飛行員穩穩噹噹落在航母甲板阻攔索那一刻,艦載機飛行員自此有了另外的別名——“刀尖上的舞者”。因為與陸地機場完全不同,航空母艦本質上是一個浮動的海上機場,時刻處在三維空間中的波動起伏狀態,當飛行員從天空中俯瞰下方的航母時,即便排水量高達幾萬噸的艦船此時此刻也變得猶如一葉扁舟,因此十分難以準確預測和判斷航母的運行軌跡,這對於即將降落的艦載機來說,無異於危險重重。 殲15在航母甲板上降落 事實上,想要穩穩噹噹地讓飛機落在航母甲板上,並且能夠準確無誤地讓位於艦載機後部的尾鈎牢牢掛住位於航母斜角甲板中後部的鋼製阻攔索(阻攔索一共4條,最好掛住第二或第三條),此時,艦載機與母艦的相對速度差值越小越好。因此,航母必須是逆風航行,並且最好以30節高航速(註:1節約等於1.852千米/小時)前行,以帶來最強勁的逆向甲板風。 與此同時,處在下降航線的艦載機將會通過位於航母甲板左邊名叫“光學助降系統”(又稱“菲涅爾”透鏡光學助降系統)測定飛機與航母之間的相對高度差,通過航母的交通管制中心首先會引導艦載機飛到精確跟蹤雷達的截獲窗口,然後雷達會一直跟蹤艦載機,直到着艦前的1.5-1.8秒——此時艦載機將進入跟蹤雷達盲區。在跟蹤過程中,雷達會不斷測量飛機的位置,並根據航母自身的搖擺起伏情況修正數據,計算出當前時間內飛機相對於航母的精確空間關係。隨後計算機會將這一數據與事先儲存好的理想着艦軌跡進行對比,並將差異數據發送到艦載機的平顯設備上,以提示飛行員。此外,這些差異數據會以每秒10次的頻率不斷發送給飛機上的“全天候着艦引導系統”(AWCLS)。AWCLS接受並根據這些引導信息,通過飛行控制系統不斷糾正飛行姿態和軌跡,最終讓飛機按設置的理想着艦軌跡飛行。 美國航母AN/SPN-46雷達,用於精密跟蹤測量艦載機降落的姿態軌跡。它是航母自動着艦系統中少數能從外部直接看到的設在雪達技術興起以後上世紀40年代末美國提出了AWCLS的概念,它由艦上設施和機上設施兩個部分組成。AWCLS擁有I、IA、I、I4四種工作模態,後三種模態實際上都是針對飛行員在光學助降系統下着艦的輔助功能,而模態I( ACLS)則針對無需人工干預的全自動着艦。 講到這裡,大家肯定會說,如果想讓飛機更加平穩地降落在航母上,那肯定是飛機處於降落下滑曲線時速度越低越好。而在現有的已服役軍用戰鬥機中,採用鴨式氣動布局的戰鬥機在降低飛機進場速度性能表現最為優異。這是因為採用鴨式氣動布局的作戰飛機先天就具有良好的升力效應,位於飛機前部的鴨翼會形成一個局部的渦流,與飛機主翼所形成的增生渦流形成“耦合效應”,極大提高了飛機在低速狀態下的可操控性,這對於航母艦載機降落來說是極為有利的方面,事實上,法國海軍的主力航母艦載機“陣風”即是採用了如此氣動布局,更具相關資料顯示,陸基版本的“陣風”戰鬥機與海基版本的“陣風”M戰鬥機相比,後者比前者只增加了600千克重量(大部分用來增強起落架強度及海上防潮防腐蝕處理)。而對於一架作戰飛機來說,飛機空重增幅越小,越有利於提升執行作戰任務的有效載荷。 作為對比,為了能夠好地上航母,相比於空軍基礎型號F-35A空重13199千克,美國海軍新一代隱身艦載戰鬥機F-35C增重到15800千克,主翼面積增加將近40%,這就導致有效任務載荷大大降低。當然,有人會說採用鴨翼布局會增加機體自身的雷達反射截面積,不利於隱蔽。這裡,要注意一個誤區,美國人確實說過:“鴨翼最好出現在敵人的飛機上”,但這是上世紀80-90年代所說,那時的計算機技術還不夠發達,無法處理計算更加複雜的氣動、隱身如何匹配的難題,而鴨式布局恰好會帶來更加龐雜的計算量。F-35項目全稱叫“聯合攻擊戰鬥機”(JSF),提出於上世紀90年代,本有鴨翼方案,綜合研判,只有捨棄。 如今,鴨式氣動布局早已不是技術弱勢一方才會採用的飛機外型設計方案。事實上,近年在美國國防部的第六代海軍艦載戰鬥機概念圖上,鴨翼方案赫然醒目。注意,採用鴨翼方案的第六代戰鬥機依然具備極為出色的隱身能力。 艦載機採用何種氣動布局,決策角度不是單一的。就連一直採用常規布局艦載機外形的美國海軍,其實也曾提出過採用三翼面布局的F-15.後續因為國防預算調整而被迫下馬。 “陣風”艦載機由於鴨式布局帶來的增升效果,並不需要擴大主翼面積,所以其主翼在航母甲板上停放、回收時並不需要向內摺疊,這又可以省下幾百千克重的摺疊機構。說鴨翼布局的艦載機一定不適合上航母,自然有失偏頗。 對於什麼樣的飛機適合上航母,各位心中答案又是如何呢? |
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