只需鋪設一段薄鋼板,普通商船馬上變身航母,性能竟不輸正規航母
【軍武次位面】:風林火山
航母艦載機系指以航空母艦為基地的飛機和直升機。自問世至今,艦載機雖然只有100多年的歷史,但它比任何岸基飛機都具有更靈活的機動性和更強的對海、空作戰能力;它能在以航空母艦為中心的1600公里範圍內遂行各種作戰任務。
按起飛方式,航母艦載機可分為三大類:起飛和降落時都要滑跑一段距離的普通艦載機、垂直/短距起落艦載機、艦載直升機。在全世界所有艦載機中,普通艦載機佔了大多數,其綜合作戰能力最強,最有代表性,在使用上與航空母艦是不可分割的一個統一整體。
斜角甲板和彈射器的出現就是為了解決噴氣式艦載機上艦問題
早期的噴氣式飛機在全通式甲板上起飛需要較長的甲板滑跑距離,這樣對甲板上擺放飛機的數量就有了限制。為了使航空母艦艦面上擺放的飛機數增加,首先就要想辦法縮短起飛距離,致使彈射起飛應運而生。再加上後來的艦載機重量越來越大,並實現了動力噴氣化,取消了螺旋槳;為爭取高的空中飛行性能,機翼面積也越來越小,機翼參數選取了大的後掠角和小的展弦比,增升動力也有一定限度,使噴氣式艦載機必須彈射才能安全離艦。第二次世界大戰至今,基本上屬於局部甲板彈射起飛階段。
1975年5月,蘇聯的雅克-38艦載垂直/短距起降戰鬥機進駐了基輔號航空母艦。此後,英國航空母艦上也開始使用垂直/短距起落艦載戰鬥機海鷂。這兩種艦載機必要時都能垂直起飛,即完全可以自主起飛。但垂直起飛時,由於其燃油和軍械攜載量非常有限,使其突擊威力和作戰半徑大大下降,費效比很高。故在實際使用中,這種艦載機一般採用短距滑跑起飛。
1977年,英國的海鷂飛機開創了艦載機藉助於艦上的起飛跳板,進行半自主式超短距起飛的先河。利用跳板,可使飛機在不完全達到正常的起飛速度而離開甲板時增大迎角,從而增大升力。這樣,就大大縮短了起飛滑跑距離。於是,艦載機的起飛方式又出現了滑躍起飛的樣式,並且由此也引發了人們對滑躍、彈射兩種起飛方式之爭議。滑躍甲板是由英國海軍軍官道格拉斯?泰勒發明的。他在觀看英國皇家方舟號航空母艦的飛行表演時發現,重載的F-4鬼怪戰鬥機和A-7海盜攻擊機,弾射起飛時還沒有進入水平飛行就失去了高度。這樣的高度驟降對飛行員來說是相當危險的(一且彈射起飛失敗,飛行員必須在大約7.5秒時間內彈射跳傘)。泰勒想,如果能在彈射器滑跑段的前端裝一個向上翹起的斜板,就可延長飛機無控制飛行段的飛行距離。他的這一思路後來在海鷂垂直/短距起落飛機上首先得以實現,也引出了美國的F-14、F-18和前蘇聯的米格-29、蘇-27、蘇-25等常規飛機從艦上或陸上的滑躍起飛試驗。
安裝滑躍甲板的無敵號航母
和彈射起飛相比,滑躍起飛的特點是:結構簡單、造價低廉;不需要對飛機進行較大的改裝。這種簡單的設計思想,甚至可以在短時間內把一艘合適的商船改裝成載機航母。如在一艘30000噸級的集裝箱船上,安裝特別的飛行甲板,用薄結構鋼鋪設一個仰角6~9度的滑躍甲板;加裝導彈發射架、貯油箱和飛機維修設施;增添設置人員住艙和指揮中心之後,即可成為一艘有效的航空母艦。而對彈射起飛來說,其最大的弱點莫過於彈射器結構及操作使用複雜,需佔用航母大量的空間和重量。典型的蒸汽彈射器要佔用70多米長的甲板艙室空間,重量達上千噸。彈射器在工作時還必需耗用大量的蒸汽動力及提供蒸汽動力的附加設備。另外,彈射器本身有壽命限制,使用到一定程度必須進行大修,否則一旦發生故障就可能危及起飛飛機的安全。彈射飛機時,要依靠緊固系統將飛機鉤在彈射器上,使飛機掛點進入彈射鉤,而這一固定點往往是飛機結構強度較弱的部位。彈射瞬間,會在這個飛機結構強度較弱處集中很大的牽引力。當牽引力超過一定限度時,就會對飛機結構造成一定的損害。
F-14滑躍起飛試驗
現代高性能艦載戰鬥機,其推重比接近或超過1,起飛加速性極佳,起飛滑跑距離本來就不長,比如美國的F/A-18和俄羅斯的米格-29的起飛滑跑距離不足300米。這些飛機,藉助滑躍甲板可大大縮短起飛滑跑距離。據試驗,F/A-18在仰角為9度的滑躍甲板上起飛時,離開甲板的速度可達到150公里/小時;飛機再藉助於自身的大推重比,在離艦後的持續幾秒鐘的慣性飛行時間內可以加速到應有的起飛速度(270公里/小時)。這一結果是飛機在沒有逆風的情況下得到的。如果航空母艦以普通的20節逆風航行,則飛機在艦上的總起飛滑跑距離只需76米。在仰角更小的滑躍甲板上,大多數艦載機都能利用滑躍甲板起飛。其中:F/A-18為107米;接下去依次是F-14、E-2C、S-3,這些飛機在利用航空母艦斜角甲板上安裝的滑躍甲板起飛時,將使用斜角甲板的大部分長度。EA-6B也可以滑躍起飛,但處於攻擊載重狀態的A-6E等重型飛機就不能滑躍起飛。
F-35B同時具備短距和滑躍起飛
採用滑躍甲板,航母飛行甲板的管理問題也因飛機改變位置次數的減少,變得更加簡便了。同時,大型航母的整個斜角甲板可以作為待命甲板使用,起飛的飛機可沿著右舷或從左舷尾任何地方滑出起飛。另外,使用滑躍甲板還有助於艦載機復飛。從對作戰的影響方面看,彈射器的使用已相當成熟,其優越性似乎更為明顯。但與滑躍起飛相比,其作戰能力方面的優點則未必全是如此。因為從現在已經實現的滑躍起飛看,一是其滑跑距離很短,佔用甲板空間並不太大;二是對飛機載重的影響不是很大。目前,滑躍起飛只能使航母攜載性能先進的飛機,這主要受飛機推重比性能的制約。我們可以看一下各國航母艦載機起飛方式情況:如今採用滑躍起飛的航空母艦,多為中、小型航母,並且艦載機機種較單一:一般為1~2種能夠滑躍起飛垂直/短距起降飛機或高推重比飛機;另外的機種就是不依賴任何起降設施的各類直升機。這樣,在一定程度上限制了航母的作戰能力。如這些中小型航空母艦的預警、反潛等能力,主要靠直升機來實現,從而存在巡航時間短、活動半徑小、攻擊力量弱等弱點。因此,現在採用滑躍起飛技術的航空母艦的作戰能力,特別是遠洋多種作戰能力有限,在一定程度上還需要其它岸基航空兵力加以保障。所有這些,主要還是受航空技術發展程度的制約,但並不影響滑躍起飛這一技術的先進性。
彈射起飛的F-35C
從前面的分析、比較可以看出,艦載機起飛方式的發展已經到了滑躍起飛階段,現在只不過是兩個階段的過渡時期。不再需要彈射器對艦載機和航空母艦都是很大的解脫;這對那些希望發展艦載航空兵而經濟實力又不怎麼強的國家,無疑是個喜訊;而且,這對艦載航空兵的發展將起重要的促進作用。當然,這決不意味著航母艦載機的起飛方式就已到了最高階段。隨著噴口轉向技術、超大迎角飛行技術、高推重比發動機技術的進一步發展,艦載機完全有可能進一步發展為實現完全自主式超短距起飛,但這可能要經過一段也許是幾十年的時間才能實現。
彈射型殲15
今後,中、小型航空母艦仍將繼續大力推崇和使用滑躍甲板起飛其艦載機;大型航空母艦也會逐步轉向這種設計、操作和使用均簡化的起飛方式。如美國有人建議:從他們那些大型航空母艦上去掉兩座蒸汽彈射器及飛機發動機尾氣偏轉器,代之以一個固定的鋼製滑躍甲板,這樣既能保證起飛航空大隊75%的艦載機,又可節省大量的空間和重量;而保留的另外兩座蒸汽彈射器,可以用來起飛一些重型或結構上無法依靠滑躍甲板起飛的飛機。這樣看來,從彈射起飛到滑躍起飛,是航母艦載機歷史上的一次艱難而又有意義的進步。
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