航母战斗机与陆基战斗机的区别,除了增加尾钩,还有5点需要知道

航母上的舰载战斗机作为航母的核心战斗力,没有它航母就没有了灵魂。目前世界上主要的舰载战斗机有F/A-18E/F“超级大黄蜂”、F-35C“闪电Ⅱ”、苏-33“海侧卫”、阵风-M、歼-15“飞鲨”和米格-29K“支点”,这些能在航母上起降的舰载战斗机,给人比较印象深刻可能就是机尾有一根长长的尾钩来钩住航母甲板上的拦阻索,完成着舰任务。

舰载战斗机除了增加路基战斗机没有了尾钩之外,还有5点是不同于陆基战斗机的。

第一、发动机

航母舰载机和陆上战斗机在跑道的使用上存在很大的差异,陆上跑道可长达3000米,而航母甲板只有300多米。一般滑跃起飞跑道长度大概也就在190~200米,弹射起飞在90~100米范围内,舰载机要在这么短的甲板跑道上起飞,就必须安装强劲的发动机来提高加速性能。如果是滑跃起飞的舰载机,战斗机的低速飞行性能和推重比就更为重要了,也就对舰载机的发动机提出了更高的要求。

如俄罗斯“库兹涅佐夫”号航母装备的苏-33舰载机,它是由苏-27改进而来,结构和苏-27S基本相同。不过为了改善飞机的升力特性,提高短距离起飞性能,对苏-33发动机进行了改进。苏-33采用了苏-27相同的AL-31F发动机,不过在其基础上增加了加力推力,使其单台最大推力达到12.8吨,最大有效载荷达到8吨,最大起飞重量达到33吨,航程3000千米。另外一点,舰载战斗机大都比较喜欢采用双发发动机,一方面不仅提升战机整体的推重比,能有更大的载荷和机动性,另一方面,装备双方发动机,即使一台发动机空中停车了,也能飞回来,提高飞行员的战场生存率。

第二、起落架和机体结构

由于舰载机起飞和着舰都受到航母甲板长度的限制,舰载战斗机在弹射起飞或拦阻着舰过程中对起落架和机身整体结构需要经受住强大的承受力。如美国F/A-18E/F舰载战斗机进行弹射起飞时,要把这架30多吨的舰载机在2.5秒时间内加速到200多公里,这时链接弹射器的前起落架就需要承受加速度的力度。同时舰载战斗机着舰下滑过程中,一方面下滑角度和下滑航迹受到的严格控制,在这种着舰方式下,舰载战斗机的6米/秒下沉速度要比路基战斗机3米/秒大得多。另一方面,舰载机着舰时,航母是处于航行状态,飞行甲板会随着海浪上下升沉运动,这时舰载机会受到下降重力加速度力和甲板向上反作用力叠加影响,这就使得舰载战斗机的前起落架比路基战斗机起落架要更粗,并且改用了双前轮来保证飞机在重着陆情况下的结构安全性。同时舰载机起落架安装了更优异的液压减震系统,使得航母舰载机的起落架要比一般路基的起落架要长一些。

为了舰载机能在航母甲板50~70米内迅速减速制动,需要通过安装在机尾下方的拦阻挂钩,拉住横置于航母甲板上的拦阻索,利用拦阻索的阻力来进行强行制动。而拦阻挂钩是与机身主承力结构相连,所以舰载机需要采用高强度材料来加强机身横向与纵向载荷的能力。着舰瞬间撞击载荷、拦阻索强制制动载荷与陆基战斗机着陆差异极大,使得舰载机的起落架和机体结构都需要根据这些情况进行重新设计。

第三、折叠机翼

本身航母甲板的空间就比较有限,还要减出舰载机起飞和降落的甲板区域,所以能在甲板上停靠舰载机的空间就更小了。航母甲板上不仅有战斗机,还有固定翼预警机、电子战机、运输直升机和搜救直升机等,而舰载机的机翼能够折叠,将会大大减小一架飞机在航母甲板占用的空间,从而提高甲板摆放舰载机的数量。

一般航母上舰载机的机翼和尾翼都能够折叠,这样大概能节约50%的空间,使舰载机的数量也能够增加一倍左右,航母作战能力也能提高3到4倍。如我国的歼-15舰载战斗机,它的机翼是靠液压作动筒来折叠的。当液压增加后,就可以把机翼折叠;当液压释放后,机翼就可以展开。折叠机翼对飞机的作战性能没有太大的影响,不过对飞行性能有一定的限制,如做一些飞行特技动作。

在甲板上摆放飞机不是随意什么人都能放的,只有在航母甲板上服役的一些专门高级士官才能做到。不同等级数量和不同类型的飞行有不同的摆法,飞机摆在哪个位置上,不同种类的飞机如何互相的穿插摆放都需要精确到毫米。飞机的摆放不能使用计算机管理,都是凭经验管理,飞机和飞机折叠后的机翼距离不超过十公分。

第四、机身材料更复杂

舰载机遇到的最大问题就是容易遭受腐蚀,而且在海上腐蚀速度是相当惊人的。如海水的浪花会被带到飞行甲板上和机库甲板上,这时的水珠或者形成的薄雾加上战机的热排气,就会形成固体盐粒子,有些还会积累在飞机接缝处,之后湿气会持续加入,这时盐粒子就变成盐水的电解液,酸度可以达到PM 2,这样对机身蒙皮和内部结构的造成很强腐蚀性。所以相对于路基战斗机,航母上的战斗机的机身材料的要求就更高。

如美军F/A-18E/F舰载机采用的是高固体份防护环氧底漆MIL-P-23377和聚氨酯蒙皮面漆MIL-PRF-85285。环氧底漆具有优异的抗腐蚀性能,在配套蒙皮面漆使用,可做到耐盐雾2000小时仍不出现腐蚀问题,而后聚氨酯蒙皮面漆具有较好的保色性能,使用寿命达到20年以上,能够减轻飞机的日常维护工作。而我国舰载机的防护涂层材料体系也在2018年攻克了,我国在防护面漆和底漆的配方设计和施工工艺都有重大突破,目前已经在歼-15战斗机和多个型号舰载机上应用了。

第五、舰载机助降设备

舰载机的助降装置主要是协助飞行员修正下滑角,准确降落甲板上跑道而设计的。它有光学助降设备和盲目助降雷达,光学助降设备有反射式、透镜式和菲涅耳透镜式。其中第一代反射式难以适应现代着舰需要而被淘汰,而菲涅耳透镜式现在还普遍安装在航母上,它是发出直线的光束,只有在特定的角度才能看到,所以能为舰载机制定特殊下滑航迹。“菲涅尔”透镜光学助降系统可以射出黄色、红色和橙色三种光,当看到的是黄色光束时,飞行员需要降低飞机高度;当看到红色光束时,飞行员需要抬高战斗机的降落高度,只有看到橙色光,才能沿着标准高度滑行着舰。周围红色灯亮则是不允许舰载机着舰,而一列的绿色基准灯亮时,则允许舰载机着舰。

不过“菲涅尔”透镜式助降难以应对复杂气象条件,美军研制出了第三代全天候的电子助降系统,通过航母上装载的精确跟踪雷达,可以测出飞行中舰载机的位置和速度,之后将测得舰载机飞行数据输入舰载数据处理计算机,得出舰载机准确位置,并在舰载的实际位置和正确下滑降落位置进行比对,然后发射到舰载机终端设备上,指令自动驾驶仪自动修正误差,从而操纵飞机准确着舰。

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