你知道世界上最贵的绳子是什么吗?那就是航母上用来截停飞机的拦阻索,它能够让一架20吨重的战斗机在3秒内停下来,一根的售价就高达150万美元。而目前能够制造出坚固耐用的拦阻索的国家只有三个,除去美国、俄罗斯以外,就是我们国家了。一条拦阻索为什么这么贵?
拦阻索贵在何处?
我们在了解拦阻索为什么贵之前,先来了解一下拦阻索是什么。我们都知道,在航空母舰上会停着多架战斗机,而这些战斗机无论是起飞还是降落的过程,都是在舰上的甲板上完成的。起飞时倒是不用太在意拦阻装置,但是在飞机降落时,拦阻索就是一个保命符。
坐过飞机的人都有这样的的体验,飞机在降落时接触到地面的那一瞬间,整架飞机都会因为巨大的冲击力而随之震动,即便是与地面接触了,也还需要在跑道上滑行个上千米才能将速度降下来。
而战斗机的体型虽然没有客机大,但是呢!航空母舰虽然比一般的轮船大到不知道多少倍,但是甲板的长度和面积总归是有限的,咱们所熟知的辽宁舰的甲板跑道也只有304米长,因此战斗机要如何在有限的距离里成功降落,就成了一个世界难题。而拦阻索却能够让20吨重的战斗机,在3秒内停下来,由此将航母变成了真正的海上机场。
一个小小的拦阻索为何能承受这么重的力,它到底是如何工作的?
抛开那些专业名词和术语,拦阻索其实相当于一条风筝线的握把,无论风筝飞得多远,我们也能够通过转动握把把风筝给拉回来。准备返航的飞机在降落时把尾钩放出,当接触到甲板的时候,尾钩在瞬间扣住甲板上配套的拦阻索装置,通过巨大的拉力在短距离内强行让飞机成功静止。如果没有拦阻索,飞机很有可能径直再冲出甲板,这个时候无论是飞机还是飞行员,都处在随时可能报废或者丧命的危险状态。
之前法国建造了一艘核动力航母,虽然建造航母的技术十分到家了,但是法国还不具备制造拦阻索的技术。可这航母都建出来了,总不能因为缺少一项技术就半途而废吧。因此法国只好向当时唯二能够制造拦阻索的美国购买。美国也没有因为是友好国就给法国打折,直接按照一根阻拦索一百五十万美元的市场价卖给法国。
法国“戴高乐”号
听上去好像不是很贵,一百五十万美元换算成人民币最多也就一千万。但是要知道,一艘航母需要的拦阻索至少要四根,更何况它们还是消耗品,每一根的使用寿命只能保证拉一百次飞机。这样很正常,比较靠一根绳子拉住一架冲击力极大的战斗机,怎么可能没有损耗呢?一年花在这些绳子上的钱估计都够造几架飞机了,难怪说它们是世界上最贵的绳子呢!
辽宁舰上的四个拦阻索
既然拦阻索这么贵,它的运行原理也早就广为人知了,但是为什么只有少数的几个国家愿意去研发和制作呢?
说到底还是技术和材料的问题,比如美国制造的MK7钢索,虽然从外观上看仅仅是一根普通的钢索,但是它的内部结构却十分复杂——一条完整的拦阻索由六条钢丝绳搓成,每一条小的钢丝绳又是由外围的十二根主钢丝、中间的十二根辅钢丝以及最里面的六条三角状细钢丝组成的。许多小钢索围绕在中间的大麻纤维或者聚酯材料钢索周围,既保证了拦阻索能够承受20吨重的战斗机,又不至于让飞机因为在瞬间完全被拉住而造成损坏。
当然,要让这条钢丝承受住20吨重的战斗机的冲击力,仅仅是将几根钢丝扭到一起还远远不够,它还需要和配套的拦阻系统一起运转,才能确保飞机安全降落。
那么,和拦阻索配套的拦阻系统是如何运转的呢?
和拦阻索配套的拦阻系统如何运转?
说到拦阻系统,就不得不说舰载机在着舰之前的一系列必备流程。飞机即便是在返航时它的速度都能达到300节至350节(540-630公里/小时),在到达航母上空一定的飞行距离时,需要将起落架放下,打开减速板并保持持续减速,在这个过程中如果飞机的冲击力超过拦阻系统的允许范围,就无法降落在甲板上。
着舰过程中因为拉力过大而断裂的尾钩
飞机在降落的阶段必须严格按照正确的角度,这时在甲板上会打开一个由五个方形灯箱组成的光学助降设备——菲涅尔透镜,来引导飞行员按照预定的航路进行着舰作业。在飞机降落预备接触到甲板的这一过程中,是发生事故最频繁的过程,因此飞行员必须确保飞机的尾钩在着舰时成功钩上拦阻索。
光学助降设备
在飞机降落的过程中,飞机的尾钩钩住拦阻索,在惯性和巨大冲击力的作用下,飞机向前行驶的速度被迫减速,而有着缓冲作用的拦阻装置也能够在拦阻索发挥作用的同时配合其让飞机的速度在几秒内减速为零,等到飞机停下后,拦阻索感受不到拉力后,会自动松开飞机的尾钩复位,重新恢复到正常的工作状态。
航母内部复杂的拦阻系统
这个过程就像我们用力按住一个底部被固定住的弹簧,等到松开手后,这个弹簧会自动恢复成没被按压过的状态。但是就像前面说到的,拦阻索的使用寿命有限,毕竟如果经常按压这个弹簧,它材料必然会受到磨损,弹性也会逐渐下降。
板状弹簧支起的拦阻索
如果拦阻索没有拦下飞机会怎么样?
我们试想一下,上世纪建造起来的三峡大坝如果不复存在,一次次的特大洪水仅凭我们的人力如何阻挡得住。拦阻索就是舰载机的“三峡大坝”,航空母舰再大,也得考虑到下水和运行起来的硬性条件,因此确实是没有太宽裕的降落航道供舰载机减速并静止下来。
如果没有拦阻索,或者说飞机的尾钩没能成功钩住拦阻索,那么舰载机很有可能因巨大的冲击力再次冲出甲板,但是由于起飞的高度和距离达不到标准,飞机极有可能在一瞬间冲进海里,在这个过程中,如果飞行员的反应慢了一点,就会和飞机一同坠毁。
除了冲出甲板机毁人亡的最坏结局以外,飞行员如果没能成功钩住拦阻索,在飞机接触到甲板的一瞬间,本就存在的巨大惯性和冲击力没能按照预设转移到拦阻装置上,而是全都作用在舰载机和飞行员身上了。一旦发生这样的情况,轻则飞机轻微损坏、飞行员短暂昏迷,重则飞机需要大修、飞行员头部遭到重创,甚至于颈部可能因为忽然间的巨大冲击力造成严重骨折,飞行员极其可能当场死亡。
早期,航母使用的液压阻拦系统,就很容易造成阻拦索过载断裂,需要定期保养和更换。而即便如此,因阻拦索断裂引发的故障仍然占到系统总故障的80%以上。
2003年美国海军华盛顿号航母就发生了一起拦阻索没有拦下飞机的事故,当时拦阻索没有拦住降落的舰载机,甚至于拦阻索还被现场震断了,飞机在复飞的时候也没能成功降落,最终冲进了海里当场报废。幸运的是,飞行员在飞机复飞失败的瞬间就将自己弹射出了飞机,没有和飞机一同坠毁。
所以说,拦阻索及其配套的拦阻装置十分重要。一般来说,一艘航母至少需要配备4条拦阻索,就像咱们的辽宁舰一样,配备了4根我国自行研制的拦阻索来确保舰载机和飞行员的安全。
在过去,我国的综合国力无法自行建造航母,对于拦阻索这样的精密装置更是大眼瞪小眼,束手无策。但是自从我国第一艘航母问世以来,我国无论是在建造航母还是制造拦阻索方面,早就是轻车熟路了。这不仅是我国军事实力的显著提升,也是综合国力强大的体现。
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