舰载机安全着舰问题探讨

汪梦西　蔡畅　马野　孙涛

摘 要：舰载机着舰过程是舰载机/航空母舰系统运行过程中最重要的一个阶段，也是事故发生最高的一个阶段，文章详细分析了舰载机安全着舰训练过程和舰载机着舰技术要求特点，是对航母装备技术发展和舰载机飞行员训练的有益探索。

关键词：舰载机；安全着舰；技术

舰载机是以航空母舰为基地的作战机种，是航母的主要作战力量，它的安全运用是发挥航母综合作战平台和超强海空攻防能力的物质基础。舰载飞机的起飞和着舰，尤其舰载飞机的着舰技术是航空母舰/舰载飞机技术中最大的难点。海上的自然环境比陆地复杂和恶劣，飞机在航空母舰上着舰时存在比较大的外界干扰（如大气紊流、甲板风及航空母舰扰流等）。根据国外的统计资料显示，舰载机事故中，80%出现在降落阶段[1]。因此，细致分析舰载机降落的各个环节，找到制约舰载机安全着舰的相关因素，并提出相应的解决办法和途径，对指导我国航母的发展将发挥出巨大作用。

舰载飞机安全着舰的核心问题是：在飞行环境比较恶劣的条件下，舰载飞机要安全、准确、迅速地降落在一个空间狭窄、同时又是浮动（有时甚至是剧烈摇晃）的航母甲板上[2]。解决这一问题的关键就是飞行员和舰载机指挥人员密切配合，在着舰过程中能够对飞机的速度、姿态和轨迹进行精确的控制。当前舰载机安全着舰问题探讨的文献资料非常有限，在这些可查阅的资料中，更多的是从流体力学方面对舰载机着舰时周围的气动场进行分析，对航母的六自由度运动和拦阻索的受力进行分析，而对制约舰载机安全着舰的人的因素的分析则几乎没有见诸文献。论文试图从设备、流程、环境、人的因素等多方面探讨舰载机安全着舰的要求，为我国航母系统的安全高效运用提供参考，下面对安全着舰舰载机飞行员和指挥人员训练过程和舰载机着舰过程技术要求两个方面对这一问题实施探讨。

1 安全着舰训练过程探讨

舰载机飞行员的训练大都从陆地模拟甲板开始，熟练后才能到真航母的甲板上练习，这也是舰载机安全着舰的关键，实现由陆到海的过渡，才能为航空母舰源源不断的培训合格的舰载机飞行员，航空母舰才能拥有真正的战斗力。

其陆上训练分为几个阶段：首先是模拟器训练，二是初级飞行训练，三是利用螺旋桨飞机进行基础和高级飞行训练，四是利用喷气机进行基础/高级飞行训练，最后是利用陆上甲板系统模拟在航母上起落、夜航、空战、攻击等科目。只有通过了全训的飞行员，才能上舰进行海上飞行训练。

其中，在初级训练阶段，学员要在涡轮螺旋桨飞机和飞行模拟器上训练100小时以上，学会基本飞行技巧、夜间飞行、编队飞行以及特技飞行。然后依成绩、表现以及个人意愿分配至不同机型进行专项训练。

目前，按照美国海军培养舰载机飞行员的程序，通过陆上模拟起降考核的飞行员，首先要用T-45教练机在航母上进行初步训练，再使用双座战斗教练机练习实际起降。通常，普通战斗机飞行员要通过500-600小时的飞行训练才能执行战斗任务，而舰载机飞行员不仅要完成这些基本内容，还需要克服航母起降的种种困难，训练时间远长于此。

在这些训练过程中，假设云高低于三百米，这时，需采用战争模式建立多层航线，我们选取J-15作为模型，它的飞行高度参照F/A-18C的飞行高度610米。加入着舰航线后，减速至125节，采用矢量推力技术后，按照J-10的最小参考飞行速度是90节，接受菲涅尔光学透镜的引导，假设着舰LSO经验丰富，可忽略其误差作用，同时，因为采用矢量推力技术，着舰距离可缩短40%以上，那么，相应的纵向着舰误差也可假设缩短40%以上，按照全天候自动着舰引导系统的纵向着舰误差±13米来推算，J-15的纵向着舰误差可缩短至5米左右，拦阻索纵向跨度约50米，间距15米以下，可百分百成功着舰。假设J-15采用高性能计算机和矢量推力技术结合，按照美国X-31的实验数据，可在60厘米高度机动，那么着舰成功率进一步保证。

通过对舰载机着舰训练事故的分析及成熟舰载机飞行员的测试分析，舰载机着舰制约因素最大的是飞行员的心理因素，在该人机闭环系统中，提高自动着舰系统的着舰精度，增强舰载机飞行员对仪表的信任度，切断人机闭环系统中人（飞行员）的输入，对保证舰载机着舰的安全有非常重要的影响。

2 舰载机和航母适配性问题分析

舰载机必须满足和适应航空母舰的工作环境、自然环境和作战环境，当然也就需解决舰载飞机与航空母舰环境的适配性问题。通过对美军航母系统和舰载飞机技术发展史的研究，发现适配性问题的解决需具备以下几方面的条件。

2.1 航母具有良好的适合相应舰载机降落的特性，主要表现在航母的飞行甲板必须有一定的宽度和长度，舰载机着舰甲板可用长度比陆上机场的跑道要短得多，一般仅仅相当于陆地机场跑道的十分之一，而且舰载机甲板处于运动状态，这就要求甲板上影响舰载机起降的指挥塔、飞行控制室、航海室、雷达和通信天线等障碍物要尽量要少，而且要求航母航向（即相对于优势风）和前进速度必须有一定的稳定性。

2.2 舰载机必须具有较好的起降特性和良好的操纵特性，对路基战斗机和航母舰载机的要求有很大的差别，一般在设计和建造舰载机时，气动布局、增升装置以及主动控制技术、高推重比、操纵性能好的发动机等技术性能是需要重点考虑的因素，这些特性为舰载机着舰过程中降低着舰速度，实现等角直线下滑等要求提供了基础。

2.3 舰上指挥系统和菲涅耳透镜光学助降系统等着舰辅助系统是舰载飞机稳定安全起降的重要条件，这些系统为飞行员快速调整飞机姿态、稳定有效挂住阻拦索和降落失效之后快速复飞提供信号支持。

2.4 舰载机飞行员的素质过硬是舰载机安全起降的最重要的因素之一，一般飞行员只需要在陆地上驾机起飞而舰载机飞行员是需要在复杂的大洋环境下完成正常起降。要求更高，好比航母而言，即使目前世界上最大的航母，在飞行员降落时可看见的大小只有邮票大小，可见其对飞行员要求。而且大洋上的军舰不是静止不动的，一般都在运动和颠覆，所以舰载机飞行员素质和技术远远高于一般飞行员，而且培养成本更高。根据美国的经验是一般航母的舰长需要舰载机飞行员出身，可见舰载机飞行员的重要性。

2.5 通过不断改进机体及舰上辅助着舰设备为舰载机的安全快速起降提供条件。单纯依靠传统的改进飞机的总体、气动设计技术以及飞行员的人工操纵已经越来越难以完成舰载机的精确着舰，通过应用新技术改进舰载机性能是提高起降稳定性的主要方向，现在广泛使用和研究的用于舰载飞机的新技术和新设备包括：进场功率补偿器（APC）、高-低光束发送器、电子下滑指示器（EGS）、数据链顺序显示器等。通过进场功率补偿器自动调节油门，控制飞机进场速度以保持其恒定值来自动调节飞机进场时的速度和高度。最近开始投入使用的数据链显示器是为舰载机自动着舰的助降设备，由一部精密跟踪雷达和一台计算机组成，跟踪雷达输出的是飞机距离、航迹角和方位角，计算机将它们从球面坐标转换到直角坐标，并将坐标原点移至所希望的着舰点。计算机算出竖向及横向误差，并通过数据链方式传给飞机，由飞机上的数据链终端解译这些误差信号。

3 结束语

舰载机着舰技术国外应用多年，新型着舰技术更为舰载机安全着舰提供了更高层次的保障，文章总结了国外舰载机着舰过程正在使用的一些必备技术和技术应用的基本过程，对航母系统装备技术发展和舰载机飞行员训练有很大帮助。

参考文献

[1]王云福.舰载机着舰技术纵论[J].兵器，2004.2.

[2]李玉龙.舰载机拦阻着舰结构动力分析及计算机仿真.硕士学位论文[D].西北工业大学，2003.5.

[3]王鹏，新一代航母全舰训练.美国航母进展.2004.

第一作者简介：汪梦西（1992，7-），女，河北保定市，学历：本科，研究方向：舰炮。