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国产航母助降黑科技,歼15着舰遭遇险情,飞行员刀尖起舞…

发布时间:2025-05-05 20:36:08  浏览量:2

中国航母一段惊险录音公开。

舰载机着舰前海面涌浪巨大,航母甲板突然抬升2米多,歼-15着舰瞬间时速达数百公里,若生意外恐成砸向航母的炸弹,飞行员与着舰指挥官紧密配合,"飞鲨"最终安全着舰。

前段时间央视公布了一条有关歼15舰载机着舰前的惊险音频,正准备着舰的歼15突然遭遇航母甲板被巨浪抬升两米多的紧急情况,此时歼15的时速高达数百公里,一旦发生意外,歼15就会成为砸向甲板的炸弹,后果不堪设想。

关键时刻,着舰指挥官扯着嗓子下达指令:加油门。接到指令的歼15飞行员紧密配合,最终化险为夷,平稳的降落在航母甲板上。舰载机飞行员出色的完成了一次刀尖起舞,既让我们看到了舰载机飞行员与指挥官的沉着冷静,也让我对航母舰载机安全着舰一事产生了浓厚的兴趣。

航母安全着舰的高难度,连老美都要摔架,F35来给世界提提醒,航母舰载机迄今为止都没出现过这种情况,难道说航母身上有什么可以辅助舰载机起降的黑科技吗?今天这支视频就来聊一聊国产航母上的光学助降装置。

从航母发展至今的这些年里,舰载机的着舰流程基本可分成五个阶段。

·首先是舰载机完成任务需要返航时,会先询问航母的具体位置,当然不是通过通讯系统直接喊话,而是需要借助航母以及舰载机身上的空中战术导航系统。飞行员通过这个系统可以向舰载战术导航系统发出询问脉冲,航母接收到以后会反馈应答调幅脉冲,舰载机可根据询问脉冲和应答调幅脉冲之间的时间差和相位差进行计算,来获得航母的具体位置和距离。

·根据这一信息制定归航任务,当飞行至航母附近空域时,就会进入待机阶段,在空中排队按照待机航线飞行,等待空管通知降落。得到着舰指令后,舰载机便会脱离待机航线,同时降低飞行速度,飞至航母后方规定的距离和位置区域,放下起落架,然后速度进一步降低,精密进场控制雷达和自动引导着舰系统,此时也会开启进行引导。

飞行员也可根据目视条件来选择着舰控制模式,是全自动、半自动还是人工着舰。确定好后,飞机会按照精密进场控制雷达规划出的下滑航路飞行。此时进入下滑阶段,除了雷达辅助外,还有菲涅尔透镜光学助降系统以及激光助降系统帮助降落,有时还会启动仪表载波着陆系统,进一步辅助舰载机降落。

·最后一步就是舰载机尾部的着舰钩,成功勾住航母甲板上的拦阻索。如果没有勾住,飞行员就要重新加速拉起飞机,进行下一轮的引导着舰流程。

整个着舰过程里,辅助着舰设备必不可少,仅凭飞行员的眼睛和双手是做不到在海面如孤叶一般的航母上成功着舰的。早期着舰辅助系统是人工进行,当时航母舰载机还都是螺旋桨舰载机,质量轻速度慢,引导员会手持各种颜色的信号板来指挥舰载机的降落。

但是随着喷气式舰载机的问世,着舰速度翻倍式的提升,这也让着舰的危险性成倍提高,稍一不留神就是机毁人亡航母损伤的悲惨下场。

1951年的时候,一位名叫古德哈特的英国海军军官看到女同事的化妆镜后,突发奇想,研究出了早期的光学助降装置-助降镜。安装在舰尾区域,可以反射出灯光到空中,给飞行员铺出一条下降的光路。但是航母自身并非是固定不动的,而是会随着海浪上下起伏,此时助降镜反射出的光束也会变得不稳定,就有可能导致舰载机降落时发生事故。

于是英国在助降镜的基础上改进出了一套"菲涅尔"透镜光学助降系统,安装在航母左舷中部的自稳平台上,确保发射出的光束不会受到航母本身上下左右摇摆的影响。

菲涅尔透镜光学助降系统由四组灯光组成,通过透镜可以发射出5层平行于飞行跑道的光束,这些光束会跟海平面保持一定角度并形成5层波面,光束中间是橙色。舰载机下降时如果看到了橙色光,就说明飞机朝向正确,可以准确着舰。如果是看到了黄色光束,则说明舰载机的高度偏高,需要下降一些。

如果看到红色光束,表明舰载机需要提升高度,不然就会亲到航母的屁股。当飞行员看到绿色光束时,这说明舰载机偏左或者偏右,需要调整自身的水平位置。直至看到橙色光束为止。

菲涅尔透镜光学助降系统的诞生让舰载机的着舰事故率有了明显降低。不过这套系统也考验着一个国家的光学、机电等多个领域的科研与生产能力。早期的菲涅尔透镜光学助降系统使用的大多都是卤钨灯,相比于西方国家的同类产品,国产卤钨灯无论是质量还是性能均与国际先进水准有着不小的差距,甚至这种差距到了21世纪仍然存在。

这一被动局面直到20世纪的90年代才有了反转的迹象,当时一种叫做氮化物LED的东西诞生,我国在这一领域持续发力,在21世纪末形成产业化,国产光学助降系统的光源终于不用被国外卡着脖子了。

氮化物LED属于"天然"的单色光源,在做光源设计时不用像卤钨灯那样还要加个滤光片浪费掉大部分的能量,LED只需要八分之1的功耗就能实现与卤钨灯同水平的亮度,并且使用寿命更长,维护起来也更加简单。此外LED光源的平行性很优秀,更有利于光束整合在一起形成下滑光路。

现在国产航母上菲涅尔透镜光学助降系统所使用的光源就是LED的。为了进一步提升光束引导的距离,提高低可视条件下的着舰安全性,我们的科研人员还在LED光源基础上研发出了功率更高、发散度更小、单色性更出色的激光引导技术,将舰载机着舰引导距离提高至10公里左右。

相比起老美MK.6型光学助降系统的3.6公里引导距离足足提高了三倍左右。激光引导与LED光源引导形成了远近双重辅助着舰系统,让舰载机飞行员有更多的时间可以调整舰载机的速度、高度以及姿态,降落在航母甲板上会更加的从容。

此外这套光学助降系统还有一个小装置,也就是菲涅尔透镜。在没有这个装置之前所用的凹面反射镜结构复杂还容易受到海面环境的干扰,致使甲板上的工作人员产生目眩。菲涅尔透镜的加入极大的改善了这一情况。

一般来说菲涅尔透镜是由聚甲基丙烯酸甲酯有机玻璃做成的,这种玻璃的一面被刻录上了同心圆纹理,能够让光学助降系统的纹路更清晰,干扰更小。不过菲涅尔光学透镜会因为内部灯组散发出的热量而产生视场盲区或重合的现象,影响到整个系统的引导精度。

我们的科研人员特意在菲涅尔光学助降系统的灯室内部增加了温控装置来改善这种情况。此外他们还针对菲涅尔透镜结构做出了大胆创新,将其改成自由曲面状,让晶体厚度更薄,透光率变得更好。这主要得益于我国近年来的新型材料研发以及超精密加工工艺的提升。

可以说国产菲涅尔透镜正在一步一步的赶超西方国家的同类产品。现在国产着舰光学辅助装置的性能是有了,可是它怎么在时刻保持移动的航母身上为舰载机持续稳定引导降落?

航空母舰的甲板可不像陆地机场那样固定不变,更像是六自由度运动的狭窄平台。在海浪的作用下,航母甲板会产生纵向或者横向的摇动,这就对光学助降系统的稳定性提出了超高的要求。

我们的科研人员根据摄像机云台的设计理念研制出了数控自稳定平台,它可利用体内的惯性敏感元件来检测航母甲板相对惯性空间的角度、位置等变化,再将之与舰载机的下滑航路作比对,计算出动态跟踪误差和定位误差。

最后再用特殊的算法解算成控制信号,控制稳定系统的低速大扭矩宽调速电动机持续运转,不停的补偿航母甲板纵向移动时对光学助降系统产生的移动偏差。

总之就是光学助降系统的灯光朝向可以稳定持续的为即将降落的舰载机铺出一条安全着舰的光路。不管航母怎么运动,这条光路都会保持相对位置不变,直至舰载机安全降落在航母甲板上。

我想正是因为这些出色的舰载机着舰辅助装置,才让我们的飞行员多次化险为夷,成为敢在刀尖上跳舞的舞者。相信随着福建舰不断的开启测试,其搭载的光学助降系统也会不断的升级改进,为我国优秀的舰载机提供更方便、更安全的着舰方式。

感谢那些为之默默付出的科研工作者,也感谢每一位观看视频到这里的观众朋友们,谢谢,咱们下期视频再见。