艦載機(jī)(carrier plane),是指由航空母艦搭載和使用的飛機(jī),主要的作戰(zhàn)使命包括空中攔截,攻擊海上和陸地目標(biāo),奪取戰(zhàn)區(qū)制空權(quán)和制海權(quán),為己方艦艇編隊(duì)護(hù)航,執(zhí)行反潛、電子戰(zhàn)、空中預(yù)警、偵查巡邏等多種任務(wù)。
艦載機(jī)最早可追溯到1910年11月14日,美國(guó)飛行員首次在巡洋艦上駕機(jī)起飛成功,次年1月,他又成功實(shí)現(xiàn)著艦。于是,各國(guó)便紛紛開(kāi)始對(duì)原有艦船進(jìn)行改裝,以搭載飛機(jī)進(jìn)行作戰(zhàn)。1915年,英國(guó)海軍使用艦載飛機(jī)首次空投魚(yú)雷,擊沉土耳其海軍供應(yīng)船。兩年后,其又首創(chuàng)艦載機(jī)對(duì)陸上目標(biāo)攻擊紀(jì)錄。
艦載機(jī)按用途分類,主要包括艦載戰(zhàn)斗/攻擊機(jī)、艦載反潛機(jī)、艦載預(yù)警機(jī)、艦載專用電子戰(zhàn)飛機(jī)、艦載偵察機(jī)、艦載加油機(jī)和艦載運(yùn)輸機(jī)等。其中,艦載戰(zhàn)斗/攻擊機(jī)是航空母艦,艦載航空聯(lián)隊(duì)的核心組成部分。同時(shí),艦載機(jī)也是航空母艦編隊(duì)的主要作戰(zhàn)力量。隨著制導(dǎo)武器、雷達(dá)和信息系統(tǒng)在艦載機(jī)上的應(yīng)用,艦載機(jī)作戰(zhàn)能力飛躍發(fā)展,已成為大國(guó)海軍裝備體系中不可或缺的組成部分,也是現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)的重要突擊力量。
發(fā)展歷程
艦載機(jī)成形
艦載機(jī)最早可以追溯到1910年11月14日,美國(guó)飛行員E.B.伊利從“伯明翰”號(hào)巡洋艦上首次駕機(jī)起飛,1911年1月18日又完成在賓夕法尼亞號(hào)巡洋艦上著艦試驗(yàn)。這兩次試驗(yàn)的成功,激發(fā)了西方強(qiáng)國(guó)將飛機(jī)用于海戰(zhàn)的興趣。此后,美國(guó)、英國(guó)、日本等對(duì)原有艦船進(jìn)行改裝,以便搭載飛機(jī)。不過(guò)當(dāng)時(shí)的飛機(jī)性能較差,只是用于作戰(zhàn)的支援保障,執(zhí)行海上偵察、巡邏和火炮打擊校準(zhǔn)等任務(wù)。
第一次世界大戰(zhàn)
第一次世界大戰(zhàn)中,艦載機(jī)還主要用于海上偵察、巡邏和反潛。1915年8月,在達(dá)達(dá)尼爾海峽戰(zhàn)役中,英國(guó)海軍從航母上起飛了一架“肖特”184式水上飛機(jī),首次空投魚(yú)雷襲擊,擊沉土耳其海軍供應(yīng)船1艘;1917年至1918年7月,英國(guó)海軍從“暴怒”號(hào)航母上,起飛7架“駱駝”式飛機(jī),襲擊德軍飛艇基地,首創(chuàng)艦載機(jī)對(duì)陸上目標(biāo)攻擊紀(jì)錄。
第一次世界大戰(zhàn)結(jié)束后,英國(guó)建成了第一艘可起降飛機(jī)的航空母艦,當(dāng)時(shí)所搭載的艦載機(jī)是由陸基飛機(jī)改裝的。艦載機(jī)得到快速發(fā)展是在二戰(zhàn)前和二戰(zhàn)期間,無(wú)論是艦載機(jī)的技術(shù)還是數(shù)量,都有很大的進(jìn)步和提。
第二次世界大戰(zhàn)
第二次世界大戰(zhàn)中,艦載機(jī)在塔蘭托、珍珠港、珊瑚海、中途島等多次海戰(zhàn)中發(fā)揮了重要作用,改變了傳統(tǒng)的海戰(zhàn)樣式。空中轟炸和空投魚(yú)雷逐步替代了傳統(tǒng)的艦炮互射,確立了艦載機(jī)在海軍裝備中的地位。這時(shí)的艦載機(jī)均為采用活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的螺旋槳式飛機(jī)。
1940年4月13日,英國(guó)一艘航母的艦載機(jī)擊沉一艘德國(guó)“柯尼斯堡”號(hào)輕巡洋艦,創(chuàng)造了航母艦載機(jī)第一次擊沉大型戰(zhàn)艦的歷史。同年11月9日,英國(guó)20余架飛機(jī)從兩艘航母上起飛,突襲意大利塔蘭托海軍基地。在6個(gè)半小時(shí)的戰(zhàn)斗中就擊沉擊傷了3艘戰(zhàn)列艦、2艘巡洋艦、2艘輔船,并擊毀了1個(gè)水上機(jī)場(chǎng)和油庫(kù),而英軍僅損失2架飛機(jī)。
在太平洋戰(zhàn)爭(zhēng)中,由于日美海軍勢(shì)均力敵,各自都有航母艦載機(jī),所以導(dǎo)致兩國(guó)海軍長(zhǎng)時(shí)間的太平洋激戰(zhàn),從而使航母艦載機(jī)一躍成為艦隊(duì)主力和對(duì)陸攻擊的主要突擊兵力,并第一次取代戰(zhàn)列艦主宰海洋戰(zhàn)場(chǎng)。
1941年12月7日,日本以6艘航母、423架艦載機(jī)、24艘大中型艦艇和3艘潛艇組成海上聯(lián)合艦隊(duì),偷襲美國(guó)珍珠港海軍基地,一個(gè)半小時(shí)就擊沉擊傷美戰(zhàn)列艦8艘、大型艦艇12艘、中小型艦艇20余艘,擊毀飛機(jī)420余架、斃傷3615人,日僅損失29架飛機(jī)和5艘袖珍潛艇。
1942年5月3-8日,日本以3艘航母、125架飛機(jī)和27艘大中型戰(zhàn)艦組成海上編隊(duì),美國(guó)以2艘航母、141架飛機(jī)、20艘大中型戰(zhàn)艦組成海上編隊(duì),在珊瑚海進(jìn)行了海戰(zhàn)史上第一次純航空母艦的海上決戰(zhàn),雙方交戰(zhàn)距離第一次超出目視距離和20千米的大炮射程,所有護(hù)航戰(zhàn)艦均一彈未發(fā),任憑航母艦載機(jī)進(jìn)行海空一體戰(zhàn)。
現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)突擊力量
二戰(zhàn)后,英國(guó)海軍發(fā)明了斜角甲板、彈射器、助降裝置等一系列具有標(biāo)志性的航空保障設(shè)備,使噴氣式飛機(jī)上艦成為可能。艦載機(jī)在發(fā)展過(guò)程中逐步細(xì)化任務(wù)分工,衍生出艦載預(yù)警機(jī)、電子戰(zhàn)飛機(jī)、反潛機(jī)以及加油機(jī)等機(jī)種。
1950-1953年朝鮮戰(zhàn)爭(zhēng)中,美國(guó)以11-12艘航空母艦為核心,配以200余艘水面艦艇,第一次使用艦載噴氣式飛機(jī)和直升機(jī)對(duì)朝鮮內(nèi)地和港口進(jìn)行攻擊和封鎖,有力配合了登陸作戰(zhàn);1964-1973年的越南戰(zhàn)爭(zhēng)中,先后動(dòng)用20余艘航空母艦,對(duì)越南內(nèi)陸腹地、港口基地、海上目標(biāo)進(jìn)行大規(guī)模轟擊和海上封鎖,僅1965-1968年12月,航母艦載機(jī)就出動(dòng)20萬(wàn)次,在空襲和轟炸的總架次中,航母艦載機(jī)占50%以上。
之后,隨著制導(dǎo)武器、雷達(dá)和信息系統(tǒng)在艦載機(jī)上的應(yīng)用,其作戰(zhàn)能力再次有了飛躍發(fā)展,成為大國(guó)海軍裝備體系中不可或缺的組成部分,也是現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)的重要突擊力量。
基本分類
艦載機(jī)種類較多,有多種分類方式。
按升力原理分類
按升力原理,艦載機(jī)可以分為固定翼艦載機(jī)和旋轉(zhuǎn)翼艦載機(jī)。
按起降方式分類
固定翼艦載機(jī)按起降方式還可以分為如下4類:
彈射起飛/阻攔著艦
它指以彈射起飛、阻攔著艦方式起降的飛機(jī),如美國(guó)航空母艦搭載的固定翼飛機(jī)F/A-18C、E-2空中預(yù)警機(jī)、F-35C等,均為常規(guī)起降飛機(jī)。
垂直/短距起降
它指借助飛機(jī)自身的動(dòng)力實(shí)現(xiàn)垂直/短距起飛和垂直著艦的固定翼艦載機(jī),也可通過(guò)短距離滑跑或由滑躍甲板提供的初始起飛迎角實(shí)現(xiàn)起飛,如俄羅斯的雅克-38、英國(guó)的“海鷂”、美國(guó)的AV-8B。
滑躍起飛/阻攔著艦
它指通過(guò)短距離滑跑并借助滑躍甲板提供的初始起飛角實(shí)現(xiàn)起飛,借助阻攔裝置實(shí)現(xiàn)著艦的艦載機(jī),如俄羅斯的“蘇-33”“米格-29k”等。
自由滑跑起飛/阻攔著艦
它指飛行速度低、起降時(shí)滑跑距離短、可直接在航空母艦飛行甲板上滑跑起飛的早期螺旋槳艦載機(jī),借助阻攔索回收著艦。
按作戰(zhàn)任務(wù)分類
艦載機(jī)按作戰(zhàn)任務(wù)可以分為以下9類:
戰(zhàn)斗機(jī)
戰(zhàn)斗機(jī)主要用以空戰(zhàn),消滅敵方作戰(zhàn)飛機(jī)和其他飛航式空襲兵器,奪取制空權(quán)。它的主要任務(wù)是與敵方戰(zhàn)斗機(jī)進(jìn)行空戰(zhàn),奪取空中優(yōu)勢(shì);攔截?cái)撤睫Z炸機(jī)、強(qiáng)擊機(jī)和巡航導(dǎo)彈;還可攜帶一定數(shù)量的對(duì)面攻擊武器,執(zhí)行對(duì)面攻擊任務(wù)。
攻擊機(jī)
攻擊機(jī)主要用于攻擊敵方艦船,奪取制海權(quán),同時(shí)也可用于對(duì)陸攻擊。攻擊機(jī)是國(guó)外航空母艦最重要的艦載機(jī)機(jī)種,配置的數(shù)量比較多。
預(yù)警機(jī)
預(yù)警機(jī)主要用于從空中為航空母艦編隊(duì)提供對(duì)敵方空、海目標(biāo)的遠(yuǎn)程預(yù)警,為航空母艦作戰(zhàn)飛機(jī)贏得必要的作戰(zhàn)準(zhǔn)備時(shí)間。預(yù)警機(jī)還作為己方機(jī)群的空中指揮所。大型航空母艦般搭載一個(gè)中隊(duì)的固定翼預(yù)警機(jī)(4-5架)。
反潛機(jī)
反潛機(jī)主要用于搜索、攻擊敵方潛艇,保護(hù)己方艦艇免遭來(lái)自水下的攻擊。現(xiàn)國(guó)外航空母艦艦載反潛機(jī)主要是美國(guó)S-3B“北歐海”。
電子戰(zhàn)飛機(jī)
電子戰(zhàn)飛機(jī)主要用于對(duì)敵方艦船、飛機(jī)實(shí)施電子偵察和電子干擾。電子戰(zhàn)飛機(jī)只要求在飛機(jī)上裝上電子裝備,對(duì)飛機(jī)沒(méi)有特殊的要求。美國(guó)的EA-6B“徘徊者”和EA-18G就是艦載電子戰(zhàn)飛機(jī)的典型代表。
偵察機(jī)
偵察機(jī)主要用于偵察航空母艦編隊(duì)作戰(zhàn)海域內(nèi)敵方兵力態(tài)勢(shì)和動(dòng)向,以供編隊(duì)指揮員制定作戰(zhàn)方案和適時(shí)進(jìn)行作戰(zhàn)指揮之需。美國(guó)RA-5C是艦載偵察機(jī)的典型代表。
加油機(jī)
加油機(jī)用于為己方飛機(jī)實(shí)施空中加油,以增大艦載機(jī)的作戰(zhàn)空域范圍和留空時(shí)間。加油機(jī)通常由攻擊機(jī)改裝而成。
運(yùn)輸機(jī)
運(yùn)輸機(jī)用于陸基和艦基之間的聯(lián)絡(luò)、物資和人員運(yùn)輸?shù)热蝿?wù),可臨時(shí)搭載。
勤務(wù)機(jī)
勤務(wù)機(jī)用于救援落水人員、通勤等勤務(wù)任務(wù),裝備數(shù)量不多但不可或缺。
按駕駛方式
按駕駛方式,可以分為有人駕駛艦載機(jī)和無(wú)人機(jī)。
技術(shù)特點(diǎn)
由于使用環(huán)境和條件的限制,艦載機(jī)在設(shè)計(jì)、制造上比陸基飛機(jī)復(fù)雜。例如,由于艦載機(jī)的起降和飛行條件比陸上飛機(jī)惡劣,因此艦載機(jī)應(yīng)具有良好的起飛性能、較低的著艦速度、良好的低速操縱性;由于海上鹽霧較大,普通陸基飛機(jī)使用的材料很快會(huì)被腐蝕;由于飛行甲板和機(jī)庫(kù)狹小,對(duì)機(jī)身和機(jī)翼設(shè)計(jì)有特殊要求等,常規(guī)起降飛機(jī)由于要彈射起飛阻攔著艦,也對(duì)機(jī)身強(qiáng)度有更高的要求。
氣動(dòng)增升技術(shù)
為保證艦載機(jī)在航母上能安全起降,氣動(dòng)設(shè)計(jì)是艦載機(jī)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵,首位考慮增升,其次是降阻。
設(shè)計(jì)上普遍采用中等偏小的后掠角、中等偏大的展弦比、面積較大的機(jī)翼、高效的襟翼增升系統(tǒng)等。為保證艦載機(jī)在起降狀態(tài)下具有良好的操穩(wěn)品質(zhì),還會(huì)適當(dāng)調(diào)整安定面的形狀,增大操縱面的面積和舵偏量,并利用弦向吹氣或展向吹氣等方法提高翼面的效率。
艦載機(jī)必須擁有良好的視野,這在艦載機(jī)著艦時(shí)尤為重要。為擁有好的視野環(huán)境,在艦載機(jī)座艙設(shè)計(jì)時(shí),會(huì)犧牲一部分整機(jī)氣動(dòng)效率。
機(jī)翼折疊技術(shù)
為保證安全、合理、高效地利用航母甲板,也便于艦載機(jī)在甲板和機(jī)庫(kù)內(nèi)停放、牽引和搬運(yùn),幾乎所有的固定翼艦載機(jī)的外翼段都需要折疊(或折轉(zhuǎn),或后掠角可變),大型艦載機(jī)的機(jī)頭、尾翼有時(shí)也需要折轉(zhuǎn)。機(jī)翼是飛機(jī)承力和實(shí)施操縱的主要部件之一,結(jié)構(gòu)復(fù)雜,且內(nèi)部設(shè)有許多導(dǎo)管、導(dǎo)線。所以,艦載機(jī)的機(jī)翼折疊,一方面,會(huì)增大折轉(zhuǎn)處的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度;另一方面,也會(huì)采取措施保證翼內(nèi)各系統(tǒng)在復(fù)位后仍能可靠地工作;此外,還要盡可能縮短機(jī)翼折疊和恢復(fù)的時(shí)間。
起落裝置及機(jī)體結(jié)構(gòu)增強(qiáng)技術(shù)
為保證在航母上起降、牽引、停放的要求,艦載機(jī)的起落架需要特殊設(shè)計(jì),如加長(zhǎng)主起落架緩沖支柱的行程,以減少著艦時(shí)的撞擊力;加大主輪距,以防止飛機(jī)在起降和停放時(shí)遇到風(fēng)浪而側(cè)翻;前輪設(shè)轉(zhuǎn)彎?rùn)C(jī)構(gòu),以便于在甲板上牽引;在前起落架內(nèi)增設(shè)突升機(jī)構(gòu),在起飛時(shí),使前起落架伸長(zhǎng),以保證飛機(jī)能以最佳的迎角起飛等。
彈射起飛的艦載機(jī),其上設(shè)有供彈射用的牽引桿和牽制桿,其前起落架進(jìn)行了加強(qiáng)。滑躍起飛的艦載機(jī)在高速滑行到艦的上翹位置時(shí),作用在起落架上的支反力也會(huì)驟然增大,其前起落架因此也會(huì)進(jìn)行加強(qiáng)。另一方面,艦載機(jī)著艦時(shí)的下沉速度比陸基飛機(jī)著陸時(shí)大一倍,在重量不變的情況下,大的下沉速度產(chǎn)生更大的撞擊力,這完全由起落裝置的機(jī)輪、緩沖支柱以及起落架與機(jī)身、機(jī)翼的連接機(jī)構(gòu)等結(jié)構(gòu)件來(lái)承擔(dān)。艦載機(jī)還配備有尾鉤,是艦載機(jī)著艦裝置,其末端的鉤頭得具備足夠高的耐磨性和抗拉強(qiáng)度,否則有可能被拉豁,進(jìn)而引發(fā)重大事故。由此可見(jiàn),艦載機(jī)的起落架、尾鉤、以及與之相連的機(jī)體結(jié)構(gòu)等結(jié)構(gòu)件都需要加強(qiáng),進(jìn)而導(dǎo)致空機(jī)重量大幅增加,起落裝置及機(jī)體結(jié)構(gòu)增強(qiáng)設(shè)計(jì)是艦載機(jī)研制工作中的重中之重。
三防技術(shù)
濕熱、鹽霧和霉菌是海上的典型氣候環(huán)境。這種環(huán)境也是艦載機(jī)主要作業(yè)環(huán)境,艦載機(jī)在這種環(huán)境下能否可靠地工作,很大程度上取決于它對(duì)濕熱、鹽霧和霉菌環(huán)境的適應(yīng)能力。在研制中,則會(huì)對(duì)艦載機(jī)的環(huán)境特征進(jìn)行充分分析,并通過(guò)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、選材、工藝等多方面對(duì)腐蝕問(wèn)題進(jìn)行有效遏制,如采用模塊化設(shè)計(jì),將各結(jié)構(gòu)單元單獨(dú)作密封、涂覆處理后,再進(jìn)行組裝等。
電磁兼容技術(shù)
艦載機(jī)的電磁兼容問(wèn)題從廣義上看主要包括系統(tǒng)電磁兼容性、高強(qiáng)輻射場(chǎng)(HIRF)干擾、雷電等。航母本身也是一個(gè)電子系統(tǒng)極為密集的載體,電磁環(huán)境非常復(fù)雜,其上裝有大量的高功率發(fā)射設(shè)備,其發(fā)射信號(hào)及諧波干擾可能會(huì)影響艦載機(jī)的通信導(dǎo)航,進(jìn)而影響艦載機(jī)的飛行安全。另艦載機(jī)多在海域上執(zhí)行作業(yè),無(wú)法規(guī)避雷雨天氣,存在雷電直擊和雷電間接干擾的問(wèn)題,嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成艦載機(jī)結(jié)構(gòu)燒蝕、穿孔,雷電間接產(chǎn)生的感應(yīng)電流也會(huì)干擾到機(jī)載電氣電子設(shè)備的正常工作。所以,艦載機(jī)的電磁兼容技術(shù),就包括了系統(tǒng)電磁兼容性設(shè)計(jì)、HIRF防護(hù)設(shè)計(jì)、雷電防護(hù)設(shè)計(jì)等方面。
動(dòng)力系統(tǒng)
艦載機(jī)對(duì)動(dòng)力裝置的可靠性指標(biāo)要求非常高,通常選擇故障率低、可靠性好的發(fā)動(dòng)機(jī)。且艦載機(jī)不論大小,多是雙發(fā)或四發(fā)飛機(jī),這些措施的采用,極大地提高了艦載機(jī)的可靠性,有效避免因空中停車(chē)而導(dǎo)致的飛行事故。發(fā)動(dòng)機(jī)還需具備良好的加速性,可使艦載機(jī)在起飛或復(fù)飛時(shí),在極短的時(shí)間內(nèi)達(dá)到離艦速度。
由于艦載機(jī)一般是以航母為基地來(lái)使用的,飛機(jī)著艦時(shí),可能會(huì)發(fā)生幾十架飛機(jī)依次著艦的情況,這就要求艦載機(jī)裝載有足夠多的燃油,保障其擁有充足的滯空時(shí)間。另外,艦載機(jī)要比陸基飛機(jī)重得多,進(jìn)而導(dǎo)致飛行性能下降,為保持飛機(jī)原有的性能,就必須加大發(fā)動(dòng)機(jī)推力,這勢(shì)必會(huì)消耗掉更多的燃油。因此,通常都會(huì)給艦載機(jī)配備大容積油箱。同時(shí),為避免艦載機(jī)因超重而不能正常著艦,艦載機(jī)上也會(huì)設(shè)置有應(yīng)急放油口。
使用環(huán)境
在隨航空母艦出航執(zhí)行任務(wù)期間,艦載機(jī)大部分時(shí)間都在航空母艦上進(jìn)行駐留、維護(hù)、保障、調(diào)運(yùn)以及起降等一系列作業(yè),作戰(zhàn)區(qū)域大多是在海洋和沿海區(qū)域。因此,艦載機(jī)的使用應(yīng)與其所在的環(huán)境相適應(yīng)。
遠(yuǎn)離陸地部署限制
航空母艦的出現(xiàn)使得飛機(jī)可以部署在遠(yuǎn)離大陸的海域,并長(zhǎng)期在遠(yuǎn)海進(jìn)行作戰(zhàn)任務(wù)。遠(yuǎn)離大陸的戰(zhàn)場(chǎng)部署給艦載機(jī)的作戰(zhàn)帶來(lái)了很多限制因素。
(1)陸基飛機(jī)可以選擇在多個(gè)機(jī)場(chǎng)進(jìn)行起降,但一個(gè)艦載機(jī)聯(lián)隊(duì)每次執(zhí)行任務(wù)時(shí),一般選擇某一艘航空母艦。整個(gè)任務(wù)期間內(nèi),艦載機(jī)都在該航空母艦上進(jìn)行作業(yè)。陸基飛機(jī)發(fā)生故障,可以就近選擇機(jī)場(chǎng)降落。但是,艦載機(jī)一般只能返回原航空母艦,這對(duì)艦載機(jī)的可靠性提出了很高的要求。
(2)艦載機(jī)在遠(yuǎn)海作戰(zhàn),相對(duì)更加孤立,對(duì)艦載機(jī)作戰(zhàn)半徑、架次出動(dòng)能力以及指揮控制能力有很大影響。
(3)艦載機(jī)隨航空母艦在遠(yuǎn)海部署,對(duì)艦載機(jī)的后勤維修保障及備品備件的補(bǔ)給方式產(chǎn)生了很大影響。因此,艦載機(jī)后勤維修保障需要向兩級(jí)維修推進(jìn),減小后勤補(bǔ)給鏈過(guò)長(zhǎng)帶來(lái)的不利影響。
基于航母作業(yè)
艦載機(jī)主要是在航空母艦的飛行甲板和機(jī)庫(kù)內(nèi)進(jìn)行相關(guān)作業(yè),通過(guò)飛機(jī)升降機(jī)在飛行甲板和機(jī)庫(kù)之間調(diào)運(yùn)。但相對(duì)于陸地機(jī)場(chǎng),航空母艦給艦載機(jī)提供的作業(yè)空間和起降跑道要小很多。
較短的起降跑道
相對(duì)于陸地軍用機(jī)場(chǎng),航空母艦飛行甲板為艦載機(jī)提供的起降跑道顯得非常短,這是艦載機(jī)使用環(huán)境的一個(gè)非常明顯的特點(diǎn)。艦載機(jī)改為噴氣式后,在飛行速度大幅提高的同時(shí),也增加了回收難度。所以,艦載機(jī)采用與陸基飛機(jī)截然不同的起降方式。最常見(jiàn)的固定翼艦載機(jī)起飛方式是彈射起飛和滑躍起飛,主流的著艦方式是阻攔降落。
運(yùn)動(dòng)的載機(jī)平臺(tái)
與陸地機(jī)場(chǎng)不同,航空母艦在出航時(shí)一直處在運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。在海況惡劣的條件下,航空母艦平臺(tái)的運(yùn)動(dòng)更為劇烈,這對(duì)艦載機(jī)的駐留、調(diào)運(yùn)、保障以及起降作業(yè)帶來(lái)了非常不利的影響。航空母艦艦體在自身動(dòng)力和風(fēng)、浪、流的作用下,實(shí)際形成一個(gè)六自由度的運(yùn)動(dòng)平臺(tái),產(chǎn)生橫蕩、縱蕩、艏搖、橫搖、縱搖以及垂蕩等運(yùn)動(dòng)。
考慮到航空母艦平臺(tái)是一個(gè)六自由度平臺(tái),在艦載機(jī)著艦瞬間,受橫蕩、縱蕩、艏搖、橫搖、縱搖以及垂蕩等運(yùn)動(dòng)的影響,實(shí)際著艦點(diǎn)與理想著艦點(diǎn)存在一定的偏差,該偏差可能造成艦載機(jī)撞艦或尾鉤脫掛,大大降低了艦載機(jī)著艦的安全性。美國(guó)海軍規(guī)定,艦載機(jī)著艦時(shí),航空母艦縱搖不得超過(guò)2度,橫搖不得超過(guò)7度,艦尾下沉不得超過(guò)1.5米。
復(fù)雜的氣流場(chǎng)
航空母艦的高速行駛會(huì)引起非常復(fù)雜的氣流場(chǎng),給艦載機(jī)的回收帶來(lái)困難。艦載機(jī)降落時(shí)所要經(jīng)受的不利氣流要比陸基飛機(jī)惡劣得多。陸基飛機(jī)要考慮大氣湍流、突風(fēng)和風(fēng)切變等不利氣流。對(duì)于艦載機(jī)而言,除上述氣流外,由于航空母艦高速航行下的六自由度運(yùn)動(dòng),會(huì)使飛行甲板和艦的氣流場(chǎng)更加惡劣,大大增加了著艦的難度。
艦艉氣流和著艦區(qū)湍流是對(duì)艦載機(jī)著艦影響最大的兩種不利氣流。艦艉氣流是多種氣流場(chǎng)在艦艉合成的,氣流場(chǎng)形狀如“公雞尾”。航空母艦甲板高出海面許多,航空母艦行駛時(shí),經(jīng)過(guò)艦面的氣流會(huì)在船艉后方突然向海面下沉,然后再上升,形狀像公雞尾。艦艉流的周期性分量是由航空母艦縱搖產(chǎn)生的風(fēng)力。艦艉擾動(dòng)氣流主要由艦艉流穩(wěn)態(tài)分量、隨機(jī)分量、周期分量和自由大氣紊流4部分構(gòu)成,主要作用于航空母艦后方約800米范圍內(nèi)著艦區(qū)。湍流是飛行甲板上來(lái)自艦艏方向的氣流遇到艦島后產(chǎn)生的,并流向艦艉的著艦區(qū)。
除了艦艉氣流和著艦區(qū)湍流,艦載機(jī)降落時(shí)還受到側(cè)風(fēng)的影響,這是由于艦載機(jī)著艦時(shí)的方向和航空母艦的航向有一定的夾角。
海上氣候環(huán)境
潮濕、鹽霧和霉菌是海上的典型氣候環(huán)境。艦載機(jī)在這樣的惡劣環(huán)境下停放、飛行,面臨的腐蝕問(wèn)題比陸基軍機(jī)嚴(yán)重得多。腐蝕現(xiàn)象可給艦載機(jī)機(jī)身、發(fā)動(dòng)機(jī)和機(jī)載設(shè)備帶來(lái)嚴(yán)重的危害。艦載機(jī)的腐蝕形式有多種,主要有以下幾種:
(1)應(yīng)力腐蝕產(chǎn)生于腐蝕環(huán)境與應(yīng)力相互作用情況下,與熱處理狀態(tài)、晶粒取向以及材料性質(zhì)等關(guān)系緊密。這類腐蝕的出現(xiàn)一般會(huì)造成災(zāi)難性后果。
(2)電偶腐蝕是在電解質(zhì)溶液條件下或兩種不同電位金屬之間產(chǎn)生的一種腐蝕。
(3)熱腐蝕主要發(fā)生在發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)中,是在一定溫度、時(shí)間條件下,因鹽霧和燃料中含有硫引起的。
(4)海上濕度大,當(dāng)相對(duì)濕度大于65%時(shí)會(huì)有腐蝕現(xiàn)象產(chǎn)生。
(5)由于濕度大,霉菌易于生長(zhǎng),容易對(duì)燃油系統(tǒng)產(chǎn)生腐蝕。
發(fā)展趨勢(shì)
艦載機(jī)的總體發(fā)展思路是一機(jī)多型,即在加強(qiáng)綜合運(yùn)用的基礎(chǔ)上減少機(jī)種,實(shí)現(xiàn)多用途化,即實(shí)現(xiàn)從“大而全、多而廣”到“少而精、少而強(qiáng)”的轉(zhuǎn)變,通過(guò)增加飛機(jī)的多用途性拓展任務(wù)領(lǐng)域,使編制更精干,能力更強(qiáng),飛機(jī)整體數(shù)量更少。飛行中隊(duì)數(shù)量和種類的減少,使作戰(zhàn)能力越來(lái)越強(qiáng)。艦載機(jī)是一個(gè)獨(dú)立的作戰(zhàn)平臺(tái),也將是信息化基礎(chǔ)上的作戰(zhàn)平臺(tái)和作戰(zhàn)網(wǎng)絡(luò)中的一個(gè)節(jié)點(diǎn)。此外,無(wú)人機(jī)系統(tǒng)作為有效保存有生力量的重要手段,也是艦載機(jī)發(fā)展的一個(gè)熱點(diǎn)。
一機(jī)多型的研制策略
現(xiàn)代的艦載機(jī)價(jià)格髙昂、研制周期長(zhǎng),而現(xiàn)代海戰(zhàn)的復(fù)雜性又需要多種不同類型艦載機(jī)相互配合才能完成。但是,針對(duì)不同的任務(wù)研制不同的艦載機(jī),會(huì)增加艦載機(jī)的設(shè)計(jì)難度和研制經(jīng)費(fèi),因此一機(jī)多型的研制途徑成為各國(guó)海軍艦載機(jī)的普遍發(fā)展策略。美國(guó)海軍裝備的F/A-18系列即采用了一機(jī)多型的研制途徑,同時(shí)還以F/A-18為基礎(chǔ)研制了其他型號(hào)和用途的艦載機(jī)。
強(qiáng)化制信息權(quán)
隨著信息化裝備在戰(zhàn)爭(zhēng)中的作用日益增強(qiáng),制信息權(quán)成為制海權(quán)、制空權(quán)后又一個(gè)不可忽視的影響戰(zhàn)爭(zhēng)勝負(fù)的方面。未來(lái)的艦載機(jī)研制需要考慮納入網(wǎng)絡(luò)中心戰(zhàn)。強(qiáng)化制信息權(quán)就是美國(guó)海軍邁入網(wǎng)絡(luò)中心站的重要一步。E-2D通過(guò)數(shù)據(jù)鏈將各平臺(tái)的雷達(dá)跟蹤測(cè)量數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)融合為一幅高質(zhì)量戰(zhàn)術(shù)圖像,實(shí)時(shí)發(fā)送到軍艦和飛機(jī)的信息網(wǎng)絡(luò)中,在未來(lái)的海戰(zhàn)中能增強(qiáng)為航空母艦戰(zhàn)斗群提供遠(yuǎn)距離預(yù)警的能力,并承擔(dān)整個(gè)戰(zhàn)場(chǎng)指揮與控制的任務(wù)角色。
提高維護(hù)性和保障性
良好的維護(hù)性和保障性是提高飛機(jī)可靠性的重要方面,而可靠性是影響飛機(jī)作戰(zhàn)性能的重要因素。對(duì)于艦載機(jī)而言,受遠(yuǎn)離大陸的戰(zhàn)場(chǎng)部署限制,良好的維護(hù)性和保障性尤其重要。海軍在研制新型艦載機(jī)時(shí),總是想方設(shè)法地提高艦載機(jī)的可靠性和維護(hù)性。
無(wú)人機(jī)
隨著艦載無(wú)人機(jī)戰(zhàn)場(chǎng)空間感知能力、高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域突防能力、通信導(dǎo)航支援能力、電子戰(zhàn)能力、攻擊能力和生存能力的提高,必將對(duì)未來(lái)海上作戰(zhàn)產(chǎn)生重大影響。艦載無(wú)人機(jī)具有成本低、體積小、作戰(zhàn)使用靈活、費(fèi)效比高、可避免人員傷亡等優(yōu)勢(shì)。可以預(yù)見(jiàn),無(wú)人機(jī)將成為艦載武器系統(tǒng)中不可替代的重要組成部分。
作用意義
擁有了海上制空權(quán),才能擁有真正的制海權(quán)。軍艦和飛機(jī)的完美結(jié)合,拓展了兩者在實(shí)戰(zhàn)中的空間坐標(biāo)。它就像是海上的“無(wú)影腳”,再也不用看到艦炮互射的炮火隆隆,而是海天之間戰(zhàn)機(jī)的相互撕咬,傳統(tǒng)的海戰(zhàn)樣式一去不復(fù)返。多次局部戰(zhàn)爭(zhēng)實(shí)踐證明,由于科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展,空中作戰(zhàn)力量固有的速度快、火力強(qiáng)、作用距離遠(yuǎn)、多功能等優(yōu)點(diǎn)得到極大加強(qiáng);由艦載機(jī)為主構(gòu)成的航母戰(zhàn)斗群所具有的威懾力量以及在完成國(guó)際政治任務(wù)中的獨(dú)特作用,是其他兵力無(wú)法取代的。
在航母戰(zhàn)斗群中,艦載機(jī)是最關(guān)鍵的組成部分,航母戰(zhàn)斗群的絕大多數(shù)任務(wù)都是由艦載機(jī)來(lái)完成的。艦載戰(zhàn)斗機(jī)是航母上裝備數(shù)量最多、作戰(zhàn)任務(wù)最廣泛的主戰(zhàn)機(jī)種,是航母編隊(duì)組織海上攻防作戰(zhàn)并奪取戰(zhàn)區(qū)制空、制海權(quán)的核心兵力,可在編隊(duì)作戰(zhàn)指揮系統(tǒng)、空中預(yù)警機(jī)/警戒直升機(jī)的指揮引導(dǎo)下,遂行對(duì)空防御、空中護(hù)航、對(duì)面打擊等多種作戰(zhàn)任務(wù),是未來(lái)戰(zhàn)爭(zhēng)中不可缺失的利器。在航空母艦編隊(duì)強(qiáng)大的海上大縱深、多層次攻防體系中,艦載機(jī)占據(jù)著十分重要的地位。
相關(guān)事件
2025年1月,據(jù)媒體報(bào)道,中國(guó)海警首次在黃巖島起飛艦載機(jī)。
參考資料 >
Warplane:.中國(guó)日?qǐng)?bào)網(wǎng).2023-12-06
艦載戰(zhàn)斗機(jī):大洋“猛禽” 叱咤海天.中國(guó)經(jīng)濟(jì)網(wǎng).2023-12-06
艦載機(jī):成本高出路基飛機(jī)多倍的理由.光明網(wǎng)理論頻道.2023-12-06
艦載機(jī)的前世今生.中國(guó)軍網(wǎng).2023-12-06
玉淵譚天丨中國(guó)海警首次在黃巖島起飛艦載機(jī).央視新聞-騰訊.2025-08-25