俄战斗机坠毁
2016年11月13日夜间,一架俄海军米格-29KUBR战斗机在准备着陆库兹涅佐夫号航空母舰时由于技术故障坠毁,跳伞飞行员被成功营救。12月5日,一架苏-33战机在地中海“库兹涅佐夫”号航母上降落时坠海,飞行员成功逃生。短短一个月之内,俄罗斯航母首次实战频频出事,原因何在?对于我军航母作战,又有什么样的启示呢?
事故发生后,各方纷纷猜测坠机原因。有分析认为是俄航母飞行员训练不足,也有分析认为是米格-29K舰载机存在设计缺陷,或者是苏-33驾驶员操作不当,俄罗斯媒体援引俄消息人士的报道基本还原了事故真相。
《今日俄罗斯》电台周一下午报道证实米格-29K坠毁消息
11月13日,第一架米格-29K舰载机成功着陆,但是第二架米格-29着陆的时候,发生偏差。这架舰载机拉断了第二根阻拦索,但勾住了备用的第四根阻拦索,成功降落。更可怕的的是,被拉断的第二根阻拦索还跟第三根阻拦索缠在了一起,导致第三根阻拦索也无法使用。这时的库舰就只剩下了第一和第四两根阻拦索。第三架米格-29K战斗机被迫在空中等待修复阻拦索。 12月5日苏-33战机也是因为阻拦索故障的缘故,最终坠入大海。
米格-29K舰载机
俄方对外宣布的米格-29K坠机初步调查原因是因燃油停止输出导致两个发动机均停止工作,最终发生坠机事故
但是,可以合理想象一下,由于阻拦索纠缠在一起,库兹涅佐夫号航空母舰甲板上肯定是一团糟。由于俄海军航母缺乏高效的飞行甲板操作人员,因此无法在短时间内修好阻拦索。
所以,更可能的坠机原因是,在空中待命的米格-29苦苦等待,在燃油完全耗尽的情况下,飞行员被迫跳伞,飞机坠毁,根本不是之前所说的发动机故障。因为从常理判断,米格-29在空中待机情况下,出现双发故障的可能性很小。俄军称是飞机技术故障,可能是想掩盖航母本身在甲板操作上存在的巨大问题。
苏-33
时间回到2005年9月5日,当时俄海军航母1架苏-33型舰载机位大西洋北部进行训练飞行,该机在向库兹涅佐夫号航母降落时也是因为阻拦绳索断开,导致飞机冲出甲板,沉入海中。
地点转到印度
2014年6月4日,一架由印度舰载机飞行员驾驶的米格-29K舰载战斗机从位于印度西部果阿邦的汉萨海军航空兵基地起飞,计划降落在正在阿拉伯海海域巡弋的“维克拉马蒂亚”号航母上,执行航母着舰训练任务。按照“维克拉玛蒂亚”号航母的设计,舰载机的着舰尾勾应当挂住三根拦阻钢缆的第二根。
但这架米格-29K舰载机在降落时,飞行员却不幸错过了航母的前两根拦阻索,挂上了最后一根钢缆。但这架舰载机的飞行员在发现自己未能抓住第二根拦阻索后,并没有意识到飞机已经挂在了钢缆上,而是误以为这次着舰已经失败,想都没想就启动了战机复飞程序。
“维克拉玛蒂亚”号
由于航母舰载机着舰时应将发动机的推力调至最大,因此当时这架米格-29K轻松地就拉高了数米,但仅过了几秒钟之后战斗机就被阻拦索直接拉下,并生生砸向了飞行甲板。印媒称虽然战机飞行员并未受伤,但这架米格-29K的前起落架因此被砸坏。
由此可见,小小的几道绳索,对于航母舰载机安全却是至关重要,是舰载机名副其实的“生命线”
航母舰载机回收是包括美国在内的各国海军一直是研究的问题,因为降落的事故率是最高的。我们知道,现代喷气式飞机的速度非常快,这样其降落的速度也很快,一般在数百公里/小时左右。
一般军用机场的跑道的长度都在千米以上,但是航空母舰受到造价、体积和排水量等因素的制约,其飞行甲板长度很难超过300米,也就是说只相当于陆地机场的1/3不到,这样如何让舰载作战飞机在这么短的时间内停下就成为一个问题。
喷气式飞机
航母甲板飞机拦阻系统就是解决这个问题的关键设备,航母对于阻拦装置的基本要求包括,保证飞机能够在预定的距离内被强制制动和停机。即使飞机偏离跑道中心线一定范围内也可以保证工作,从而避免使用飞机本身的刹车系统。并且在此过程中保证最大过载和过载变化率的平稳,不超过飞机结构的最大规定范围,另外考虑到飞机的起降速度,因此拦阻系统还要求能够在短时间内回复到初始状态。
航母阻拦索,是应用于航母上的拦截装置系统,位于航母飞行甲板后部,在战机着舰与尾钩完全咬合后,阻拦索要在短短数秒内使战机迅速减速,使时速减少为零,并使战机滑行距离不超过百米。
螺旋桨飞机和直式甲板航母时代,飞机着舰后必须在飞行甲板三分之二处停住,否则就会冲入前方停机区。在直式甲板航母上设有10-15道拦阻索和3-5道防冲网。而现代航母上的喷气式舰载机降落时并不关闭发动机,情况不好可以马上复飞,所以拦阻索大大减少。
螺旋桨飞机
美国海军备有4道拦阻索,第一道设在距斜甲板尾端55米处,然后每隔14米设一道,由弓形弹簧张起,高出飞行甲板30-50cm。也有报道称,美海军新型福特级航母只用三根阻拦索就够了,而且福特号上的新型阻拦索可以在阻拦降落的过程中回收动能发电。目前,俄海军航母也采取4道拦阻索。
通常来讲,按顺序的一二三四四道阻拦索,舰载机飞行员钩住第二道和第三道是最保险的。钩住第一道,证明降落时偏低了,有撞上航母舰尾的风险,钩住第四道证明偏高了,有钩不住阻拦索从斜角甲板上冲出的风险,那时只能采取复飞,若复飞不成功必定一头栽在海里。所以说首次上舰就是钩住第二道,证明飞行员技术很好,把握得很到位。
福特号
据美国海军统计,白天着舰的舰载机尾钩挂住2、3道拦阻索的合计约占62-64%,尾钩挂住第4道索的约为18%,尾钩挂到第1道索的约为16%。在夜间尾钩多挂住第3、4道索。如尾钩未挂住拦阻索,着舰机必须拉起复飞,这在白天约为5%,夜间则高达12-15%。
另外,阻拦索是一种临时安装的设备,美军熟练的操作小组只需2分钟就可以将一根拦阻索安装到位,在没有舰载机起降任务时,拦阻索一般是拆下的,避免海上高盐环境对钢丝腐蚀。
一、阻拦索的历史
历史上最初的阻拦索只是一根简单的钢索,两头悬挂着沙袋,这种阻拦索能将滑飞过阻拦索的飞机绊住或起码卡住飞机的螺旋桨。
1911年1月18日,美国飞行员尤金·伊利驾驶454公斤重的飞机在“宾夕法尼亚”号巡洋舰上进行着舰试验时,飞机挂钩抓住了五根钢索。首先安装有重力型阻拦装置的是美国的“兰利”号航空母舰。
“宾夕法尼亚”号巡洋舰
该舰是美国海军的第一艘舰队航空母舰,由“木星”号运煤船改装而成,在航母的两舷各竖立起一个支撑塔以支撑重量。阻拦索通过一个八重滑轮组连结到十字头上。飞机钩索后将阻拦索拖出,从而带动重物沿支撑塔上升。
1924年,英国人诺登和巴思两人同本国海军签订合同,设计成功了较为完善的液压式阻拦索。
1927年,美国驻英国大使将这一成果引进到了美国,最先安装在“列克星敦”号上进行试验。这种阻拦装置除部分零部件的结构外,其基本原理与今天的阻拦装置基本一致。
第一代真正的液压阻拦索,是美国航空局航空部在诺福克海军船厂设计并建造的。其由两套独立的制动机构组成,阻拦索两端各连结一套,其设计阻拦力为35.3千牛,着舰速度为97公里/小时。它替换了“列克星敦”号上的阻拦索,并安装在“突击者”号航空母舰上。这种阻拦索已具备现有阻拦装置的雏形。
“列克星敦”号
目前现代航母普遍使用的是液压式阻拦系统,它由以下部分构成:包括制动机械,包括带有滑轮系统的阻拦机构
如油缸和活塞,用于产生制动力,带有质量选择器的 控制阀,可以根据飞机的质量要求来保持飞机制动缸中的压力,带有复位系统的蓄压器,以保证拦阻一架飞机后能够迅速的回位。
液压缓冲系统,用于降低制动初始 瞬间的过载,以延长系统的寿命,阻拦索组件、动力传递装置、控制系统等,由于在制动过程中会产生巨大的动能。根据能量守恒原理,这些动能大部分会被转换为热能,所以还需要强大的冷却系统。
MK7型飞机拦阻系统
目前比较典型的航母阻拦机构是美国航空母舰上配备的MK7型飞机拦阻系统
MK7系统在航母的着舰区布置着3~4台液压缓冲式阻拦索装置,其中舰尾向第一根阻拦索距舰尾约55米左右,然后向舰首方向每隔约14米布置l部阻拦索装置。一般在第3与第4根阻拦索之间设置1部阻拦网装置,舰载机尾钩挂上跨过飞行甲板着舰区的阻拦索后。
飞机向前的冲跑力通过滑轮钢索传递到阻拦机中连接主油缸柱塞上的动滑轮组钢索上,动滑轮组便向阻拦机中固定滑轮组的方向运动,同时柱塞推动油缸中乙烯基乙二醇油液通过定长冲跑控制阀流向蓄能器。
美国海军使用的MK7拦阻系统结构图
航母的拦阻系统在给舰载机助降过程中主要是提供两层“保护”
第一层是“拉断保护”,通俗的说,其保护极限就是拦阻索的抗拉极限值。举例来说,目前美军航母上的拦阻索拉力极限值在100吨以上。
第二层是“缓冲保护”,这是航母的拦阻系统在没有断绳后的主要任务,它主要由缓冲汽缸来完成。由于战机的速度非常高,当它拉动拦阻索时,就会连带拉动汽缸压缩气体。由于汽缸的重量通常都非常大,直接拉动汽缸会产生相当大的过载,这一点就连拦阻索都承受不了。而且如此大的过载,舰载机和飞行员也都无法承受,所以才有了缓冲保护机构。
在实际应用中,拦阻系统中出故障最多就是阻拦钢索,其“断绳”(或称“断索”)故障占到了航母拦阻系统总故障的80%以上。
阻拦索工作示意图
二、迷一样的中国阻拦索
2012年11月25日,我国首次舰载机阻拦着舰试验已取得圆满成功,从舰载机尾钩与阻拦索“拉钩”开始到飞机停下全程时间只有2-3秒。
但是,我国航母的舰载机阻拦索到底从何而来,至今仍保持神秘面纱。
阻拦索对钢材的要求非常严格,据掌握全世界只有少数国家能够制造生产。首先要求阻拦索要非常结实,因为一架喷气式战斗机20吨至40吨,其着舰时是每小时200多公里的速度,动能非常大,这个冲击力要在很短的距离释放,阻拦索就要非常结实而且有韧性;另外要非常细,造粗了就勾不住了,所以制造难度就非常大。要想制造拦阻索,还需要不同种类的特种钢材制造拦阻索缆绳,而且缆绳需要非常长。
中国航母上需要四条缆索,本来想向俄罗斯买,但是遭到拒绝。
俄罗斯国防出口公司发言人普洛特尼科夫曾披露,中国确实曾经希望购买航母拦阻索,但是俄罗斯拒绝出售。这也证实了中国没有俄制拦阻索的推论。
俄罗斯中央船舶机械制造研究所所长和“无产者”工厂厂长曾经披露,2006年中国计划从俄罗斯采购4套拦阻索。双方进行了几轮谈判。但是2011年,工厂突然得到来自莫斯科的指示,随即冻结了与中国的一切接触。也就是说,俄罗斯根本不可能向中国供应拦阻索和航母使用的其他任何设备。
巴西援助说
巴西曾经承诺帮助中国海军培养将在航母上服役的专家,并提供机会让中国研究法国建造的“圣保罗”号航母。除了俄罗斯之外,在对中国友好的国家中,唯有巴西拥有舰载航空兵使用经验。
但是法国拦阻索生产企业卓达宇航集团消息人士解释说:“实际上只有两个国家,即俄罗斯和美国,拥有甲板拦阻索生产技术。法国至今仍旧没有能力生产类似产品,因为卓达宇航集团只不过是美国拦阻系统公司的分公司,后者为美国和法国,包括法国向巴西出售的航母生产所有拦阻设备。
“圣保罗”号
乌克兰引进说
2006年,中国海军第一副司令曾经率团参观了乌克兰尼特卡舰载航空兵模拟教学中心,随行的工程师、飞行员、技术专家发现,这个基地还有没有被拆完:保存了珍贵的2条阻拦索、唯一一条蒸汽弹射器,因此有外界怀疑中国从乌克兰引进了阻拦索,并进行了仿制。
乌克兰军工综合体消息人士接受采访时表示:“中国从不向外国代表披露航母项目的秘密。我可以负责任地说,乌克兰未向中国转让拦阻索方面的技术,也没有帮助中国人制造拦阻索,因为乌克兰也没有类似技术。
2006年俄罗斯曾向乌克兰发出措辞强硬的外交照会,希望乌方不要向中国出售与航母有关的技术。俄乌两国随后签署了相关知识产权保护协议。
阻拦索
瑞典引进说
俄媒多次报道称,在航母武器装备和舰载设备配置上,除了雷达、拦阻索、蒸汽弹射器和个别通信设备外,中国几乎全部选择国产产品。当然,短缺的关键设备必须从国外引进。2007年有消息称,中国在谈判采购4套拦阻索和其他设备,首套设备将用于研究和可能的仿制,第二套将安装在“瓦良格”号航母上,第3、4套将用在中国前两艘国产航母上。
但是2011年底媒体披露称,俄罗斯可能是在美国的压力下,最终拒绝出售拦阻索和蒸汽弹射器技术文献。据非正式消息,中国已从瑞典成功采购了拦阻索,并利用西方技术研制出了国产电磁弹射器,用来替代蒸汽弹射器。
“瓦良格”号
彻底的国产货
阻拦索是航母工程的核心技术、关键设备。外国曾断言,中国搞不了航母,理由之一就是中国造不出阻拦索。
2011年12月28日电,国防部新闻事务局副局长、国防部新闻发言人杨宇军上校在例行记者会上,澄清“有外媒称俄罗斯拒绝对华出售阻拦索装置”的报道是毫无根据的。
当时会上有记者提问:“有外媒称俄罗斯拒绝对华出售阻拦索装置,这将使中国舰载机上舰的时间大大延后,也将大大推后中国航母的列装时间,请问发言人对此有何评论?”
杨宇军
杨宇军回答称,有关中国航母阻拦索的报道是毫无根据的。中国军队武器装备的发展建设始终坚持独立自主、自主创新的原则,主要依靠自己的力量进行研制和生产。我国航母平台的主要系统装备包括阻拦索在内,都是自主研发和改装的。
2012年11月26日,在我国航母阻拦着舰成功后,“俄罗斯之声”广播电台发表文章称,歼-15成功着舰表明中国专家取得重大技术突破。
歼15降落于辽宁舰上
三、美航母阻拦索事故也是接连不断
2003年9月11日,美海军一架F/A-18战斗机在“华盛顿”号航母上着舰时,因阻拦索断裂造成8名士兵受伤,飞机坠入大西洋。虽说拦阻索是被着舰的F-18拉断的,但事故责任方还是相关舰员们对拦阻索的维护不力,有隐患的拦阻索也责令被更换。
2005年1月,美国海军“小鹰”号航母的一架F/A-18F型舰载战斗攻击机在日本千叶县房总冲一带太平洋海域进行航母起降训练时,因阻拦索原因发生事故、坠落海中。“小鹰”号航母甲板上的6名美军士兵分别负轻伤和重伤。坠海飞机上的两名飞行员迅速被直升机救起,没有负伤。
F/A-18F
2016年3月18日报道,美海军一架E-2C预警机在“艾森豪威尔”号航母上着舰时,因阻拦索故障造成8名士兵受伤。受伤士兵暂无生命威险,其中4名伤势较重伤员被用直升机送至诺福克海军基地的Sentara医院,2名伤员被送至朴次茅斯海军医疗中心,2名士兵在舰上疗治。
“艾森豪威尔”号
当时E-2飞机成功复飞降落在诺福克海军基地,机组人员无人受伤。E-2C“鹰眼”预警机的这次事故,并不是拦阻索的问题,后来公开的事故报告显示,是拦阻系统中的“拦阻机子系统”出现了操作上的错误。所谓的“拦阻机”就是拦阻系统在飞行甲板下面的一个子系统。
E-2C
其实,中国航母在研制阻拦索的时候,也发生过被挂断的事故。但当时属于研发试飞阶段,阻拦索到底需要什么样的强度,只能需要自己摸索,因此发生断裂的事故也在所难免,还不属于质量问题。
当然无论美国还是中国,航母阻拦索一旦被拉断,其场景是非常恐怖的。当时中国媒体曾报道,中国航母阻拦索在试飞断裂时:巨大的拉力将阻拦索一端拉断。断裂的阻拦索一端似一记流星锤,在空中打了一个转,狠狠地砸向机尾。“嘭”的一声,飞机尾翼被击中,幸亏塔台正确指挥,才化险为夷。
对航母舰载飞行这样一个如此复杂的系统工程,在没有任何可以借鉴经验的情况下,我们只能自力更生,摸着石头过河,在实践中一点点探索、一点点积累、一点点进步。然后,在摸索和前进的过程中,不能忽视像阻拦索这样看似小物件但却关联大安全的系统建设。唯有吸取外海军事故的惨痛教训和经验,才能为我所用,才能越来越强!
文章版权归微信公众号 “ 军武酷 ” 所有
特别声明:以上内容(如有图片或视频亦包括在内)为自媒体平台“网易号”用户上传并发布,本平台仅提供信息存储服务。
Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.