原標(biāo)題:我電磁攔阻技術(shù)比肩美國(guó)——未來國(guó)產(chǎn)航母艦載機(jī):彈得出,更攔得住
科報(bào)講武堂
27日,有媒體消息稱,首艘純國(guó)產(chǎn)血統(tǒng)的001A型航母似已涂裝紅色底漆,極有可能在4月23日“海軍建軍日”當(dāng)天下水。即便是猜測(cè),仍然引發(fā)軍迷們一片沸騰。兩會(huì)期間,被譽(yù)為“中國(guó)電磁彈射之父”的馬偉明院士接受媒體采訪時(shí)曾表示,中國(guó)不僅研制成功航母電磁彈射技術(shù),還搞定了更高難的電磁攔阻技術(shù)。因此,國(guó)產(chǎn)航母的“廬山真面目”被寄予了更高期望。
美國(guó)福特級(jí)航母的經(jīng)驗(yàn)顯示,電磁攔阻技術(shù)比彈射難度更高。盡管在馬偉明看來,電磁彈射和電磁攔阻是一正一反的關(guān)系,解決了彈射的“正”,攔阻的“反”也就很容易了。但是,“攔阻著艦系統(tǒng)仍被看作是航空母艦領(lǐng)域最重要、難度系數(shù)最高的一項(xiàng)技術(shù)?!避娛聦<腋邘r在接受科技日?qǐng)?bào)記者采訪時(shí)表示,“在攔阻系統(tǒng)領(lǐng)域,中國(guó)連續(xù)跨越了常規(guī)攔阻和電磁攔阻兩道門檻,從而與美國(guó)海軍站在了同一方隊(duì)里?!?/p>
攔阻裝置的四兩撥千斤
何為“航母攔阻”?據(jù)了解,現(xiàn)代噴氣式艦載機(jī)的著陸速度一般都在200—300公里/小時(shí)之間,如果不經(jīng)過攔阻,艦載機(jī)需要滑行1000米以上才能停穩(wěn),而航母飛行甲板長(zhǎng)度只有200多米,所以現(xiàn)代航空母艦必須配備攔阻裝置。
可以想象一下,引進(jìn)自烏克蘭的遼寧艦,著艦攔阻索裝置由4根橫在斜角甲板上的攔阻索組成:每條攔阻索間距12米,與甲板下面的4臺(tái)液攔阻動(dòng)機(jī)相連,能夠讓速度220公里/小時(shí)、重達(dá)20多噸的殲15艦載機(jī)在2秒內(nèi)停穩(wěn)。
“艦載機(jī)在母艦降落時(shí),為了在沒掛住攔阻索的情況下也能安全復(fù)飛,油門都處于最大位置,這意味著攔阻索要承受比飛機(jī)沖擊更大的力量,”高巖分析道,“而現(xiàn)在噴氣式艦載機(jī)的降落重量、沖擊力和動(dòng)能都非常大,所以對(duì)攔阻系統(tǒng)的技術(shù)要求非常高,這正是攔阻索和攔阻機(jī)技術(shù)含量高的關(guān)鍵所在?!?/p>
不僅如此。高巖進(jìn)一步分析,如果阻攔索造得特別粗,艦載機(jī)的尾鉤就勾不住,所以“這不僅要求很高的強(qiáng)度和韌性,還要粗細(xì)恰到好處,研發(fā)難度非常大。”
最初,鋼纜的索芯由浸油劍麻編織,現(xiàn)在多以尼龍編織為主。高巖認(rèn)為,“中國(guó)下一代攔阻索將會(huì)是碳纖維材料?!?/p>
百尺高竿上的較量
隨著艦載機(jī)和無人機(jī)日新月異的發(fā)展,航母攔阻系統(tǒng)也相應(yīng)提高了靈活性和適應(yīng)性。
據(jù)介紹,與液壓攔阻系統(tǒng)相比,電磁攔阻系統(tǒng)更簡(jiǎn)單輕巧,“方便調(diào)節(jié)、容易操作”,不僅縮短了反應(yīng)時(shí)間,還優(yōu)化了攔阻效果,“特別是當(dāng)不同重量的飛機(jī)輪流降落時(shí),操作員只需按下按鈕,一切都由自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置搞定。這就好比稱重,磅秤需要人工目測(cè)以及不斷更換砝碼,而電子秤只需調(diào)整好測(cè)算狀態(tài)即可連續(xù)工作。”高巖比喻道。例如,美國(guó)在福特級(jí)航母上使用的AAG電磁攔阻系統(tǒng)的滑輪阻尼器就多了兩個(gè)測(cè)量拉力的傳感器,可以直接把不同的拉力信號(hào)傳送給中央集中控制器,提醒其啟動(dòng)相應(yīng)的控制程序,有效防止過載。
“相比之下,中國(guó)電磁攔阻裝置有了更進(jìn)一步的創(chuàng)新?!备邘r強(qiáng)調(diào)。美國(guó)的電磁攔阻裝置中有一個(gè)錐形大卷筒,原理是艦載機(jī)著艦掛上攔阻索后,攔阻索由上面抽出并帶動(dòng)卷筒轉(zhuǎn)動(dòng),從而帶動(dòng)發(fā)電機(jī)及水渦輪工作。這種錐形結(jié)構(gòu)讓攔阻索隨著飛機(jī)著艦后制動(dòng)速度降低的同時(shí)加速轉(zhuǎn)動(dòng),促使制動(dòng)電機(jī)效率下降,以便讓吸引能量的曲線更為平緩。
“而我國(guó)電磁攔阻裝置采用了一種新型結(jié)構(gòu)代替錐形大卷筒,在橫向尺寸上縮小了三分之一,重量也會(huì)減少百分之七十以上,因此也能進(jìn)一步改裝攔阻裝置的阻尼特性?!备邘r說。(記者 李 偉)