制图：方　汉

新闻提示

    11月23日，我军飞行员驾驶国产歼-15舰载机首次成功降落航空母舰“辽宁舰”，一举突破了滑跃起飞、阻拦着舰等飞行关键技术，受到世界空前关注。舰载战斗机在运动的航母上降落，风险之高，难度之大，一向被喻为“刀尖上的舞蹈”。

    这个“刀尖”有多小？国产歼-15舰载机总设计师孙聪说：战机以几百公里的时速，必须精确落在甲板上4根阻拦索之间，每根阻拦索间隔10余米，有效着陆区域只有几十米。

    这个“舞蹈”有多难？统计数据显示：从1949年美国海军开始大规模部署飞机到1988年，美国海军和海军陆战队损失了近1.2万架飞机和8000多名飞行员。

    军事专家频频提到的“阻拦索”，究竟为何物？它如何帮助舰载机在航母甲板上“刹车”？请看本文解析。

舰载机“刹车”之难

    一组对比数据，足以说明舰载机在航母甲板上降落“刹车”之难——

    一般陆地军用机场跑道长达千米，而航母飞行甲板一般不超过300米，可利用的降落距离只有100米左右，舰载机降落速度却可达到300公里每小时。

    此外，由于风和舰尾气流的存在，战舰经常出现持续的纵横摇动和上下浮沉；降落过程中战斗机的视界和下降轨迹存在误差，也一定程度上限制了驾驶员视景——如此高的速度，如此短的距离，如此恶劣的环境，如果没有阻拦索，舰载机安全着舰几乎是不可能完成的任务。

    阻拦索，更专业的说法应为“航母阻拦系统”。它帮助飞机在有限距离内强制制动，使最大过载和过载变化率保持平稳，及时将系统恢复到初始状态。

    航母阻拦系统内部复杂，绝非眼睛看到的几根阻拦索那么简单。这一点，从其构造原理可见一斑——

    现代航母普遍使用的是液压式阻拦系统，它由制动器械、液压缓冲系统以及冷却系统组成。其中，制动器械包括：产生制动力的阻拦机构、保持制动缸压力的控制阀、保证阻拦飞机后能够迅速回位的蓄压器；液压缓冲系统，主要用于降低制动初始瞬间的过载，延长系统寿命；冷却系统，则用来冷却舰载机在阻拦过程中由巨大动能转换成的热能。

    当舰载机尾钩挂上阻拦索后，阻拦索一边通过滑轮阻尼器减缓飞机速度，一边不断把动能传递到压缩空气罐。此时，隐藏在甲板以下的整个阻拦系统同时工作，将冲击带来的巨大动能转化为液压油的热能和压缩空气的势能，使得飞机受到缓冲并实现制动。

降落阻拦步步惊心

    虽然有了阻拦系统，舰载机的降落仍然令人提心吊胆。

    对于飞行员来说，顶风穿云驾驶飞机降落到摇摆不定的移动甲板上，无异于在鬼门关前走一回。这是一次从身体极限、飞行技术、意志品质到心理素质的极端考验。在抵近航母的过程中，飞行员需要把航母甲板当做一个移动坐标原点，根据它不断调整飞行姿态，爬坡、转弯，观察，控制飞行轨迹，保证准确进入降落航线，降落瞬间要完成收腹、收腿、绷紧肌肉等动作，否则强大的过载可能会造成脱臼、晕厥以及短时失明等损害。

    舰载机也备受考验。舰载机的载油量不能太多或太少，一旦发生事故，太多的燃油会引燃整个甲板，太少的燃油则会造成降落失败后“逃逸复飞”计划的夭折。飞机降落速度不能太快或太慢，太快容易引起过载而拉断阻拦索，太慢则会导致飞机控制力减弱，不仅不容易钩住阻拦索，而且一旦着舰失败，很难再次拉起复飞。

    阻拦系统惊险不断。舰载机降落时事故最多的情况是阻拦索断开。马上拉断还算幸运，舰载机仍可保持较快速度立即复飞。如果在末端拉断阻拦索，舰载机速度下降太多，就只有坠海一条路了。在飞行员发生问题、尾钩放不下来、阻拦索断开且舰载机必须降落等紧急情况发生时，阻拦系统中最后一道防线——阻拦网便会投入使用。它一旦使用，就会拉响警报，应急人员会在最短时间做好救援准备。使用阻拦网通常会造成人和舰载机的受损，一般不会危及生命安全。如果应急人员使用阻拦网的动作慢了一秒钟，后果就不堪设想了。

阻拦系统仍在进化

    目前，比较典型的阻拦系统，是美国航母普遍采用的MK7液压阻拦系统。MK7使用了滑轮缓冲装置，可充分消减飞机挂索的钢索张力峰值，并消除阻拦过程中因滑轮转速不同而引起的钢索振颤。它适用范围广，重量变化较大的飞机可以在该系统作用下实现相同距离内着舰降落。

    随着舰载机和无人机日新月异的发展，航母阻拦系统也正逐步提高相应的灵活性和适应性。

    美国在“福特”级航母上使用的AAG电磁阻拦系统就进步不少。在该系统中，滑轮阻尼器多了两个测量拉力的传感器。它可以直接把不同的拉力信号传送给中央集中控制器，提醒其启动相应的控制程序，从而有效防止过载。此外，钢丝绳卷筒替代了压缩汽缸，它能通过控制初始电流和最终电流，达到均匀过载的效果。

    电磁阻拦系统控制起来更灵活，特别是不同重量的飞机轮流降落时，只需按下按钮，一切由自动调节装置搞定。这就好比称重时，磅秤需要人工不断更换砝码，而电子秤只需调整好测算状态，即可连续工作。

    总体来说，与液压阻拦系统相比，电磁阻拦系统简单轻巧，调节方便，操作容易，不仅缩短了反应时间，还优化了阻拦效果。不足的是，电磁阻拦系统发的电不易转化使用，只能利用电阻消耗电量，节能方面不如压缩汽缸。

    采用电磁阻拦系统并不意味着能够安枕无忧。它只不过在限制过载和反应速度上有一些进步，对降低事故率不会有太多帮助，特别是“逃逸复飞”和紧急情况处理等关键环节，和液压阻拦系统并无不同。

    要彻底解决降落安全问题,垂直降落也是一种方法。它通过舰载机发动机方向可调的矢量推力来控制降落方向，能在不需要阻拦系统的条件下，实现垂直降落。但是垂直起降需要付出更大代价。除了飞机的作战半径和载弹量要打折扣外，着舰点甲板下面还要安装复杂的散热循环水管。事实证明，垂直起降飞机在航母上使用得不偿失。至于这项技术在将来的发展前景，还需拭目以待。

 

接力导航

    为了保证舰载机正确返航和着舰，现代航母都配备有战术空中导航系统、空中交通管制系统和着舰引导系统。这是一场接力导航：当距离航母300公里时，归航舰载机由战术空中导航系统指挥引导；距离100公里时，由空管雷达接手；距离30公里时，再次由战术空中导航系统引导；距离10公里时，自动着舰系统开始引导；距离3公里时，进入舰上光学助降系统工作区域，最后据此着舰。

等待航线

    这是一个直径约为5海里的逆时针圆形航线。不同的飞机等待高度不同，最低的等待高度大约在600米左右。舰载机每次经过航母上空的时候，与着舰指挥官联系，以便获得着舰许可。考虑到有些飞机燃料不足，所以在高空还可能会安排空中加油。

着舰航线

    在接到着舰命令后，舰载机在距离母舰10公里左右的地方脱离等待航线，高度下降到300米左右，在航母后方5公里处进入着舰航线。此时，舰载机要关闭武器系统，确认飞机的重量符合航母着舰的标准，然后打开减速板、放下拦阻钩及起落架等，然后在航母左侧再次转弯，到达着舰中心延长线的后方，进入光学助降系统的工作范围，然后开始下滑降落。

“菲涅耳”透镜

    比起飞要难得多。着舰技术难度大、危险系数高，除了阻拦索装置外，处于飞行甲板中部外侧的“菲涅耳”透镜等特种装备，也起到重要作用。这是一组呈十字架状的灯光组，在飞机进行着舰训练时，这套灯光组会释放出黄色、红色和橙色三种不同色彩光的下滑坡面，并以这三种光来界定高低位置。黄色光是高的下滑坡面，红色光是低的下滑坡面，橙色光是正确的下滑坡面。飞行员根据光所标定的位置在橙色光区域内下滑，就可以正确安全地着舰。飞行员如果飞得太高或太低，所能看到的只是黄色光或红色光。

对中

    战机能否稳定操控，准确对正跑道降落，是任务成败的关键。所谓对中，就是舰载飞机在着舰过程中，一定要尽量对准甲板跑道的正中轴线，否则就可能撞上甲板上的其它建筑或停放在跑道旁的其它飞机。航母的飞行甲板均设计在靠左舷一侧，与航母轴线形成一个向外的夹角。在舰载机下滑接近舰尾的过程中，由于航母不断地向前行进，造成待降的甲板跑道随着航母运动不断向右前方平移。所以，飞行员在初次对中成功后，还要在下滑过程中根据跑道的平移情况，不断向右修正航向，始终对准跑道中线，直到舰载机安全降落在甲板上。

着舰指挥官

    着舰指挥官，英文缩写LSO，是向舰载机飞行员发出操纵指令、引导下滑道上的飞机安全着舰的军官。着舰指挥是航母舰载机部队的灵魂，舰载机飞行员必须无条件信任并服从LSO的指挥。美、俄、英、法等拥有航母的国家中，LSO着舰指挥官从成熟的舰载战斗机飞行员中产生。他不仅飞行技术要让其他舰载机飞行员钦佩和信服，还必须具备优秀的指挥组织能力，同时对飞机的状态和性能、飞行员的技术特点和性格必须十分了解，才能在第一时间指挥舰载机安全着舰。

逃逸复飞

    为了最大限度地保证着舰安全性，舰载机着舰程序中还设计有非常重要的一环，就是舰载机的“逃逸复飞”。逃逸复飞机动是一种初速度不为零的加速直线运动。在着舰时，为了防止挂索失败，舰载机飞行员必须大油门下滑着舰，以保持“逃逸”速度。