舰载机着舰阻拦装置的基本结构是什么?

Question

舰载机着舰阻拦装置的基本结构是什么?

Answer 1

　　航空母舰上的阻拦装置包括阻拦索和阻拦网两种.阻拦索是在正常情况下缩 短舰载机着舰滑跑距离的装置,阻拦网是在舰载机处于危急状态下着舰使用的应 急装置.
　　阻拦装置是随着航空母舰的出现而诞生的.不过,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.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.
　　阻拦装置的另一个发展是安装了缓冲滑轮和缆索固定缓冲器.
　　由于现代舰载机要求挂索速度高.在实际使用中,人们发现阻拦装置缆索的 张力达到临界值,有时甚至超过了最大安全极限.这是由于高速阻拦时产生的缆 索过分振动引起的.缓冲滑轮对缆索振动的阻尼作用可使缆索的降值张力减小. 目前,航空母舰上每台阻拦装置一般安装两套缓冲滑轮组,分布在着舰区甲板下 面的两侧.
　　人们在阻拦装置的实际使用中还发现,阻拦机和滑轮索之间的缆索有时会出 现松弛现象.这种松弛是由于飞机突然挂索引起缆索的振动而产生的.为消除这 种松弛,人们又研制成功了缆索固定缓冲器.通常,每台阻拦机安装两套缆索固 定缓冲器.它们分别装在阻拦机的头部和根部.
　　缓冲滑轮和缆索固定缓冲器通常是液压型冲击吸收器.它们的使用解决了现 代舰载机着舰速度高的难题.
　　在活塞螺旋桨飞机和直通式甲板时期,飞机着舰后必须在飞行甲板2／3处停 下来,否则就会撞到停在前方的飞机.所以,那时的航空母舰一般都设置10～15 道阻拦索,为了防止出现意外,还设计有3～5道阻拦网.斜角甲板出现后,喷气 式飞机着舰时并不关闭发动机,一旦飞机的尾钩挂不上阻拦索,飞机还可拉起复 飞.这样,甲板上就无需设置太多的阻拦索了.目前,航空母舰上一般设置4道 阻拦索.
　　使用阻拦装置着舰的过程一般是这样的：飞机即将降落时,首先放下起落架 和襟翼,同时,将装在舰载机上的尾钩放下.做好这些准备工作后,飞机俯冲着 舰,以高速在甲板上滑跑.飞机的尾钩就可能钩住间隔布置在甲板上的4根阻拦 索.飞机因本身的巨大动能而拖拉着阻拦索继续向前滑跑.阻拦索未端连着的液 压阻尼缓冲器带动了主活塞支柱,将制动液由液压作动筒挤压进蓄压器,使蓄压 器内的空气被压缩,产生阻尼力.阻拦索拉得越长,蓄压器内的空气压力将越大 ,产生的阻尼力也将越大,从而使飞机的速度越来越小.通常,飞机尾钩挂上阻 拦索后,还将向前滑跑60～90米,之后即可安全停在甲板上.这时,航母甲板上 的专职人员将立即跑上前去,将阻拦索从飞机的尾钩上脱下来.在蓄压器内的空 气膨胀下,失去拉力的阻拦索恢复到原来的位置,为下一架飞机的降落作好准备 .至此,一架飞机在阻拦索的帮助下完成降落.
　　航空母舰上的4根阻拦索一般横置在着舰甲板中部上方,离飞行甲板高度10 厘米左右.4根阻拦索之间的间距各为10～12米.通常第二、第三根阻拦索的拦 机率最高,第二根白天达到32％,第三、第四根夜晚时可达到30％.着舰区域在 飞行甲板尾部50～55米处.飞机阻停距离为105～110米.美国航空母舰上装备的 着舰减速装置通常可将时速达195公里、重22.7吨的舰载飞机在92米内阻拦下来 .
　　如果着舰时没有钩上阻拦索,飞机可打开全部发动机沿飞行甲板再次起飞, 在空中低空飞行后重新着舰.而一旦舰载飞机因尾钩放不下或尾钩损伤或舰载机 受伤、燃油不多面无法复飞及其他原因时,就需采用迫降的方法使飞机降落.
　　此时,阻拦索已失去作用,前面所提到的阻拦网开始派上用场.
　　阻拦网平时并不设置,而放在跑道左舷边.跑道两侧各有一根可悬阻拦网的 支柱,放倒在槽内,与飞行甲板齐平.通常,一旦着舰需要,甲板人员在两分钟 内即可支起阻拦网.
　　阻拦网一般设在第三根阻拦索处,高约4.5米,宽略大于阻拦索,尼龙带宽 约76毫米,厚6.5毫米,只有竖向,间隔为900毫米,可承受的冲力大于阻拦索.
　　飞机冲进阻拦网后,沿机翼两边均匀受阻.此时飞机的动能被阻拦网的阻拦 机全部吸收.阻拦网的阻拦机可和阻拦索的阻拦机共用,使用方法也一样.飞机 冲进网后,一般连机带网冲出四五十米后停下来.
　　阻拦网在每阻拦一次后就会受到很大损伤,所以,所有国家航母上的阻拦网 每次使用后都要重新更换,绝不允许重复使.