侯建軍,海軍裝備研究院某研究所總工程師,研究員。他長期致力于外國海軍裝備發(fā)展研究,著述30余部,獲國家科技進步二等獎1項、軍隊科技進步二等獎3項、“九五”國防科技信息研究成果一二等獎5項。被評為國防科技信息事業(yè)50周年優(yōu)秀工作者。
新華圖片:近日,正在中國大連進行整修的“瓦良格”號航母面貌一新。
烽火燃三月,地球不安寧:在北非,法國“戴高樂”號航空母艦奔向利比亞,艦載機頻頻起飛空襲;在東亞,日本特大地震引發(fā)海嘯,美國“華盛頓”號航空母艦忽而要參加救災,忽而躲避核輻射離港。不論二者進與退,都喚起了人們對航母的注意。特別是法國公布的艦載機在航母上起飛的視頻,吊足了人們的胃口。圍繞讀者關(guān)心的一些問題,本報編輯部特請海軍裝備研究院侯建軍研究員予以解答。本期帶您走近艦載機,看看在空間十分有限的航母上,艦載機是如何來去自如的,其未來有何發(fā)展走勢?
大洋深處本是艦艇的舞臺,其他武器裝備只能“望洋興嘆”。然而,隨著各種高科技手段在軍事上的成功應(yīng)用,軍用飛機實現(xiàn)了遠涉重洋的夢想。艦載機的出現(xiàn),使軍艦和飛機實現(xiàn)有機結(jié)合,具有劃時代的軍事意義。
艦載機,可以簡單地理解為以軍艦為基地的海軍飛機,它以軍艦為搭載平臺,通過靈活地改變自己的“坐標原點”,能夠無限延伸作戰(zhàn)半徑,叱咤遠海藍天。自打有了它,艦艇就可以不必再親自“披掛上陣”。因此有人說,艦載機是航母的手臂,航母的“爪牙”是否鋒利,關(guān)鍵要看艦載機的戰(zhàn)斗力如何。
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雙方艦隊艦炮未發(fā)一彈,戰(zhàn)斗已結(jié)束:艦載機改變了傳統(tǒng)海戰(zhàn)模式
問:有人說,欲談航母,必提艦載機,艦載機頭上的光環(huán)是靠真刀實槍打來的。您怎么看?
答:完全可以這么講。比如說,1941年底發(fā)生的“珍珠港事件”震驚世界。從6艘航空母艦上起飛的354架日軍飛機,炸沉、重創(chuàng)美戰(zhàn)列艦各4艘,巡洋艦和驅(qū)逐艦16艘,炸毀飛機188架,美軍官兵死傷約4500人。美太平洋艦隊除航空母艦外幾乎全軍覆沒,而日軍僅付出了29架艦載機的代價。這一戰(zhàn),就是艦載機幫了日軍的大忙,立下了奇功。
而在此前的1940年11月11日,英國皇家海軍的20架“旗魚”式雙翼魚雷轟炸機從“光榮”號航母上起飛,擊沉了3艘意大利戰(zhàn)列艦。1941年5月,在擊沉德國最大的戰(zhàn)列艦“俾斯麥”號海戰(zhàn)中,英軍的艦載機也發(fā)揮了重要作用。
日本海軍是較早嗅出了艦載機強大威力的,日海軍聯(lián)合艦隊司令山本五十六曾預言:誰掌握了海上制空權(quán),誰就掌握了海戰(zhàn)主動權(quán)。事實正是如此。二戰(zhàn)中,艦載機的戰(zhàn)術(shù)、技術(shù)性能有了較大提升,在塔蘭托、中途島等多次海戰(zhàn)中發(fā)揮了重要作用。
問:有一種說法認為,艦載機改變了傳統(tǒng)海戰(zhàn)模式,請您結(jié)合具體戰(zhàn)例談一談。
答:1942年5月發(fā)生的珊瑚海大海戰(zhàn),是完全由艦載機決勝負的、新型大規(guī)模遠距離海戰(zhàn)。美國有2艘航母和122架飛機參戰(zhàn),日本則有3艘航母和121架飛機。結(jié)果,美國1艘航母被擊沉,另1艘受輕創(chuàng),損失飛機11架;日本1艘航母沉沒,2艘受重創(chuàng),損失飛機85架。
正是在這場戰(zhàn)斗中,雙方的軍艦始終未見一面,也未互射一炮,只使用艦載機,給對方以重創(chuàng)。這一戰(zhàn)不但改變了傳統(tǒng)海戰(zhàn)那種艦炮互射的模式,也讓各國充分看清了艦載機的地位。從此,艦載機日漸成為新時代海戰(zhàn)的主要力量。
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問:為什么國外有人把艦載機著艦降落比作“女人生孩子”?飛機以極快的速度“砸”向甲板,卻能實現(xiàn)安全著陸,這又是如何做到的?
答:的確,飛機在陸地上降落比較簡單,而在海上平臺降落風險很大。
降落時,飛行員放下起落架和飛機尾部的著艦鉤,必須將飛機后部壓低,以保證至少鉤住橫置于甲板上的攔阻索中的一根,這樣飛機滑跑很短的距離就能停止。但也有著艦鉤鉤不住攔阻索的情況出現(xiàn),這時飛行員就要迅速收起落架,以大約240米/秒的速度加速升空;在緊急情況下,如攔阻索出現(xiàn)故障,在甲板上可以拉起攔阻網(wǎng)來協(xié)助飛機迫降。
由于航母受波浪的影響,船身上下起伏較大,所以艦載機降落基本是撞向甲板的,這需要考慮很多因素,比如母艦的航向航速、橫搖和縱搖,海上風向與風速等等。而平臺常處于不規(guī)則運動中,這種降落方式存在安全隱患。
目前,世界各國艦載機的降落方式基本有兩類:攔阻著艦和垂直降落。所謂攔阻著艦,就是上面提到的利用攔阻索降低飛機速度的著艦方式;垂直降落是利用艦載機發(fā)動機方向可調(diào)的矢量推力,控制其降落方向,實現(xiàn)垂直降落。
問:與普通飛機相比,艦載機有哪些特殊要求?
答:艦載機應(yīng)有良好的起飛性能和低速操縱性;駕駛艙的視野要開闊,在母艦和飛機上還應(yīng)裝有特殊的導航設(shè)備,便于駕駛員對準甲板跑道;起落架應(yīng)使用特殊的材質(zhì),以保證較大撞擊下的強度;為了少占甲板面積和便于在艦上機庫內(nèi)存放,艦載機的機翼、垂尾或機頭在停放時要能折轉(zhuǎn)。此外,飛機要有較好的防腐蝕措施。
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實現(xiàn)隱形化、短距起飛及垂直降落,執(zhí)行多樣化任務(wù),艦載機發(fā)展?jié)摿€很大
問:艦載機戰(zhàn)功赫赫,畢竟依附于航母,怎么看待飛機與母艦的關(guān)系?
答:二者是相互依存的。艦載機延伸了母艦的作戰(zhàn)半徑,充當母艦的空中保護傘;母艦則為艦載機提供了起降平臺,是艦載機的海上基地、補給站。二者又是相互適應(yīng)的。作為母艦,要求艦載機體積越小、功能越多越好,以便最大限度地節(jié)省艦艇空間和物資;作為艦載機,則要求母艦甲板足夠?qū)?、續(xù)航力足夠大、能夠抵御一定數(shù)量的敵機或導彈的攻擊。二者只有優(yōu)化配置,才能發(fā)揮最大功效。做得最好的無疑是航母,所以航母才成為“海上霸主”。
問:把飛機放到船上,是誰第一個想出來的?請您簡要談?wù)勁炤d機的發(fā)展歷程。
答:1910年,美國飛行員伊利·尤金駕駛一架雙翼機,從前甲板鋪有25米木制跑道的“伯明翰”號巡洋艦上起飛成功。翌年1月,他又駕同一飛機,在后甲板鋪有36米跑道的“賓夕法尼亞”號巡洋艦上首次成功降落。
第一次世界大戰(zhàn)中,艦載機主要用于海上偵察、巡邏和反潛;二戰(zhàn)中,日、美在太平洋上的幾次大規(guī)模海戰(zhàn)主要是由艦載機完成的。二戰(zhàn)后,各軍事強國紛紛實現(xiàn)了艦載機的動力噴氣化,并發(fā)展了艦載預警機、艦載電子戰(zhàn)飛機、艦載直升機等。
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問:請介紹一下世界主要國家發(fā)展艦載機的概況。
答:美國是艦載機使用經(jīng)驗最豐富的國家,其現(xiàn)役的航母均可搭載各型艦載機。此外,俄、法、英、意、西等歐洲國家都有相對成熟的艦載機制造技術(shù)和使用經(jīng)驗。
問:在我們的鄰國中,情況如何?
答:在我們周邊,印度是最早擁有艦載機的。日本和韓國近年來也積極發(fā)展“準航母”。還有不少國家也都在積極籌措,加緊研制。
問:艦載機發(fā)展到如今,還有哪些問題有待解決?
答:為適應(yīng)未來海戰(zhàn)需要,艦載機需要一專多能,在“瘦身”、隱形的基礎(chǔ)上增加武器。另外,彈射起飛、攔阻降落技術(shù)的安全性及滑躍起飛的局限性也有待進一步解決。
問:能否展望一下未來艦載機的發(fā)展趨勢?
答:艦載機能遠在艦炮和戰(zhàn)術(shù)導彈射程以外對敵實施打擊。借助母艦可遠離本國領(lǐng)土,進入各大洋活動,使其立體活動空間得到延伸,地位會越來越高。在未來,艦載機將會朝著提高單機綜合作戰(zhàn)能力,實現(xiàn)隱形化、超音速巡航的方向發(fā)展。與此同時,艦載無人戰(zhàn)術(shù)飛機也極可能成為未來主戰(zhàn)武器裝備。
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蘇-33艦載戰(zhàn)斗機滑躍起飛瞬間。
F/A-18艦載戰(zhàn)斗機降落瞬間,著艦鉤清晰可見。
飛機在陸地一般需要3000米長跑道,甲板跑道只有300米左右,艦載機如何順利起降
問:通常,飛機起飛都要助跑較長的距離,在艦上怎么解決這個難題?
答:我們來做個比較:在陸地上,飛機從起飛到升空,一般需要3000米左右的跑道,如果要同時起降80多架飛機,則至少需要60000平方米的跑道來周轉(zhuǎn)。而在航母上,起降同樣數(shù)量的飛機,跑道只有300米左右,面積與3個足球場相當。在如此小的地方確保這么多飛機井然有序、和睦相處,沒點真本事還真不行。
曾經(jīng)出過一次笑話。據(jù)報道,法國的“戴高樂”號航母建成以后,發(fā)現(xiàn)斜角甲板長度不夠,艦載預警機降落后總是難以順利掉頭。沒辦法,只得重返工廠,加裝了4米跑道。
正是由于軍艦甲板長度有限,所以一些艦載飛機必須借助母艦上的彈射器起飛,就是利用彈射裝置,對艦載機施加外力,使其加速離艦升空。
飛行員在得到起飛許可后要加足馬力,在得到起飛信號的同時放開剎車,起飛裝置啟動,將飛機彈出跑道,整個過程約需1.5秒。
起飛時,飛機在自身發(fā)動機推力和彈射力聯(lián)合作用下,只要滑跑幾十米就能飛離甲板。這項起飛技術(shù)具有彈射能量大、加速性好、能在幾十米距離內(nèi)把艦載機的速度由零加速到離艦速度的特點。目前,成熟地使用該技術(shù)的是美國和法國。
當然,使用蒸汽彈射器有不少缺陷:彈射器占據(jù)艦艇空間大、建造技術(shù)難度大、戰(zhàn)時受損難以修復,使用時需要自制大量淡水。同時,為了適應(yīng)彈射起飛要求,飛機結(jié)構(gòu)要做相應(yīng)調(diào)整,使得空機重量有較大增加。
問:那么滑躍起飛的優(yōu)勢和缺點又如何?
答:它是在飛行甲板前端安裝一塊上翹的斜板,為飛機離艦提供額外的升力,這種方式被大多數(shù)國家采用。20世紀80年代服役的英國皇家海軍“無敵”級航母,把艦前端做成上翹的曲面,在滑跑距離不變的情況下,“海鷂”艦載機通過滑躍甲板可使飛機載重增加20%,在載重量不變的情況下,可使滑跑距離減少60%。與蒸汽彈射器相比,滑躍甲板沒有任何運動部分,結(jié)構(gòu)簡單,對零件精度和裝配精度要求不高,工作時不消耗能量,被炸后容易修復。
滑躍起飛是中小型航母艦載機的最佳選擇,但也存在技術(shù)瓶頸:需要的跑道長度長,所需的“干凈”甲板多,部分大型艦載飛機如預警機、反潛機因起飛重量大無法采用滑躍起飛。