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最是那一掛鉤的溫柔——中法俄航母和200米的鬥爭

(GIF播放加速5倍,原視頻來源:微博網友@lfx160219)

圖中反映的場景是,一位法國海軍航空兵的「陣風」戰機飛行員,頂著海上大霧天氣,根據機載導航助降設備信號,和航母飛行指揮官的語音指示,手動調整操縱戰機在「戴高樂」上成功著艦的最後過程,體現了飛行員高超的駕駛技術。

(GIF播放加速4倍,原視頻來源:微博網友@lfx160219)

這就讓人想到了之前一個類似的視頻,美海軍一架F/A-18「大黃蜂」戰機的飛行員,在能見度也很低的沙塵暴天氣中,同樣依靠導航助降設備操縱飛機著艦成功。艦載機飛行員,那都不是善茬兒。

看著這些藝高人膽大的瞬間,很多軍迷在讚歎的同時肯定也想問,我軍的殲-15飛行員有沒有這個本事呢?巧了,在2015年的一次報告會上,我還真有幸見到了一個類似的HUD畫面——從畫面和姿態判斷,當時的天氣是帶有強側風的滂沱大雨。然而那次的會場紀律也確實嚴格,手機都被一一要求上交,所以我實在是空口無憑。不多說,「刀尖舞者」的飛行技術值得點贊。

說回這倆GIF,最後的畫面自然都是飛機在攔阻索的作用下成功停下來。但稍微一對比就發現,「陣風」停下來的位置明顯更靠甲板邊緣,這給飛行員的心理壓力可能也更大些。然而這也怨不得別的,畢竟「戴高樂」的主尺度相比「尼米茲」小太多了。

由於能見度實在太差,手繪了一下HUD視野中的航母甲板邊界

相比之下「尼米茲」的甲板之大確實讓人羨慕

數據也支持我們的印象流,「尼米茲」的斜角甲板長度達238米,而「戴高樂」只有200米。然而從下圖不難發現,「戴高樂」的斜角甲板已經是儘可能的長了......

杯具的核潛艇反應堆上船,導致動力不足,導致噸位不夠,導致甲板不夠大,導致要常規起降就得加長斜角甲板,導致起降區干涉明顯......常規起降航母,不大,是不行的

1999年「戴高樂」開始試航時,斜角甲板的長度是195米多,這對於一艘全長260米出頭的航母來說也不算短了。但在著艦測試中發現,戰鬥機是沒問題,但卻沒法保證給降落下滑角更小,所需距離更長的E-2C預警機留出安全降落的餘量。於是乎還得回船廠折騰一番,把斜角甲板又往前延長了4.5米,達到了現在的200米。

「倍兒爽!」

從視頻最後的畫面來看,要是照著原設計的195米,估計「陣風」的飛行員從座艙向前看,都快看不到斜角甲板的邊兒了。斜角甲板一般分為接掛段(從甲板尾部到阻攔索當間)、滑跑段(從阻攔索當間到飛機停穩的地方)和調度段(從飛機停穩的地方到甲板前端)三部分,「戴高樂」在保證飛行安全的前兩部分已經儘力了,留給調度段的空間......不多了。

就200米,咋整?

巧了,蘇聯海軍第一種能操作固定翼飛機的軍艦——1143型載機巡洋艦(「基輔」級),這船比「戴高樂」長了10米多,飛行甲板長度也是200米。但這個長度顯然跟什麼攔阻降落沒關係,7個直升機起降點長度加一起,留點安全餘量就是了。

雖然到了80年代,雅克-38M也開始試著用這個甲板進行危險的短距起飛,然而畢竟不是常規操作。

等到毛子建造1143.5型,也就是我們熟悉的「庫茲涅佐夫」的時候,雖然為了擴大噸位,水線長度增加了30米,甲板布局也更加接近美式大甲板航母的造型了,然而從1143的飛行甲板改過來的斜角甲板,長度卻還是200米——別忘了,「庫茲涅佐夫」可比「戴高樂」長了40米啊。

一切還得從1143系列這個祖傳的巨型上層建築說起。由於這個已經不能用艦島來形容的大城堡裡面,煙道通道艙室等等構造複雜、重量很大,雖說毛子也知道為了讓甲板操作更方便些,上層建築必須往外挪,所以右舷也設計了外飄,但實在沒法像美國航母那樣進一步往外擴了。

這樣一來,由於整個右舷外飄部分增加的力矩有限,向左舷外飄出去的斜角甲板也難以繼續加長加大了、而且1143.5的船體線型除了中間長了30米之外,艏部線型和之前的1143都差不多,斜角甲板要是再往前走那就到了艏部收窄的地方,這裡距離航母中心更遠,所以需要比舯部外飄更大的支撐結構。

比如毛子幫印度改建出來的「超日王」,雖然也算大改了,但但也只能靠更大的斜角甲板角度換取一點長度,沒有向前進行延長之類

就算想法子在右側保持平衡,艏部要承受的額外重量肯定還得增加,這往下面一壓,本來細瘦的艏部就是船舶儲備浮力的薄弱區,憑空多了這些重量,在高海況下很可能會導致埋首等等不利情況,反而惡化了艦載機的作業。所以啊,就老實兒繼續200米吧。

結果,主尺度已經達到大型航母門檻的「庫茲涅佐夫」級,不僅斜角甲板長度跟「戴高樂」差不多,還得操作比「陣風」更大更重的蘇-33艦載戰鬥機。如果不是通過三翼面布局進一步優化了降落性能,使得200米長度好歹還算夠用,否則蘇-33和「庫茲涅佐夫」的組合必然又要多一個黑點。

何時告別200米?

所以當初在圍繞「瓦良格」改建這點事兒的討論時,儘管不少人也提出應該藉助改建機會加長斜角甲板,但是顯然這在工程上是不合理的。後來看加長工事基本沒戲了,又有人提出在斜角甲板前面加一段「臨時輕甲板」以有利於艦載機飛行員訓練的,比如超大有一陣有個ID就叫「航母臨時輕甲板」,在論壇里孜孜不倦地推銷他的輕甲板理念,可謂雖百死(ID)而尤未悔,佩服。

前面已經講了,在不改變航母其他設計的情況下,就算增加所謂的「輕甲板」也是弊大於利。對於訓練艦載機飛行員來說,首要克服的就是對小甲板的恐懼心理。就算在加長的「假甲板」上適應了,最後在正常尺寸的「真甲板」上露餡了,那還談什麼實戰化訓練呢?

說起來,航母領域的頭號大拿——美帝海軍,他們在訓練艦載機飛行員著艦時並不是單純追求高成功率。海軍訓練中心對那些飛行技術特別好,訓練期間成功率高的飛行員,還要特別加訓模擬著艦失敗的復飛科目,讓學員的復飛訓練和降落訓練總次數大致相等,這都是從心理上讓學員明白,復飛並不可怕。

大家也都看到了,首艘國產航母002型在飛行甲板設計上還是和遼寧艦大同小異。這是由其定位決定的,既然002型作為遼寧艦的補丁升級版,還要穩妥快速地形成戰鬥力,那麼提升其性能,就更多得從優化艦內艙室布局等「內功」方面入手。

畢竟從實際操作經驗來看,我軍目前唯一的固定翼艦載機殲-15在遼寧艦上的起降也沒有出現太大的問題,最多像「戴高樂」那樣,在降落後的調度上得費點心思。那麼從公開信息來看,並不會增加其他型號固定翼艦載機搭載能力的002型,這麼設計也沒毛病。

採用滑躍起飛設計的航母,由於起飛區偏大,包括長起飛點的設置等問題,在甲板布局上做文章的空間確實有限

所以對大甲板的期許,我們也只好等待第二艘國產航母了。假設如傳言所說,它的主尺度能增大到「福萊斯特」級航母的程度,要解決這個問題確實不難。噸位更大,尺度更大的航母,由於甲板本身夠寬,所以自然可以減小斜角甲板的夾角,換取增加長度的空間。而對於在航母領域處於後發地位的中國,還有條件在這方面使用新技術,實現更高的改進效益。

對於充當停機區的外飄部分,可以採用打孔板或格柵的方式減重,同時底板外飄區不密封,盡量減輕外飄區的重量和力矩

比如,如果國產航母採用重量更輕的電磁彈射器的話,那麼斜角甲板外飄區的重量就會比使用重達上千噸的蒸汽彈射器的傳統航母輕不少,就可以在設計外飄部分的尺寸時有更大的空間。讓各種艦載機的飛行員能在更長、更寬、與艦體中心夾角更小的斜角甲板上降落,就是實實在在的戰鬥力提升。

殲-15前起落架到主起落架的輪距是5.9米,如果斜角甲板加長的幅度能達到這個距離的3-4倍,使得總長達到220米左右,這樣斜角甲板的接掛段、滑跑段和調度段的比例就有了進一步合理化的空間。即使艦載機掛上最後一根攔阻索,也不用後怕「萬一沒鉤上就掉下去了」,也使得在甲板上調度殲-15這樣的重型艦載機更加輕鬆。

使用彈射器之後,可以節省艏部起飛區空間,使之與著艦區隔離開,同時更大的停機整備區也能幫助更好解決調度問題

當然,歸根結底這航母本身的尺度還得大,不然「戴高樂」已經優化到那個地步了,艦艏起飛區和斜角著艦區不還是照樣干擾?相信下一艘國產航母在這方面,不會讓我們失望。

本期篇幅有限,只講了斜角甲板的一點微末道行。要體會更多「螺螄殼裡做道場」的藝術,我們還是等著丙探同學有生之年心情好了,再做一期「航母改造家」吧。

同志們,眾籌資金,等著丙探的下一期《航母改造家》!


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