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讲武堂:未来国产航母舰载机弹得出拦得住

来源:科技日报  作者:李 伟 2017年03月29日 05:42
[导读] 

    图片来自网络

 有媒体消息称,首艘纯国产血统的001A型航母似已涂装红色底漆,极有可能在今年4月23日“海军建军日”当天下水。即便是猜测,仍然引发军迷们一片沸腾。两会期间,被誉为“中国电磁弹射之父”的马伟明院士接受媒体采访时曾表示,中国不仅研制成功航母电磁弹射技术,还搞定了更高难的电磁拦阻技术。因此,国产航母的“庐山真面目”被寄予了更高期望。

美国福特级航母的经验显示,电磁拦阻技术比弹射难度更高。尽管在马伟明看来,电磁弹射和电磁拦阻是一正一反的关系,解决了弹射的“正”,拦阻的“反”也就很容易了。但是,“拦阻着舰系统仍被看作是航空母舰领域最重要、难度系数最高的一项技术。”军事专家高岩在接受科技日报记者采访时表示,“在拦阻系统领域,中国连续跨越了常规拦阻和电磁拦阻两道门槛,从而与美国海军站在了同一方队里。”

拦阻装置的四两拨千斤

何为“航母拦阻”?据了解,现代喷气式舰载机的着陆速度一般都在200—300公里/小时之间,如果不经过拦阻,舰载机需要滑行1000米以上才能停稳,而航母飞行甲板长度只有200多米,所以现代航空母舰必须配备拦阻装置。

可以想象一下,引进自乌克兰的辽宁舰,着舰拦阻索装置由4根横在斜角甲板上的拦阻索组成:每条拦阻索间距12米,与甲板下面的4台液拦阻动机相连,能够让速度220公里/小时、重达20多吨的歼15舰载机在2秒内停稳。

“舰载机在母舰降落时,为了在没挂住拦阻索的情况下也能安全复飞,油门都处于最大位置,这意味着拦阻索要承受比飞机冲击更大的力量,”高岩分析道,“而现在喷气式舰载机的降落重量、冲击力和动能都非常大,所以对拦阻系统的技术要求非常高,这正是拦阻索和拦阻机技术含量高的关键所在。”

不仅如此。高岩进一步分析,如果阻拦索造得特别粗,舰载机的尾钩就勾不住,所以“这不仅要求很高的强度和韧性,还要粗细恰到好处,研发难度非常大。”

最初,钢缆的索芯由浸油剑麻编织,现在多以尼龙编织为主。高岩认为,“中国下一代拦阻索将会是碳纤维材料。”

百尺高竿上的较量

随着舰载机和无人机日新月异的发展,航母拦阻系统也相应提高了灵活性和适应性。

据介绍,与液压拦阻系统相比,电磁拦阻系统更简单轻巧,“方便调节、容易操作”,不仅缩短了反应时间,还优化了拦阻效果,“特别是当不同重量的飞机轮流降落时,操作员只需按下按钮,一切都由自动调节装置搞定。这就好比称重,磅秤需要人工目测以及不断更换砝码,而电子秤只需调整好测算状态即可连续工作。”高岩比喻道。例如,美国在福特级航母上使用的AAG电磁拦阻系统的滑轮阻尼器就多了两个测量拉力的传感器,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,有效防止过载。

“相比之下,中国电磁拦阻装置有了更进一步的创新。”高岩强调。美国的电磁拦阻装置中有一个锥形大卷筒,原理是舰载机着舰挂上拦阻索后,拦阻索由上面抽出并带动卷筒转动,从而带动发电机及水涡轮工作。这种锥形结构让拦阻索随着飞机着舰后制动速度降低的同时加速转动,促使制动电机效率下降,以便让吸引能量的曲线更为平缓。

“而我国电磁拦阻装置采用了一种新型结构代替锥形大卷筒,在横向尺寸上缩小了三分之一,重量也会减少百分之七十以上,因此也能进一步改装拦阻装置的阻尼特性。”高岩说。(科技日报北京3月28日电)

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