只需铺设一段薄钢板,普通商船马上变身航母,性能竟不输正规航母
【军武次位面】:风林火山
航母舰载机系指以航空母舰为基地的飞机和直升机。自问世至今,舰载机虽然只有100多年的历史,但它比任何岸基飞机都具有更灵活的机动性和更强的对海、空作战能力;它能在以航空母舰为中心的1600公里范围内遂行各种作战任务。
按起飞方式,航母舰载机可分为三大类:起飞和降落时都要滑跑一段距离的普通舰载机、垂直/短距起落舰载机、舰载直升机。在全世界所有舰载机中,普通舰载机占了大多数,其综合作战能力最强,最有代表性,在使用上与航空母舰是不可分割的一个统一整体。
▲斜角甲板和弹射器的出现就是为了解决喷气式舰载机上舰问题
早期的喷气式飞机在全通式甲板上起飞需要较长的甲板滑跑距离,这样对甲板上摆放飞机的数量就有了限制。为了使航空母舰舰面上摆放的飞机数增加,首先就要想办法缩短起飞距离,致使弹射起飞应运而生。再加上后来的舰载机重量越来越大,并实现了动力喷气化,取消了螺旋桨;为争取高的空中飞行性能,机翼面积也越来越小,机翼参数选取了大的后掠角和小的展弦比,增升动力也有一定限度,使喷气式舰载机必须弹射才能安全离舰。第二次世界大战至今,基本上属于局部甲板弹射起飞阶段。
1975年5月,苏联的雅克-38舰载垂直/短距起降战斗机进驻了基辅号航空母舰。此后,英国航空母舰上也开始使用垂直/短距起落舰载战斗机海鹞。这两种舰载机必要时都能垂直起飞,即完全可以自主起飞。但垂直起飞时,由于其燃油和军械携载量非常有限,使其突击威力和作战半径大大下降,费效比很高。故在实际使用中,这种舰载机一般采用短距滑跑起飞。
1977年,英国的海鹞飞机开创了舰载机借助于舰上的起飞跳板,进行半自主式超短距起飞的先河。利用跳板,可使飞机在不完全达到正常的起飞速度而离开甲板时增大迎角,从而增大升力。这样,就大大缩短了起飞滑跑距离。于是,舰载机的起飞方式又出现了滑跃起飞的样式,并且由此也引发了人们对滑跃、弹射两种起飞方式之争议。滑跃甲板是由英国海军军官道格拉斯・泰勒发明的。他在观看英国皇家方舟号航空母舰的飞行表演时发现,重载的F-4鬼怪战斗机和A-7海盗攻击机,弾射起飞时还没有进入水平飞行就失去了高度。这样的高度骤降对飞行员来说是相当危险的(一且弹射起飞失败,飞行员必须在大约7.5秒时间内弹射跳伞)。泰勒想,如果能在弹射器滑跑段的前端装一个向上翘起的斜板,就可延长飞机无控制飞行段的飞行距离。他的这一思路后来在海鹞垂直/短距起落飞机上首先得以实现,也引出了美国的F-14、F-18和前苏联的米格-29、苏-27、苏-25等常规飞机从舰上或陆上的滑跃起飞试验。
▲安装滑跃甲板的无敌号航母
和弹射起飞相比,滑跃起飞的特点是:结构简单、造价低廉;不需要对飞机进行较大的改装。这种简单的设计思想,甚至可以在短时间内把一艘合适的商船改装成载机航母。如在一艘30000吨级的集装箱船上,安装特别的飞行甲板,用薄结构钢铺设一个仰角6~9度的滑跃甲板;加装导弹发射架、贮油箱和飞机维修设施;增添设置人员住舱和指挥中心之后,即可成为一艘有效的航空母舰。而对弹射起飞来说,其最大的弱点莫过于弹射器结构及操作使用复杂,需占用航母大量的空间和重量。典型的蒸汽弹射器要占用70多米长的甲板舱室空间,重量达上千吨。弹射器在工作时还必需耗用大量的蒸汽动力及提供蒸汽动力的附加设备。另外,弹射器本身有寿命限制,使用到一定程度必须进行大修,否则一旦发生故障就可能危及起飞飞机的安全。弹射飞机时,要依靠紧固系统将飞机钩在弹射器上,使飞机挂点进入弹射钩,而这一固定点往往是飞机结构强度较弱的部位。弹射瞬间,会在这个飞机结构强度较弱处集中很大的牵引力。当牵引力超过一定限度时,就会对飞机结构造成一定的损害。
▲F-14滑跃起飞试验
现代高性能舰载战斗机,其推重比接近或超过1,起飞加速性极佳,起飞滑跑距离本来就不长,比如美国的F/A-18和俄罗斯的米格-29的起飞滑跑距离不足300米。这些飞机,借助滑跃甲板可大大缩短起飞滑跑距离。据试验,F/A-18在仰角为9度的滑跃甲板上起飞时,离开甲板的速度可达到150公里/小时;飞机再借助于自身的大推重比,在离舰后的持续几秒钟的惯性飞行时间内可以加速到应有的起飞速度(270公里/小时)。这一结果是飞机在没有逆风的情况下得到的。如果航空母舰以普通的20节逆风航行,则飞机在舰上的总起飞滑跑距离只需76米。在仰角更小的滑跃甲板上,大多数舰载机都能利用滑跃甲板起飞。其中:F/A-18为107米;接下去依次是F-14、E-2C、S-3,这些飞机在利用航空母舰斜角甲板上安装的滑跃甲板起飞时,将使用斜角甲板的大部分长度。EA-6B也可以滑跃起飞,但处于攻击载重状态的A-6E等重型飞机就不能滑跃起飞。
▲F-35B同时具备短距和滑跃起飞
采用滑跃甲板,航母飞行甲板的管理问题也因飞机改变位置次数的减少,变得更加简便了。同时,大型航母的整个斜角甲板可以作为待命甲板使用,起飞的飞机可沿着右舷或从左舷尾任何地方滑出起飞。另外,使用滑跃甲板还有助于舰载机复飞。从对作战的影响方面看,弹射器的使用已相当成熟,其优越性似乎更为明显。但与滑跃起飞相比,其作战能力方面的优点则未必全是如此。因为从现在已经实现的滑跃起飞看,一是其滑跑距离很短,占用甲板空间并不太大;二是对飞机载重的影响不是很大。目前,滑跃起飞只能使航母携载性能先进的飞机,这主要受飞机推重比性能的制约。我们可以看一下各国航母舰载机起飞方式情况:如今采用滑跃起飞的航空母舰,多为中、小型航母,并且舰载机机种较单一:一般为1~2种能够滑跃起飞垂直/短距起降飞机或高推重比飞机;另外的机种就是不依赖任何起降设施的各类直升机。这样,在一定程度上限制了航母的作战能力。如这些中小型航空母舰的预警、反潜等能力,主要靠直升机来实现,从而存在巡航时间短、活动半径小、攻击力量弱等弱点。因此,现在采用滑跃起飞技术的航空母舰的作战能力,特别是远洋多种作战能力有限,在一定程度上还需要其它岸基航空兵力加以保障。所有这些,主要还是受航空技术发展程度的制约,但并不影响滑跃起飞这一技术的先进性。
▲弹射起飞的F-35C
从前面的分析、比较可以看出,舰载机起飞方式的发展已经到了滑跃起飞阶段,现在只不过是两个阶段的过渡时期。不再需要弹射器对舰载机和航空母舰都是很大的解脱;这对那些希望发展舰载航空兵而经济实力又不怎么强的国家,无疑是个喜讯;而且,这对舰载航空兵的发展将起重要的促进作用。当然,这决不意味着航母舰载机的起飞方式就已到了最高阶段。随着喷口转向技术、超大迎角飞行技术、高推重比发动机技术的进一步发展,舰载机完全有可能进一步发展为实现完全自主式超短距起飞,但这可能要经过一段也许是几十年的时间才能实现。
▲弹射型歼15
今后,中、小型航空母舰仍将继续大力推崇和使用滑跃甲板起飞其舰载机;大型航空母舰也会逐步转向这种设计、操作和使用均简化的起飞方式。如美国有人建议:从他们那些大型航空母舰上去掉两座蒸汽弹射器及飞机发动机尾气偏转器,代之以一个固定的钢制滑跃甲板,这样既能保证起飞航空大队75%的舰载机,又可节省大量的空间和重量;而保留的另外两座蒸汽弹射器,可以用来起飞一些重型或结构上无法依靠滑跃甲板起飞的飞机。这样看来,从弹射起飞到滑跃起飞,是航母舰载机历史上的一次艰难而又有意义的进步。
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