本發(fā)明涉及航母艦載機(jī)智能導(dǎo)航勢(shì)能轉(zhuǎn)移可控?cái)r阻軟著艦系統(tǒng)。
背景技術(shù):
一、前言:目前世界航母艦載機(jī)著離艦領(lǐng)域技術(shù)程度的現(xiàn)狀及存在的重大安全隱患
眾所周知:目前世界上在十多個(gè)國家中共有大、中、小型各類現(xiàn)役航母20多艘,而美國一家就擁有11艘,且經(jīng)歷百年來的持繼發(fā)展并經(jīng)幾次重大的技術(shù)升級(jí)和更替后全部實(shí)現(xiàn)了功能強(qiáng)大的核動(dòng)力。在對(duì)艦機(jī)的離艦方式上也都采用了蒸汽彈射器。特別是2013年10月下水的超大型10萬噸級(jí)“福特”號(hào)航母上更裝備了現(xiàn)代科技含量更高的電磁彈射器使航母的作戰(zhàn)能力上得到進(jìn)一步的提升。
除美、法兩國擁有艦載機(jī)的彈射器外,其它國家如:俄羅斯、印度、西班牙、意大利、泰國、巴西等國及我國的“遼寧”號(hào)航母上都因缺乏這項(xiàng)專門的技術(shù)及科技實(shí)力的支撐暫只能采用普通的滑躍方式起飛,故綜合作戰(zhàn)能力受到極大的限制。而在艦載機(jī)的著艦方面,由于受到艦機(jī)著艦過程中重量加速度產(chǎn)生的巨大勢(shì)能,而降落航母甲板距離又過短這一現(xiàn)實(shí)原因的制約,近幾十年來各國不約而同的都采用在艦機(jī)尾部裝置活動(dòng)尾鉤,通過尾鉤鉤住橫臥在甲板上的攔阻索,利用高強(qiáng)度的攔阻鋼索拉力強(qiáng)行拽停艦機(jī)的方式,這種方式簡(jiǎn)單、直接,但可靠性差。強(qiáng)拽停機(jī)不但造成艦機(jī)的強(qiáng)度受損,縮短艦機(jī)使用壽命,更由于著艦過程中存在各種復(fù)雜的不確定性因素影響極易產(chǎn)生艦機(jī)與攔阻索的“脫鉤”現(xiàn)象,俯沖而下慣性勢(shì)能十分巨大的艦機(jī)因速度、角度等原因接觸不到甲板或接觸甲板后又因種種原因無法上鉤后,飛行員只能選擇飛機(jī)重新加大動(dòng)力再次升空復(fù)飛后進(jìn)行二次著艦。由于此時(shí)有限的甲板距離更短,再次升空的初速偏小,飛行員駕駛由著艦?zāi)J剿查g又緊急轉(zhuǎn)入復(fù)飛升空模式,艦載機(jī)處于一種十分危險(xiǎn)的境地,心理壓力高度緊張的飛行員操作稍有不慎,即有可能墜入前方的大海中,即使飛行員果斷的啟用彈射座駕后也因升空高度大低,降落傘來不及張開而造成機(jī)毀人亡的慘局。為盡量避免這種現(xiàn)象的發(fā)生機(jī)率,各航母國大都采用帶動(dòng)力增速降落的方法,但這種無奈之舉更為艦機(jī)的順利上鉤增加了挑戰(zhàn)性和不確定性。由于著艦作業(yè)的方式細(xì)節(jié)牽涉到艦機(jī)安全的特殊性,因此也成為各航母國密而不宣的航母重大核心關(guān)健技術(shù)之一。
據(jù)有關(guān)資料顯示:?jiǎn)尉兔绹患規(guī)资陙砭陀?00余架艦載機(jī)在著艦過程中遭遇事故而損毀,600多名訓(xùn)練有素的優(yōu)秀飛行員不幸喪生,在發(fā)展航母的初期就有每平均二天就摔落一架艦機(jī)的記錄。由于著艦作業(yè)中事故頻發(fā),飛行員安全風(fēng)險(xiǎn)極高,軍事專家們一致認(rèn)為這一職業(yè)的風(fēng)險(xiǎn)竟然高于宇航員的五倍,是普通陸基飛行員的20倍。而在媒體的報(bào)道中常常將這種高危作業(yè)比喻為“刀尖上的舞蹈”。為盡可能的減少這種事故的發(fā)生率,培訓(xùn)出合格的艦載機(jī)飛行員就成為各國航母各項(xiàng)任務(wù)中的重中之重。
美國在上世紀(jì)中期,原蘇聯(lián)在上世紀(jì)七十年代都開設(shè)了專門的艦載機(jī)飛行員培訓(xùn)中心,我國在“遼寧”號(hào)引進(jìn)不久也加緊開設(shè)了專門的艦載機(jī)飛行員訓(xùn)練基地,并從陸基飛行員隊(duì)伍中擇優(yōu)選拔再經(jīng)3年左右,幾千次的強(qiáng)化著·離艦科目的嚴(yán)格訓(xùn)練,其成績(jī)綜合考核合格后頒證才能正式從事這一高危崗位,而他們之間的淘汰率達(dá)到30%,2012年后我國海軍航空兵部隊(duì)也啟用并開展了自主培訓(xùn)艦載機(jī)專業(yè)飛行員的模式截止到2016年底我國共自主培訓(xùn)專業(yè)飛行員35人。我們從資料的介紹中可見各國對(duì)航母艦載機(jī)飛行員的選拔、訓(xùn)練的嚴(yán)格程度,但在目前現(xiàn)行的著艦裝備既安全技術(shù)保障條件下,僅僅依靠?jī)?、三道?jiǎn)單的攔阻索這單一方式就期待對(duì)培訓(xùn)后的每一名飛行員在今后大批量、高頻次的每次著艦過程都能規(guī)避這種高危風(fēng)險(xiǎn)而絕不失手幾乎難以完成,這對(duì)價(jià)值不菲的現(xiàn)代艦機(jī)(以美國F-18大黃蜂艦機(jī)為例:它的單機(jī)價(jià)值約為1.8億美金,而更為先進(jìn)的F22更達(dá)到2億多美金)及寶貴的飛行員生命來說,現(xiàn)行這種押寶式的方式既不科學(xué)、更不合理。去年我國一級(jí)飛行員年僅29歲的張超烈士在模擬著艦訓(xùn)練中不幸遇難犧牲的事例使我們進(jìn)一步感受到現(xiàn)行這種僅僅單一依靠攔阻索的著艦方式的危險(xiǎn)性有了更為清醒的認(rèn)識(shí):我國的航母是我海軍近年來由近海走向深藍(lán)的一項(xiàng)全新的事業(yè);一味照搬國外的做法單純依靠對(duì)飛行員進(jìn)行嚴(yán)格訓(xùn)練,而不是從源頭上解決問題的做法顯然還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠,我們應(yīng)將更多的精力、智力進(jìn)行整合,創(chuàng)新出徹底解決這一問題的有效方法,從根本上破解長(zhǎng)期以來困繞艦機(jī)安全的世界性現(xiàn)實(shí)難題。
艦載機(jī)的著艦相對(duì)于離艦來說,具有的挑戰(zhàn)性可能更大,就目前來說:離艦方式除了普通的滑躍方式(需要較長(zhǎng)的跑道及受到起飛重量的嚴(yán)格限制)外還有蒸汽與電磁彈射,而本文作者經(jīng)多年努力探研出的“勢(shì)能彈射”方式因其原理可靠,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、高效實(shí)用,成本低廉亦可作為一種新型實(shí)用的選擇方案(已獲得國家專利)而在著艦方面,(包括美國)都還在選用這種單一的著艦方式更能說明要解決上述問題的難度所在。雖然各航母國都投入了大量的精力、財(cái)力做了大量的研究工作,但基于它的特殊性,到目前為止仍沒有取得突破性的進(jìn)展。
簡(jiǎn)析航母艦載機(jī)降落過程中由于艦機(jī)自身重量大,以我國J-15型艦載機(jī)為例:它的自身重量為17.5噸,滿載油料,掛滿航彈后達(dá)到33噸,返航降落時(shí)重量也達(dá)到30噸左右,俯沖而下降落過程中較高的航速其重量加速度產(chǎn)生的慣性勢(shì)能十分巨大,而航母結(jié)構(gòu)上短距離的降落區(qū)域不足百米而實(shí)際的高效攔阻距離為60米左右如此短距離內(nèi)如何在保障飛機(jī)絕對(duì)安全并迅速而有效的將這種巨大的勢(shì)能瞬時(shí)消化,殆盡成為一個(gè)難于解決的矛盾,因此也成為幾十年來擺在世人面前一道難以逾越的障礙。具體在3·5秒的瞬間,50-60米短距離內(nèi)實(shí)現(xiàn)一次性的安全著艦(不允許著艦失敗再進(jìn)行二次復(fù)飛)成為實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)的關(guān)鍵。實(shí)踐證明:依靠艦機(jī)自身來消化這種巨大的勢(shì)能既不安全也不現(xiàn)實(shí)。而現(xiàn)有單純依靠攔阻索單一方式又存在上述重大的安全隱患及弊端且已到了非改不可的地步,它的出路究竟在哪里,
現(xiàn)有艦載機(jī)“智能導(dǎo)航·勢(shì)能轉(zhuǎn)移·可控?cái)r阻車安全軟著艦系統(tǒng)”由多個(gè)相對(duì)獨(dú)立又集中統(tǒng)一的多個(gè)不同任務(wù)功能組成。
1、解析現(xiàn)行艦機(jī):LSO人·人,天·艦互動(dòng)方式存在的問題與不足。
目前航母艦機(jī)LSO(著艦協(xié)助)大至過程中以美國為例:(我國“遼寧”號(hào)航母艦機(jī)的著艦方式、戰(zhàn)位布置、著艦設(shè)置及操作特點(diǎn)上基本與美國一致)。
當(dāng)指揮中心下達(dá)指令準(zhǔn)予艦機(jī)降落著艦后由6-8人組成的:LSO小組人員各就各位,準(zhǔn)備相應(yīng)的工作:甲板側(cè)面大屏幕顯示出艦機(jī)降落過程中多角度的畫面及關(guān)鍵數(shù)據(jù),著艦區(qū)域的狀態(tài),開啟控制面板和通訊,閉路電視監(jiān)控和菲涅爾透鏡光學(xué)助降系統(tǒng),一名LSO領(lǐng)航員則手控電話站立在降落區(qū)甲板中央充當(dāng)座標(biāo),在艦機(jī)降落著艦前的十幾秒鐘內(nèi)不斷提醒飛行員修正高度、角度、速度的偏差,協(xié)助飛機(jī)著艦并降于甲板上的正確位置后成功鉤住攔阻索。另一名LSO觀測(cè)人員則緊盯飛機(jī)的飛行狀態(tài),當(dāng)飛機(jī)偏差較大無法正常降落或降落后各種原因產(chǎn)生“脫鉤”時(shí)立即扣動(dòng)手中的板機(jī)讓助降系統(tǒng)打出著艦失敗須立即再次復(fù)飛的紅燈,指示飛行員再次升空二次著艦。
從上述艦載機(jī)著艦作業(yè)大至過程的資料介紹中不難發(fā)現(xiàn)這套LSO操作流程中存在著明顯的缺陷如:大屏幕電視顯示的是從艦面拍攝到的多角度畫面,它對(duì)飛行員事后的飛行分析,總結(jié)有一定的益處,而對(duì)飛行員降落操作當(dāng)時(shí)的目標(biāo)指示,飛行偏差的糾正沒有實(shí)際的幫助,而站立在甲板跑道中央的LSO領(lǐng)航員的指示又因天·艦位置的反差,氣候條件的變化、視角盲區(qū)的產(chǎn)生和著艦的瞬間飛行員所要兼故的事項(xiàng)大多等原因形成著艦故障。因此這種依靠人·人,天·艦之間的導(dǎo)航產(chǎn)生不準(zhǔn)確和引起的誤操作也就在所難免。而專司觀測(cè)飛行狀態(tài)及上鉤情況的觀測(cè)人員在發(fā)現(xiàn)難于上鉤或發(fā)生“脫鉤”之后才能扣動(dòng)手中的板機(jī),告知飛行員著艦失敗須立即復(fù)飛再次升空,但留給飛行員的反應(yīng)時(shí)間及駛出甲板的距離則更短,待升空的艦機(jī)危機(jī)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)一步增加。
夜航著艦,相對(duì)于白天來說,高速的艦機(jī)在漆黑的環(huán)境中降落著艦其危險(xiǎn)性更高,據(jù)有關(guān)資料介紹美國航母上的F-18大黃蜂艦機(jī)飛行員著艦時(shí)的感受:在降落過程中漆黑的環(huán)境中全憑白天的記憶與經(jīng)驗(yàn)駕駛高速俯沖而下的艦機(jī)當(dāng)時(shí)除了恐怖還是恐怖。從上述有關(guān)資料的介紹中我們可以大至了解到目前航母著艦方面因特殊的作業(yè)環(huán)境下,它所能提供的安全保障及LSO技術(shù)成熟的程度。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
針對(duì)上述背景技術(shù)中存在的問題,經(jīng)本人數(shù)年深入研究:一個(gè)利用艦機(jī)“智能導(dǎo)航·勢(shì)能轉(zhuǎn)移·可控?cái)r阻軟著艦系統(tǒng)”小發(fā)明不失為能有效解決上述難題的好方法,它的具體工作原理,運(yùn)行特點(diǎn)如下:
一、新型智能導(dǎo)航系統(tǒng)的設(shè)置目標(biāo)構(gòu)成與作用:
新型智能導(dǎo)航系統(tǒng)的設(shè)置及目標(biāo)構(gòu)成上將分二個(gè)階段進(jìn)行,初期階段將在艦機(jī)降落的專用輪道的尾端部分正前方設(shè)置一個(gè)用于無線電電傳裝置的十字桅桿(見圖)該桅桿主要用于有形座標(biāo)的標(biāo)識(shí),它是世界航母裝置上首創(chuàng)有利于艦機(jī)觀測(cè)和操作著艦?zāi)繕?biāo)的有形座標(biāo)標(biāo)識(shí)(這是新型智能化軟著艦系統(tǒng)結(jié)構(gòu)帶來的設(shè)置條件)。它的兩側(cè)長(zhǎng)度、高度與艦機(jī)機(jī)翼寬度一致,高度與駕駛座駕視線齊平,并在其桅桿上設(shè)置有光電顯示裝置,白天桅桿作為明顯的方向座標(biāo),夜航著艦時(shí)與跑道,艦機(jī)勢(shì)能轉(zhuǎn)移攔阻車,上坡平臺(tái),著艦降落點(diǎn)區(qū)域組成一條指示明確,徑謂分明的發(fā)光LED燈帶表面體的降落方位立體輪廓,為夜航著艦創(chuàng)造一個(gè)比白天更好的視覺條件。
第二階段將在桅桿的中心位置裝置通過研制的雷達(dá)(激光)電傳互動(dòng)靶標(biāo)發(fā)射器,在每架艦機(jī)的前部相應(yīng)部分裝置該電傳信號(hào)的互動(dòng)接收器,并與控制中心相聯(lián)組成一個(gè)三方智能化目標(biāo)對(duì)接信號(hào)互動(dòng)平臺(tái)。艦機(jī)在著艦前將接收到控制中心發(fā)出的降落區(qū)域海況、風(fēng)速、風(fēng)向、可見度、艦速等相關(guān)重要信息提示及計(jì)算機(jī)根據(jù)著艦作業(yè)中諸單元推算的最佳方案,指導(dǎo)應(yīng)有的速度、高度、角度實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)顯示告知飛行員,降落到一定距離內(nèi)桅桿靶標(biāo)標(biāo)識(shí)雷達(dá)(激光)系統(tǒng)將自動(dòng)接通并在艦機(jī)操縱液晶顯示屏上發(fā)出十字對(duì)接圖案,指導(dǎo)艦機(jī)的手動(dòng)或自動(dòng)重疊對(duì)接,如出現(xiàn)偏差,智能系統(tǒng)會(huì)及時(shí)報(bào)告并警示提醒飛行員及時(shí)糾正,對(duì)落點(diǎn)位置機(jī)載雷達(dá)會(huì)提前向飛行員精確報(bào)告測(cè)距,著艦掛索后會(huì)自動(dòng)在艦機(jī)操縱臺(tái),桅桿發(fā)射臺(tái)及控制中心同時(shí)亮出成功著艦上索的綠燈(該項(xiàng)指標(biāo)已在本方案中已有解決措施)該二期目標(biāo)實(shí)現(xiàn)后將使得人·機(jī)智能互動(dòng)將更替現(xiàn)行的人·人,天·艦之間的差距互動(dòng),與勢(shì)能轉(zhuǎn)移,可控?cái)r阻配套后將成為我國航母每一個(gè)架次中的可靠安全技術(shù)保障。而不是現(xiàn)行的僅僅依靠飛行員個(gè)人的飛行經(jīng)驗(yàn)。而通過上述目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)及完善,這套智能互動(dòng)系統(tǒng)將為今后艦機(jī)的自動(dòng)著艦及無人機(jī)和大型預(yù)警機(jī)等特殊機(jī)型的著·離艦提供前瞻性的研究及技術(shù)支撐。要求達(dá)到上述目標(biāo)的構(gòu)成和實(shí)現(xiàn)從研發(fā)難度上可能不會(huì)太大,這是因?yàn)楝F(xiàn)在在普通的家用轎車中的倒車可視器中其中部分功能亦已實(shí)現(xiàn),而我國神舟火箭系列與天宮試驗(yàn)室(大空試驗(yàn)站)的對(duì)接工藝已為我國成熟的技術(shù),其結(jié)構(gòu)原理亦可借鑒和移植(由于設(shè)及到艦機(jī)和控制中心的電控總成,上述目標(biāo)任務(wù)的研制將由電傳系統(tǒng)業(yè)務(wù)部門負(fù)責(zé)落實(shí))。
:二、艦機(jī)勢(shì)能轉(zhuǎn)移的實(shí)現(xiàn)方法及結(jié)構(gòu)運(yùn)行特點(diǎn):
如上所述:如何在保障著艦艦機(jī)絕對(duì)安全狀態(tài)下一次性的在短暫的瞬間和幾十米的短距離內(nèi)將它所攜帶的巨大勢(shì)能勻稱,可控的消化殆盡實(shí)現(xiàn)軟著艦?zāi)康模窘鉀Q方案中將采用如下步驟及相應(yīng)的技術(shù)措施:
(1)著艦艦機(jī)經(jīng)智能化導(dǎo)航系統(tǒng)的引領(lǐng)下,將在甲板指定的精確落點(diǎn)上著艦后,由于巨大的貫性驅(qū)動(dòng)下將快速經(jīng)過一個(gè)由人工設(shè)置的由寬逐漸變窄的過渡上坡平臺(tái)(見圖),該上坡平臺(tái)兩側(cè)由內(nèi)置鋼板,外包橡膠層組成,而由寬逐漸變窄的結(jié)構(gòu)墻則可在艦機(jī)落點(diǎn)前后方向稍有偏差時(shí)仍能順利的駛(導(dǎo))入艦機(jī)輪進(jìn)入定向槽內(nèi)并登上該平臺(tái)。在該平臺(tái)中段設(shè)置的三組定位槽(見圖)和甲板輪軌組成艦機(jī)和攔阻車保持方向及標(biāo)準(zhǔn)軌跡的往返作業(yè)場(chǎng)。當(dāng)降落的艦機(jī)快速駛離降落點(diǎn)后,經(jīng)過過渡上坡平臺(tái)(高度約1·1.2m左右),其勢(shì)能得到一個(gè)消耗與減緩的過程,更重要的是:此后的艦機(jī)將進(jìn)入一個(gè)由人工設(shè)置可精準(zhǔn)控制方向、速度,進(jìn)行艦機(jī)勢(shì)能轉(zhuǎn)移,卸載及可控?cái)r阻的安全軟著艦的控制區(qū),這為下一步的作業(yè)展開創(chuàng)造了條件。
(2)艦機(jī)的前輪(導(dǎo)向輪)率先從中間定位槽中進(jìn)入與之相聯(lián)接的勢(shì)能轉(zhuǎn)移,可控?cái)r阻車平臺(tái)上,當(dāng)快速進(jìn)入后必將將它所攜帶的勢(shì)能量迅速的轉(zhuǎn)移給馱著它的攔阻車上并推動(dòng)它一同前進(jìn),如果此時(shí)該攔阻車隨艦機(jī)前輪前行,那么當(dāng)后輪登上過渡平臺(tái)后就有落于攔阻車前空置后留出空檔上的危險(xiǎn),為防止這類現(xiàn)象的發(fā)生,本方案在過渡上坡平臺(tái)與攔阻車結(jié)合部設(shè)計(jì)了一套只有當(dāng)整個(gè)艦機(jī)(它的前、后輪)都登上攔阻平臺(tái)上才自動(dòng)分離的機(jī)構(gòu)——(活動(dòng)栓扣)它的作用是:在前輪經(jīng)過時(shí)活動(dòng)栓扣的扣板緊緊栓扣住攔阻車使過渡平臺(tái)與攔阻車形成一體,而后輪剛駛?cè)霐r阻車上時(shí),前輪碾壓住動(dòng)作桿,帶動(dòng)聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)與過渡平臺(tái)自動(dòng)分離,并同時(shí)帶動(dòng)二次保險(xiǎn)攔阻索的自動(dòng)懸升,以防萬一的“脫索”后的再次保險(xiǎn)上鉤。
經(jīng)過自動(dòng)分離后攔阻車獨(dú)自馱著艦機(jī)一道前行,艦機(jī)尾鉤經(jīng)過與自動(dòng)升起的攔阻索接觸并經(jīng)攔阻索彈簧組件緩沖處理后將艦機(jī)大部分的勢(shì)能全部轉(zhuǎn)移到攔阻車上,此時(shí)的攔阻車與艦機(jī)形成一個(gè)勢(shì)能釋放的組合體并完成勢(shì)能的勻稱分配,消耗與可控殆盡過程。
這個(gè)艦機(jī)快速登上馱著它的攔阻車并通過攔阻作業(yè)將勢(shì)能迅速轉(zhuǎn)移給攔阻車上的過程,在理論上與牛頓闡明的第一,第二運(yùn)動(dòng)力學(xué)定律概念相吻合(既定性英文稱:Newton sfirstlaw定義:力是一個(gè)物體對(duì)另一個(gè)物體的作用,它使受力物體改變運(yùn)動(dòng)狀態(tài))。而在接下來的模擬試驗(yàn)中,當(dāng)“艦機(jī)”快速登上與它同等重量(或重量偏輕,但其自身結(jié)構(gòu)上具有制動(dòng)阻力相當(dāng)時(shí)),由于勢(shì)能的迅速轉(zhuǎn)移,并在勢(shì)能總量不變但勢(shì)能攜帶體增重疊加后,它的運(yùn)動(dòng)速度比之在登上攔阻車之前的單體艦機(jī)運(yùn)動(dòng)速度遞減了約一半,這是因?yàn)榕灆C(jī)通過攔阻后它與攔阻車融為一體,勢(shì)能銳減,而勢(shì)能體確增大的緣故。這個(gè)動(dòng)態(tài)下的模擬試驗(yàn)結(jié)果表明:通過攔阻車方式進(jìn)行艦機(jī)勢(shì)能迅速轉(zhuǎn)移并安全進(jìn)行可控卸載的可行性和可靠性。而在人們的日常生活中,這種勢(shì)能的轉(zhuǎn)移過程簡(jiǎn)單程度十分類似于人們(特別是小孩子)在快速的奔跑過程中迅速的登上攜帶的滑板車—人體的重量加快速奔跑形成的勢(shì)能被迅速轉(zhuǎn)移到滑板車上。
(3)艦機(jī)尾鉤與攔阻索之間合理高效的結(jié)合其重要性不言而喻,而在一次性軟著艦攔阻方式中的作用更成為軟著艦作業(yè)成敗的關(guān)鍵。為使艦機(jī)尾鉤與攔阻索在這一新型軟著艦方式中能夠做到萬無一失,經(jīng)深入的研究,反復(fù)對(duì)比并模擬試驗(yàn)后新方案中將對(duì)現(xiàn)行的尾鉤結(jié)構(gòu)和橫臥放在甲板上的攔阻索方式進(jìn)行重大的技術(shù)創(chuàng)新和改造,具體表現(xiàn)為:
一是:在現(xiàn)行尾鉤結(jié)構(gòu)上增設(shè)一只便攜式尾鉤輪(見圖)尾鉤輪為鋁制輕便結(jié)構(gòu),橡膠實(shí)心輪胎。當(dāng)艦機(jī)著艦前放下尾鉤后,尾鉤輪將隨尾鉤一同在甲板上前行,這不但使尾鉤具有避震的作用,又避免尾鉤在甲板上高速拖拽過程中產(chǎn)生火花,形成安全隱患并損壞鉤尖,更為重要的是這種尾鉤平行設(shè)計(jì)在與攔阻索技改配套后將形成一個(gè)更為合理、高效可靠的新型上鉤組合。
二是:在現(xiàn)行的尾鉤內(nèi)側(cè)彎鉤部分(鉤索受力部分)加工鉆制一個(gè)小孔,(見圖)并在小孔內(nèi)安裝一只小型受力傳感器,當(dāng)尾鉤成功鉤住攔阻索后,攔阻索擠壓傳感器觸頭,傳感器受壓后接通信號(hào)電源,以亮綠燈的方式在艦機(jī)的操縱臺(tái),控制中心及智能桅桿靶標(biāo)發(fā)射點(diǎn)向三方告知上索成功。
三是:在尾鉤外彎鉤部分的兩側(cè)加裝一對(duì)上索擒索叉(見圖)它的作用是該上索擒索叉的擒索位置前于尾鉤部分。在尾鉤還沒有接觸到攔阻索或攔阻索位置發(fā)生偏移等情況下,先于將攔阻索擒獲并收于尾鉤上鉤部分內(nèi)以避免萬一的“脫索”現(xiàn)象的產(chǎn)生。
四是:當(dāng)萬一的“脫索”現(xiàn)象的產(chǎn)生后,由于還有接下來的二次備用保險(xiǎn)付索早于主體攔阻索之前自動(dòng)升索等待及設(shè)置在艦機(jī)輪胎定位槽底部的緩沖器和攔阻車專用軌道底部的彈簧緩沖器它們的作用不同于被動(dòng)的攔阻網(wǎng),攔阻網(wǎng)即使成功網(wǎng)住艦機(jī),艦機(jī)與飛行員仍會(huì)受損而攔阻車上通過組合式多重阻檔后,仍能進(jìn)行卸載作業(yè)并進(jìn)行可靠的回位等多重保險(xiǎn),以確保一次性著艦作業(yè)的萬無一失。
(4)在這項(xiàng)艦機(jī)勢(shì)能轉(zhuǎn)移,可控?cái)r阻軟著艦系統(tǒng)中為配合尾鉤與攔阻索每一次的上鉤作業(yè)的可靠性,在攔阻索布置上將現(xiàn)行橫臥在甲板上被動(dòng)上鉤將改變?yōu)閿r阻索懸空在甲板一定高度后主動(dòng)上鉤的方式。它的結(jié)構(gòu)與技術(shù)措施為:在攔阻車平臺(tái)艦機(jī)前輪經(jīng)過的定位槽內(nèi)特定位置上設(shè)置一個(gè)埋入式彈簧開關(guān)觸點(diǎn),并在平臺(tái)下層的空間布置有電路開關(guān)及電路延時(shí)器(運(yùn)行中將它的延時(shí)調(diào)整為所需的2·3秒后自動(dòng)斷電)和強(qiáng)力型電磁吸盤及吸盤動(dòng)作后帶動(dòng)托起攔阻索的起索器(見圖)當(dāng)艦機(jī)前輪駛上攔阻車后該定位槽位置時(shí)前輪胎碾壓埋入式彈簧觸頭接通電路強(qiáng)力電磁吸盤動(dòng)作帶動(dòng)托索器自動(dòng)將橫臥在甲板上的攔阻索托起到一定高度(高度可調(diào)整)并延時(shí)2·3秒后當(dāng)尾鉤上索后斷電自動(dòng)縮回到平臺(tái)下面不影響接下來的回位作業(yè)。
由于托起的高度(經(jīng)試驗(yàn)后再調(diào)整確定它的最佳接觸高度)攔阻索將在可控速度、方向、角度、高度精準(zhǔn)的位置上與尾鉤結(jié)合上鉤。上鉤后的攔阻索在設(shè)置的彈簧緩沖器的緩沖后將 艦機(jī)上的勢(shì)能全部迅速的轉(zhuǎn)移到馱著并聯(lián)接為一體的攔阻車上,攔阻車將在可控勻稱的馱程中將艦機(jī)的勢(shì)能消耗、殆盡。
攔阻車上的攔阻索作用只是在艦機(jī)與攔阻車進(jìn)行結(jié)合融為一體的一個(gè)輕微接觸工具,而非真正意義上的強(qiáng)行攔阻——當(dāng)艦機(jī)與攔阻車迅速結(jié)合后,艦機(jī)所攜帶的勢(shì)能90%以上將在行進(jìn)過程中有效的可控釋放掉,而不是鉤·索兩者之間相互激烈的抵觸,瞬時(shí)沖擊造成的互損。因此這也是衡量艦機(jī)硬著艦與軟著艦方式的根本除別。這種工作機(jī)理上的除別還十分類似于一個(gè)高壓氣球的瞬時(shí)爆破,而后者的作用既有于在這個(gè)氣球增壓過程中設(shè)置了一個(gè)泄壓閥,通過對(duì)它壓力的延時(shí)排放達(dá)到安全運(yùn)行的目的。這種新型可控?cái)r阻卸載與現(xiàn)行單一攔阻索停機(jī)距離方式相比較:?jiǎn)我粩r阻索的強(qiáng)拽(也就是說它的主體勢(shì)能量消耗的距離為5-15m之間),而可控性攔阻方式的動(dòng)能消耗殆盡整個(gè)過程將可控距離設(shè)計(jì)調(diào)整為30·50m之間。它的作用時(shí)間也由現(xiàn)行的2·3秒,延長(zhǎng)為10-20秒之間是現(xiàn)行強(qiáng)拽停機(jī)時(shí)間與距離的多倍,這種可控性,延時(shí)性,長(zhǎng)距離下的勢(shì)能殆盡過程,將對(duì)艦機(jī)的結(jié)構(gòu)保護(hù)及軟著艦?zāi)繕?biāo)的實(shí)現(xiàn)奠定了扎實(shí)的基礎(chǔ)。由于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、高效,它的單次作業(yè)間隙時(shí)間預(yù)計(jì)將由現(xiàn)行的4分鐘間距縮短到2分鐘左右;這為高頻次,大批量的戰(zhàn)時(shí)安全著艦創(chuàng)造了優(yōu)越條件。
(5)新型著艦鉤·索組合系統(tǒng)的分析與對(duì)比
由于采用“智能導(dǎo)航系統(tǒng)的精確引導(dǎo),降落艦機(jī)勢(shì)能的有效轉(zhuǎn)移及可靠性攔阻延時(shí)可控的作業(yè),使得艦機(jī)在今后的著艦作業(yè)中一次性安全軟著艦將成為現(xiàn)實(shí)并由此產(chǎn)生出重大的變化。
一是:飛行員在今后的著艦作業(yè)中再也不用在聚精會(huì)神操縱飛機(jī)著艦過程中又提心掉膽的防備“脫鉤”、“斷索”等故障及事故造成的嚴(yán)重后果了。因此,從一次性的著艦安全角度考慮將采用關(guān)閉動(dòng)力系統(tǒng)進(jìn)行滑翔式慢速降落,相對(duì)于帶動(dòng)力隨時(shí)準(zhǔn)備升空的高速降落方式,滑翔無動(dòng)力降落方式它的航速要慢得多,然而產(chǎn)生的機(jī)載勢(shì)能攜帶量也就要小得多。因此更有利于延時(shí)精準(zhǔn)的制導(dǎo)下將艦機(jī)降落在正確的落點(diǎn)上,而且也有利于減少艦機(jī)中的機(jī)·索互相產(chǎn)生的沖擊載量和新型鉤·索組合的順利上鉤。
二是:新型著艦方式的改變將由現(xiàn)行的粗放型著艦方式改變?yōu)榫珳?zhǔn)型著艦后,它的定位槽的設(shè)置確保了它的每一個(gè)架次中的運(yùn)行軌跡的固定標(biāo)準(zhǔn)化。因?yàn)楝F(xiàn)行的著艦方式?jīng)]有人為的干預(yù)設(shè)置,即使是同一個(gè)飛行員駕駛同一架艦機(jī),它每次降落點(diǎn)及運(yùn)行軌跡亦不相同,為保障艦機(jī)的上鉤,因此只能選擇在甲板上以中央為大致基準(zhǔn),攔阻索橫臥的長(zhǎng)度達(dá)到約10m左右。而新型鉤索裝置它橫臥、懸升的長(zhǎng)度為1·5m左右,懸升高度約:0.25m左右,艦機(jī)在定位槽方向控制下,精確的上鉤點(diǎn)方位它的十·一誤差的精確程度為:2cm之內(nèi),這在現(xiàn)行的著艦方式中是不可想象的,這是因?yàn)椴捎昧司珳?zhǔn)的定位措施所至。這也為攔阻索精準(zhǔn)檢查及精準(zhǔn)位置的防護(hù)提供了條件。
三是:現(xiàn)行的著艦方式中是以尾鉤從甲板上拾索后才形成“上鉤”的,而這個(gè)過程中由于艦機(jī)輪胎對(duì)攔阻索的碾壓、沖撞、極易產(chǎn)生鋼索的反彈和蹦跳而“脫鉤”,新型鉤·索組合采用的是托舉起攔阻索到一定高度而尾鉤又因平行托輪的設(shè)置變得在運(yùn)行中高度一致且平穩(wěn),尾鉤與攔阻索呈標(biāo)準(zhǔn)的十字結(jié)構(gòu)后,加上上述措施形成的較慢的上鉤速度及尾鉤上的擒索雙叉的位置前移擒索處理及多重保障,這些綜合條件的具備與形成,基本接近于普通火車的相互對(duì)接了,據(jù)此分析它的可靠性將獲得充分的保障。
三、勢(shì)能轉(zhuǎn)移攔阻車的可控卸載方法:
經(jīng)攔阻車上的鉤.索結(jié)合完成艦機(jī)的攔阻后艦機(jī)所攜帶的勢(shì)能被迅速轉(zhuǎn)移到馱著它的攔阻車上,而這個(gè)由單體艦機(jī)產(chǎn)生的勢(shì)能量被消耗銳減后它形成新的勢(shì)能體自身重量確得到疊加,在這種情況下,如采用可調(diào)式液壓或機(jī)械制動(dòng)都可達(dá)到可控狀態(tài)下的制動(dòng)效果。
由于攔阻車在專用的輪式跑道上完成艦機(jī)的著艦作業(yè),而當(dāng)艦機(jī)勢(shì)能消耗殆盡后需要一個(gè)將艦機(jī)送回到降落點(diǎn)的回位作業(yè),因此在攔阻車上設(shè)置有一套動(dòng)力回位系統(tǒng)(內(nèi)含:電動(dòng)機(jī)、減速機(jī)、齒輪、鏈條傳輸帶等 (見圖),該設(shè)置將在運(yùn)行的傳動(dòng)中會(huì)產(chǎn)生較大的機(jī)械傳動(dòng)阻力,只需將電動(dòng)機(jī)與減速機(jī)之間的聯(lián)接對(duì)輪稍加改造,設(shè)置一個(gè)可供方便調(diào)節(jié)松緊程度的單向抱閘裝置并通過試驗(yàn)中對(duì)“抱閘”位置的調(diào)節(jié)后即可實(shí)行在30-50m跑道范圍內(nèi)的全程可控制動(dòng)。在這個(gè)不同型號(hào)、重量級(jí)別艦機(jī)勢(shì)能體的殆盡過程中將采用不同制動(dòng)級(jí)別措施來處理,它的工作機(jī)理有如發(fā)動(dòng)機(jī)的檔位選擇。
本發(fā)明要解決的技術(shù)方案是:航母艦載機(jī)智能導(dǎo)航勢(shì)能轉(zhuǎn)移可控?cái)r阻軟著艦系統(tǒng)包括艦機(jī)甲板降落專用區(qū)、導(dǎo)入式上坡平臺(tái)、攔阻車平臺(tái)、艦機(jī)新型尾鉤組合、攔阻主索自動(dòng)升索裝置、臺(tái)、車自動(dòng)分離器、攔阻車平臺(tái)定位槽及平衡防護(hù)罩、攔阻車的可控卸載裝置、攔阻車運(yùn)行軌道、攔阻車越位緩沖阻攔器和智能導(dǎo)航控制裝置;所述導(dǎo)入式上坡平臺(tái)由導(dǎo)入式上坡段,導(dǎo)檔墻,艦機(jī)輪胎導(dǎo)入定位槽入口,自動(dòng)分離器活動(dòng)扣板組成;所述艦機(jī)新型尾鉤組合體包括能將攔阻主索上鉤的尾鉤,所述尾鉤的尾部設(shè)置有便攜式平行尾鉤輪,尾鉤的內(nèi)鉤鉤索部分設(shè)置有尾鉤上索告知受壓傳感器,尾鉤的兩側(cè)的擒索雙叉兩側(cè)安裝板上設(shè)置有擒索定位雙叉、定位雙叉拾索彈簧板;所述攔阻主索自動(dòng)升索裝置包括攔阻主索,所述攔阻主索通過攔阻付索與主索聯(lián)接卡點(diǎn)與攔阻付索相連,設(shè)置在攔阻主索下方的升索托盤與升索增程桿相連,升索增程桿的支點(diǎn)與強(qiáng)力型電磁吸盤的吸附板相連,設(shè)置在攔阻平臺(tái)的定位槽內(nèi)的定位槽上索彈簧觸頭與電路延時(shí)器及強(qiáng)力型電磁吸盤串聯(lián)相通;所述臺(tái)、車自動(dòng)分離器由艦機(jī)的前輪驅(qū)動(dòng)動(dòng)力、動(dòng)作稈、動(dòng)作桿軸、動(dòng)作桿隱槽、鋼繩轉(zhuǎn)向輪、鋼繩、鋼繩分支鎖扣、錐型活動(dòng)栓回位彈簧、錐形活動(dòng)栓、錐形活動(dòng)栓燕尾槽、攔阻車邊沿扣槽及設(shè)置在上波平臺(tái)部分的活動(dòng)扣板組成;所述車平臺(tái)定位槽及平衡防護(hù)罩由左置定位槽、中置定位槽、右置定位槽、艦機(jī)越位緩沖器、艦機(jī)平衡防護(hù)罩組成;所述攔阻車的可控卸載裝置包括電動(dòng)機(jī),電動(dòng)機(jī)通過可調(diào)式抱閘對(duì)輪與減速機(jī)、及傳動(dòng)鏈輪、傳動(dòng)鏈條相連,并由傳動(dòng)鏈條帶動(dòng)攔阻車平臺(tái)運(yùn)動(dòng);所述攔阻保險(xiǎn)付索自動(dòng)升索裝置由艦機(jī)前輪、動(dòng)作桿、動(dòng)作桿軸、動(dòng)作桿隱形槽、鋼繩轉(zhuǎn)向輪、鋼繩、鋼繩分支鎖扣、分支鋼繩、升索主動(dòng)齒輪、升索主動(dòng)齒輪鋼繩調(diào)節(jié)螺絲、升索架、攔阻付索、升索架主軸、升索架托板、升索架活動(dòng)插捎、攔阻付索與主索聯(lián)接卡點(diǎn)、升索從動(dòng)齒輪組成;在攔阻車平臺(tái)上的中置定位槽前部設(shè)置有動(dòng)作桿隱槽,動(dòng)作桿隱槽中的動(dòng)作桿軸上設(shè)置有動(dòng)作桿,在中置定位槽底部反面,鋼繩的一端與動(dòng)作桿下端相連,鋼繩的另一端通過鋼繩轉(zhuǎn)向輪、鋼繩分支鎖后一分支從錐形栓回位彈簧中間穿過后通過鋼繩卡點(diǎn)連接錐形活動(dòng)栓,鋼繩分支鎖中的另一分支連接分支鋼繩,分支鋼繩與升索主動(dòng)齒輪內(nèi)的繩槽、升索主動(dòng)齒輪調(diào)節(jié)螺絲相連,升索主動(dòng)齒輪與升索從動(dòng)齒輪嚙合,升索從動(dòng)齒輪連接升索架。
進(jìn)一步地,所述智能導(dǎo)航控制裝置由信號(hào)靶標(biāo)桅桿、固定雷達(dá)對(duì)接互動(dòng)靶標(biāo)、成功上索告知信號(hào)、艦機(jī)輪廓顯視燈桿、艦機(jī)機(jī)載雷達(dá)互動(dòng)靶標(biāo)組成。
進(jìn)一步地,攔阻車越位緩沖阻攔器由橡膠碰頭、活動(dòng)緩沖架和緩沖彈簧組件組成。
本發(fā)明的有益效果是:1、在智能化導(dǎo)航下降落;2、采用滑翔式慢速精準(zhǔn)著艦;3、著艦后的自動(dòng)糾偏上坡;4、前輪入槽定位后帶來的自動(dòng)升索;5、后輪登車后的瞬時(shí)臺(tái)、車的自動(dòng)分離;6、分離過程同時(shí)進(jìn)行的保險(xiǎn)付索自動(dòng)上索;7、欄阻上索后的自動(dòng)告知及勢(shì)能轉(zhuǎn)移;8、艦機(jī)與欄阻車運(yùn)行中的勻稱延時(shí)可控制動(dòng)卸載;9、艦機(jī)與欄阻車卸載后返程歸位;10、艦機(jī)下坡后的專用牽引車將艦機(jī)移機(jī)定位。
附圖說明
圖1為發(fā)是的作業(yè)主視圖,
圖2為發(fā)明的位置變化主視圖,
圖3為圖1的俯視圖,
圖4為圖1的D-D剖視圖,
圖5為發(fā)明的艦機(jī)越位緩沖器放大圖,
圖6為圖3的A-A剖視圖,
圖7為本發(fā)明的臺(tái)、車自動(dòng)分離器及攔阻保險(xiǎn)付索自動(dòng)升索裝置結(jié)構(gòu)示意圖,
圖8為圖7的俯視圖,
圖9為圖7的Q-Q剖視放大圖,
圖10為圖7的Y-Y放大圖,
圖11為圖7的X-X放大圖,
圖12為圖11的Z-Z放大圖,
圖13為圖3的A-A攔阻車部分剖視圖,
圖14為13的N-N剖視圖,
圖15為發(fā)明的艦機(jī)新型尾鉤組合體的結(jié)構(gòu)圖。
在圖中,1、艦機(jī)甲板降落專用區(qū) 2、導(dǎo)入式上坡平臺(tái) 2.1、導(dǎo)入式上坡段 2.2、導(dǎo)檔墻 2.3、艦機(jī)輪胎導(dǎo)入定位槽入口 2.4、自動(dòng)分離器活動(dòng)扣板 3、攔阻車平臺(tái) 4、艦機(jī)新型尾鉤組合體 4.1、現(xiàn)有艦機(jī)尾鉤 4.2、新增便攜式平行尾鉤輪 4.3、新增受壓傳感器 4.4、新增擒索定位雙叉 4.5、定位雙叉拾索彈簧板 4.6、擒索雙叉兩側(cè)安裝板 5、攔阻主索自動(dòng)升索裝置 5.1、攔阻主索 5.2、升索托盤 5.3、攔阻索緩沖彈簧組件 5.4、定位槽上索彈簧觸頭 5.5、電路延時(shí)器 5.6、強(qiáng)力型電磁吸盤 5.7、升索增程桿 5.8、攔阻索轉(zhuǎn)向輪 5.9、攔阻車承重架 5.10、攔阻車輪胎 6、臺(tái)、車自動(dòng)分離器 6.1、前輪驅(qū)動(dòng)動(dòng)力 6.2、動(dòng)作稈 6.3、動(dòng)作桿軸 6.4、動(dòng)作桿隱槽 6.5、鋼繩轉(zhuǎn)向輪 6.6、鋼繩 6.7、鋼繩分支鎖扣 6.8、錐型活動(dòng)栓回位彈簧 6.9、錐形活動(dòng)栓 6.10、錐形活動(dòng)栓燕尾槽 6.11、攔阻車邊沿扣槽 6.12、鋼繩卡點(diǎn) 7、攔阻車平臺(tái)定位槽及平衡防護(hù)罩 7.1、左置定位槽 7.2、中置定位槽 7.3、右置定位槽 7.4、艦機(jī)越位緩沖器 7.5、艦機(jī)平衡防護(hù)罩 8、攔阻車的可控卸載裝置 8.1、電動(dòng)機(jī) 8.2、減速機(jī) 8.3、可調(diào)試抱閘對(duì)輪 8.4、傳動(dòng)鏈輪 8.5、傳動(dòng)鏈條 8.6、到位自動(dòng)斷電器 9、攔阻保險(xiǎn)付索自動(dòng)升索裝置 9.1、分支鋼繩 9.2、升索主動(dòng)齒輪 9.3、升索主動(dòng)齒輪鋼繩調(diào)節(jié)螺絲 9.4、升索架 9.5、攔阻付索 9.6、升索架主軸 9.7、升索架托板 9.8、升索架活動(dòng)插捎 9.9、攔阻付索與主索聯(lián)接卡點(diǎn) 9.10、升索從動(dòng)齒輪 10、攔阻車運(yùn)行軌道 11、智能導(dǎo)航控制裝置 11.1、信號(hào)靶標(biāo)桅桿 11.2、固定雷達(dá)激光對(duì)接互動(dòng)靶標(biāo) 11.3、成功上索告知信號(hào) 11.4、艦機(jī)輪廓顯視燈桿 11.5、艦機(jī)機(jī)載雷達(dá)互動(dòng)靶標(biāo) 12、攔阻車越位緩沖阻攔器 12.1、橡膠碰頭 12.2、活動(dòng)緩沖架 12.3、緩沖彈簧組件。
具體實(shí)施方式
如圖所示,所述航母艦載機(jī)智能導(dǎo)航可控?cái)r阻軟著艦系統(tǒng)包括艦機(jī)甲板降落專用區(qū)、導(dǎo)入式上坡平臺(tái)、攔阻車平臺(tái)、艦機(jī)新型尾鉤組合、攔阻主索自動(dòng)升索裝置、臺(tái)、車自動(dòng)分離器、攔阻車平臺(tái)定位槽及平衡防護(hù)罩、攔阻車的可控卸載裝置、攔阻車運(yùn)行軌道、攔阻車越位緩沖阻攔器和智能導(dǎo)航控制裝置。
所述艦機(jī)甲板降落專用區(qū)1(如圖1、2、3所示,設(shè)置有白天或夜晚利于艦機(jī)著艦作業(yè)的明顯標(biāo)識(shí)和夜視瑩光涂裝及:LED燈帶輪廓裝置)。
所述導(dǎo)入式上坡平臺(tái)2由導(dǎo)入式上坡段2.1、導(dǎo)檔墻2.2(由寬變窄的鋼制橡膠制)、艦機(jī)導(dǎo)入定位槽入口2.3、自動(dòng)分離器活動(dòng)扣板2.4(上坡平臺(tái)部分)組成(如圖1到3所示)。它的結(jié)構(gòu)作用為:艦機(jī)在著艦作業(yè)中無論是白天或夜晚都能在智能化導(dǎo)航引領(lǐng)下,經(jīng)滑翔慢速降落在專用降落區(qū)段后(15-20m)如在方位、角度、前、后位置稍有偏差的情況下仍能通過由寬逐漸變窄的外側(cè)鋼制橡膠制導(dǎo)檔墻 的引導(dǎo)自動(dòng)糾偏,正軌登上攔阻車平臺(tái)。
所述攔阻車平臺(tái)3由攔阻車平臺(tái)3上的艦機(jī)新型尾鉤組合體4、攔阻主索自動(dòng)升索裝置5、上坡平臺(tái)與攔阻車的自動(dòng)分離器6、攔阻車定位槽及防護(hù)罩7、攔阻車可控卸載回位裝置8、攔阻保險(xiǎn)付索自動(dòng)升索裝置9、攔阻車運(yùn)行軌道10、智能導(dǎo)航有形部分11、攔阻車越位緩沖阻檔器12等組成(它的各功能部件的所在的裝置位置不同)。
所述艦機(jī)新型尾鉤組合體4由現(xiàn)有艦機(jī)尾鉤4.1(如圖15所示)、新增便攜式平行尾鉤輪4.2、新增尾鉤上索告知受壓傳感器4.3、新增擒索定位雙叉4.4、定位雙叉拾索彈簧板4.5、擒索雙叉兩側(cè)安裝板4.6、攔阻主索5.1組成。它的結(jié)構(gòu)作用為:在現(xiàn)有艦機(jī)尾鉤結(jié)構(gòu)上通過新增4.2、4.3、4.4部件后在運(yùn)行中,其新增部分隨尾鉤一同提前放下,艦機(jī)降落著艦后尾鉤由于平行尾鉤輪的增設(shè)使尾鉤在高速的拖拽過程中能始終保持平行穩(wěn)定的狀態(tài),避免了現(xiàn)行尾鉤在艦機(jī)著艦?zāi)雺汉筝喬_撞攔阻索時(shí)產(chǎn)生顫動(dòng)帶動(dòng)尾鉤蹦跳造成脫鉤的現(xiàn)象,當(dāng)艦機(jī)后輪登上攔阻車平臺(tái)后,尾鉤在中置定位槽內(nèi)與自動(dòng)升起懸空等待的攔阻索相遇,而此時(shí)在結(jié)構(gòu)位置上的擒索定位雙叉4.4先于尾鉤將不同高度或懸升位置稍有偏差的攔阻主索5.1經(jīng)過彈簧板的收納,處理將它送入到尾鉤的受鉤部分,為尾鉤的順利上索起到一個(gè)保險(xiǎn)作用。尾鉤成功上索后,攔阻索在尾鉤的底部安裝的受力傳感器4.3觸頭受壓下接通艦機(jī),電控指揮中心及智能桅桿以亮綠燈的形式告知三方上索成功。
所述攔阻主索自動(dòng)升索裝置5由攔阻主索5. 1、升索托盤5.2、攔阻索緩沖彈簧組件5.3、定位槽上索彈簧觸頭5.4、電路延時(shí)器5.5、強(qiáng)力型電磁吸盤5.6、升索增程桿5.7、攔阻索轉(zhuǎn)向輪5.8、攔阻車承重架5.9、攔阻車輪胎5.10等組成(如圖13所示)。它的結(jié)構(gòu)作用為:當(dāng)艦機(jī)的前輪登坡、定位、入槽后在攔阻車平臺(tái)的特定部位處設(shè)置有定位槽內(nèi)上索彈簧觸頭5.4。當(dāng)前輪碾壓觸頭受壓后,接通電路延時(shí)器5.5(事先將該延時(shí)器延時(shí)間距調(diào)至2-3秒)和該電路串通的強(qiáng)力型電磁吸盤5.6,通電后電磁吸盤動(dòng)作,帶動(dòng)升索增程桿5.7的增程(因電磁吸收盤吸力大但吸程有限)升索托盤5.2的聯(lián)動(dòng)將橫臥在攔阻車平臺(tái)上的攔阻主索5.1懸空升起,準(zhǔn)備與前來會(huì)合的尾鉤上索組合,完成艦機(jī)的攔阻作業(yè)。艦機(jī)尾鉤上索后將勢(shì)能通過攔阻索迅速轉(zhuǎn)移到攔阻車上,而攔阻主索5.1受勢(shì)能沖擊后經(jīng)攔阻索5.3緩沖彈簧組件的緩沖處理帶動(dòng)攔阻車馱著艦機(jī)經(jīng)與上坡平臺(tái)的自動(dòng)分離后進(jìn)行可控延時(shí)卸載,電路延時(shí)器5.4在工作約3秒后自動(dòng)斷電,由于自重的原因,5.2、5.6、5.7自動(dòng)落入原有待機(jī)位置完成它的自動(dòng)升索過程,并為下一輪的作業(yè)做好準(zhǔn)備。
所述臺(tái)、車自動(dòng)分離器6由艦機(jī)的前輪驅(qū)動(dòng)動(dòng)力6.1、動(dòng)作稈6.2、動(dòng)作桿軸6.3、動(dòng)作桿隱槽6.4、鋼繩轉(zhuǎn)向輪6.5、鋼繩6.6、鋼繩分支鎖扣6.7、錐型活動(dòng)栓回位彈簧6.8、錐形活動(dòng)栓6.9、錐形活動(dòng)栓燕尾槽6.10、攔阻車邊沿扣槽6.11、鋼繩卡點(diǎn)6.12及設(shè)置在上坡平臺(tái)2部分的活動(dòng)扣板2.4共同組成(如圖7到13所示)。它的結(jié)構(gòu)作用為:當(dāng)艦機(jī)前輪碾壓動(dòng)作桿6.2后,動(dòng)作桿前傾聯(lián)動(dòng)鋼繩轉(zhuǎn)向輪6.5將鋼繩6.6,鋼繩分支鎖扣6.7,錐形活動(dòng)栓回位彈簧6.8將錐形活動(dòng)栓燕尾槽6.10中的錐形活動(dòng)栓6.9抽出,由于一頭大一頭小的錐形栓抽出位置的變化將緊緊栓扣攔阻車邊沿扣槽6.11內(nèi)的2,活動(dòng)扣板2.4中間部分頂起,攔阻車在勢(shì)能的牽引下馱著艦機(jī)前行并實(shí)現(xiàn)功能的自動(dòng)分離。當(dāng)自動(dòng)分離后的動(dòng)作桿6.2在錐形活動(dòng)栓回位彈簧6.8的回位作用下將自動(dòng)分離器的聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)恢復(fù)到原有位置,待著艦作業(yè)完成回位時(shí)重新將活動(dòng)扣板2.4扣住攔阻車使它們又連成一體,以進(jìn)行艦機(jī)的回位及下坡后由專用移送車牽引移至指令位置,而著艦作業(yè)區(qū)則準(zhǔn)備下一輪的作業(yè)。
所述攔阻車平臺(tái)定位槽及平衡防護(hù)7由左置定位槽7.1、中置定位槽7.2、右置定位槽7.3、艦機(jī)越位緩沖器7.4、艦機(jī)平衡防護(hù)罩7.5組成(如圖5、13所示)。它的結(jié)構(gòu)作用為:7.1、7.2、7.3三組定位槽分別對(duì)應(yīng)于艦機(jī)的左、中、右三組輪胎,艦機(jī)通過上坡后自動(dòng)糾偏正位,入槽后著艦的攔阻,勢(shì)能的轉(zhuǎn)移及可控卸載作業(yè)都在這個(gè)人工設(shè)置的通道中進(jìn)行。為防止主、付兩道攔阻索在平臺(tái)上的“萬一脫索”設(shè)置在三組定位槽的底部有三組艦機(jī)越位緩沖器7.4將發(fā)揮臨時(shí)作用將艦機(jī)勢(shì)能經(jīng)緩沖器緩沖后傳遞給攔阻車帶動(dòng)它同樣進(jìn)行可控卸載作業(yè),這種可預(yù)見的情況發(fā)生的機(jī)率極低,在整體設(shè)計(jì)中只作為一個(gè)萬一發(fā)生后的多重保險(xiǎn)措施予以設(shè)置。由于采用了人工干預(yù)設(shè)置,使得在著艦作業(yè)中的每一架次中攔阻車的入槽定位及攔阻車自身運(yùn)動(dòng)的定位成為嚴(yán)格意義上的著艦運(yùn)行軌跡的標(biāo)準(zhǔn)化,加上攔阻車平臺(tái)的自身高度(約1-1.2m)與甲板形成了一個(gè)水平差,因此產(chǎn)生出這種著艦方式的另一個(gè)特征;如充分利用這個(gè)特征將為高效合理的利用寶貴的甲板面積創(chuàng)造出優(yōu)越的條件,具體做法是:將著艦作業(yè)區(qū)整體設(shè)置在盡可能靠航母艦舷邊的一側(cè)并設(shè)立一條(10)4×50m的窄長(zhǎng)專用作業(yè)區(qū),所有的艦機(jī)著艦都在這個(gè)專用作業(yè)區(qū)內(nèi)進(jìn)行,由于著艦在攔阻車上,攔阻車與甲板又形成一個(gè)安全高度差,這使得著艦艦機(jī)與甲板上停置或活動(dòng)的艦機(jī)機(jī)翼在相互重疊情況下而互不產(chǎn)生影響。因此與現(xiàn)行所有航母以甲板設(shè)為作業(yè)區(qū)中間利用,兩邊空置相比,既可空置出大量的甲板面積將作為備用區(qū)并在這個(gè)備用區(qū)內(nèi)予計(jì),可多搭載十余架艦機(jī)。
要達(dá)到上述目標(biāo)在艦機(jī)采用滑翔慢速著艦中,特別是登坡駛上攔阻車平臺(tái)后,艦機(jī)的部分機(jī)翼將凌空于海面,艦舷側(cè)向強(qiáng)勁的橫向風(fēng)對(duì)攔阻車平臺(tái)上艦機(jī)平衡穩(wěn)定性產(chǎn)生的影響不可小覷,為保障艦機(jī)著艦過程中的絕對(duì)安全,在攔阻車定位槽中艦機(jī)輪胎活動(dòng)區(qū)段內(nèi)加裝艦機(jī)輪胎平衡防護(hù)罩7.5,當(dāng)裝置后,在定位槽中活動(dòng)的輪胎只允許在間隙中前、后運(yùn)動(dòng),限制它的左右及上、下活動(dòng)使艦機(jī)始終具于高度平衡的運(yùn)行狀態(tài),運(yùn)行安全得到保障。
所述攔阻車的可控卸載裝置8由電動(dòng)機(jī)8.1、減速機(jī)8.2、可調(diào)試抱閘對(duì)輪8.3、傳動(dòng)鏈輪8.4、傳動(dòng)鏈條8.5、到位自動(dòng)斷電器8.6等組成(如圖3、13、14所示)。它的結(jié)構(gòu)作用為:當(dāng)艦機(jī)登上攔阻車經(jīng)自動(dòng)分離,攔阻上索,勢(shì)能轉(zhuǎn)移后,艦機(jī)與攔阻車將組合成一個(gè)新的勢(shì)能共同體,勢(shì)能的釋放作用會(huì)推動(dòng)這個(gè)共同體的前進(jìn),此時(shí)當(dāng)艦機(jī)通過攔阻索將勢(shì)能迅速轉(zhuǎn)移給攔阻車后,攔阻車如果自重過大,行走困難,勢(shì)能對(duì)它的一次性沖擊輸入量就大,然而達(dá)不到軟著艦的效果。
試驗(yàn)表明其正確的方法是:當(dāng)艦機(jī)通過攔阻后少量的勢(shì)能量接觸到輕便的攔阻車時(shí)攔阻車在這種輕微的接觸中就能與艦機(jī)融為一體并迅速的隨艦機(jī)一道快速的在專用作業(yè)軌道中釋放中前進(jìn),并在前進(jìn)過程中再進(jìn)行可控,延時(shí)性的制動(dòng)卸載作業(yè),避免一次性的 “強(qiáng)拉硬拽”沖擊達(dá)到軟著艦的目的。因此,這種輕便型具有活動(dòng)功能的攔阻車結(jié)構(gòu),采用延時(shí)性,長(zhǎng)距離的可控釋放方法為艦機(jī)軟著艦從工作機(jī)理上提供了保障。在攔阻車可控制動(dòng)中采用液壓或機(jī)械制動(dòng)的方法都能達(dá)到制動(dòng)卸載的目的。因?yàn)楫?dāng)艦機(jī)通過攔阻卸載后由專用牽引車移機(jī)定位和進(jìn)行下一輪著艦的準(zhǔn)備工作,因此就有一個(gè)回位作業(yè)的過程,當(dāng)進(jìn)行該項(xiàng)回位作業(yè)時(shí),啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)8.1、減速機(jī)8.2、可調(diào)試抱閘對(duì)輪8.3、傳動(dòng)鏈輪8.4、傳動(dòng)鏈條8.5,驅(qū)動(dòng)攔阻車輪胎在專用作業(yè)道中運(yùn)動(dòng)回位,到達(dá)特定位置后,到位自動(dòng)斷電器8.6斷電后與活動(dòng)扣板2.4扣住攔阻車完成艦機(jī)與攔阻車的回位環(huán)節(jié)。因?yàn)閿r阻車馱著艦機(jī)在前進(jìn)的過程中各機(jī)械之間運(yùn)轉(zhuǎn),傳動(dòng)中本身就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)較大的運(yùn)行阻力,能對(duì)攔阻車起到一個(gè)制動(dòng)作用,因此,只需對(duì)電動(dòng)機(jī)與減速機(jī)之間的傳動(dòng)對(duì)輪稍做改造,加裝一個(gè)可供對(duì)對(duì)輪調(diào)節(jié)松緊程度的“抱閘”,通過“抱閘”調(diào)節(jié)對(duì)輪的松緊程度后既可有效的對(duì)攔阻車進(jìn)行自動(dòng)的可控制動(dòng),完成勢(shì)能延時(shí)下的卸載作業(yè)。
所述攔阻保險(xiǎn)付索自動(dòng)升索裝置9由前輪驅(qū)動(dòng)動(dòng)力6.1、動(dòng)作桿6.2,動(dòng)作桿軸6.3,動(dòng)作桿隱形槽6.4,鋼繩轉(zhuǎn)向輪6.5、鋼繩6.6、鋼繩分支鎖扣6.7、分支鋼繩9.1、升索主動(dòng)齒輪9.2、升索主動(dòng)齒輪鋼繩調(diào)節(jié)螺絲9.3、升索架9.4、攔阻付索9.5、升索架主軸9.6、升索架托板9.7、升索架活動(dòng)插捎9.8、攔阻付索與主索聯(lián)接卡點(diǎn)9.9、升索從動(dòng)齒輪9.10組成(如圖7到14所示)。它的結(jié)構(gòu)作用為:利用前輪驅(qū)動(dòng)動(dòng)力6.1通過碾壓動(dòng)作桿6.2后形成的聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)再帶動(dòng)臺(tái)、車自動(dòng)分離器6將攔阻車與上坡平臺(tái)分離。同時(shí)通過鋼繩分支鎖扣6.7帶動(dòng)分支鋼繩9.1、升索主動(dòng)齒輪9.2通過齒輪嚙合帶動(dòng)升索從動(dòng)齒輪9.10將升索架9.4及升索管內(nèi)的攔阻付索9.5升起,升索主動(dòng)齒輪鋼繩調(diào)節(jié)螺絲9.3的作用是通過調(diào)節(jié)分支鋼繩9.1的合理長(zhǎng)度使升索架9.4,托起攔阻付索9.5處于垂直的工作狀態(tài),升索架托板9.7是當(dāng)托架平行而前輪對(duì)它的碾壓后,避免它的變形,而升索架活動(dòng)插捎9.8的作用是當(dāng)艦機(jī)正面經(jīng)過時(shí),活動(dòng)插捎處于閉合狀態(tài),艦機(jī)可安全通過,而艦機(jī)著艦作業(yè)完成后前輪又從退回的反向碾壓升索架使它回歸到閉合狀態(tài)完成它的付索(保險(xiǎn)索)的自動(dòng)升索過程。攔阻付索9.5聯(lián)接攔阻主索與主索聯(lián)接卡9.9,當(dāng)攔阻主索5.1萬一“脫鉤”后,將由攔阻付索9.5擔(dān)負(fù)上鉤的組合作業(yè),攔阻付索9.5上鉤后將通過攔阻付索與主索聯(lián)接卡點(diǎn)9.9,使主索系統(tǒng)的攔阻索緩沖彈簧組件5.3的串聯(lián)緩沖后將勢(shì)能轉(zhuǎn)移到攔阻車上再進(jìn)行卸載作業(yè)。
它的整個(gè)軟著艦作業(yè)特點(diǎn)及功能順序?yàn)椋?、在智能化導(dǎo)航下降落;2、采用滑翔式慢速精準(zhǔn)著艦;3、著艦后的自動(dòng)糾偏上坡;4、前輪入槽定位后帶來的自動(dòng)升索;5、后輪登車后的瞬時(shí)臺(tái)·車的自動(dòng)分離;6、分離過程同時(shí)進(jìn)行的保險(xiǎn)付索自動(dòng)上索;7、攔阻上索后的自動(dòng)告知及勢(shì)能轉(zhuǎn)移;8、艦機(jī)與攔阻車運(yùn)行中的勻稱延時(shí)可控制動(dòng)卸載;9、艦機(jī)與攔阻車卸載后返程歸位;10、艦機(jī)下坡后的專用牽引車將艦機(jī)移機(jī)定位等10個(gè)具體作業(yè)步驟,并依順序進(jìn)行(它的功能作用可由不同結(jié)構(gòu)形式予以實(shí)現(xiàn),但功能及順序不可更替)。
所述攔阻車運(yùn)行軌道10由兩條平行的不等邊角鐵與縱向軌道鋼底板相連焊接而成,不等邊角鐵窄向與軌道鋼板焊接成型,寬向朝上用于對(duì)攔阻車輪胎的導(dǎo)向作用并采用在甲板一定間距之間加工,鉆孔、攻絲用螺桿將兩條縱向的軌道在甲板上固定,與甲板平等軌道同樣采用這種活動(dòng)連接的還有上坡平臺(tái)及附屬結(jié)構(gòu)(如圖1、3所示),其目的是在復(fù)雜的戰(zhàn)時(shí)緊急情況下對(duì)它的快速拆除與重新恢復(fù),并在上坡平臺(tái),定位槽專用運(yùn)行軌道等有輪胎活動(dòng)的地方都鋪上一層橡膠皮帶(如圖5所示),以利于艦機(jī)及攔阻車在運(yùn)行中的減震降噪,并在整個(gè)著艦系統(tǒng)的各處的輪廊部分都設(shè)置LED燈帶布置在夜航著艦中開啟,以營造良好的夜航視覺條件,并在智能化引導(dǎo)下實(shí)現(xiàn)安全可靠的一次性“軟著艦”。
所述智能導(dǎo)航控制裝置11由桅桿雷達(dá)(激光)靶標(biāo)電控信號(hào)部分,電控中心著艦功能集成電路及艦機(jī)機(jī)載雷達(dá)(激光)靶標(biāo)自動(dòng)、手動(dòng)引航對(duì)接三方互動(dòng)反饋電路組成。它的有形部分初期由信號(hào)靶標(biāo)桅桿11.1、固定雷達(dá)激光對(duì)接互動(dòng)靶標(biāo)11.2、成功上索告知信號(hào)11.3(綠燈)、艦機(jī)輪廓顯視燈桿11.4、艦機(jī)機(jī)載雷達(dá)互動(dòng)靶標(biāo)11.5組成(如圖1到4所示)。它的初期目標(biāo)是:在攔阻車運(yùn)行軌道10末端安裝(見圖)信號(hào)靶標(biāo)桅桿11.1,這將在世界航母上首創(chuàng)著艦作業(yè)前方設(shè)置具有明顯參照標(biāo)識(shí)的設(shè)施。由于設(shè)置了明顯的標(biāo)識(shí),飛行員在著艦過程中就可與參照標(biāo)識(shí)相對(duì)照、清楚、明晰的判當(dāng)出自己駕駛艦機(jī)在降落過程中的所具方位,高度,為艦機(jī)安全、準(zhǔn)確降落創(chuàng)建出有利的條件,在著艦艦機(jī)上將收到機(jī)載雷達(dá)測(cè)距告知的甲板落點(diǎn)上的距離,高度提示,上索成功后在艦機(jī)上,電控中心及桅桿上將亮出綠燈,告知三方上索成功,它的二期目標(biāo)將在桅桿的中心位置裝置通過研制的雷達(dá)(激光)電傳互動(dòng)靶標(biāo)發(fā)射器,在每架艦機(jī)的前部相應(yīng)部分裝置該電傳信號(hào)的互動(dòng)接收器,并與控制中心相聯(lián)組成一個(gè)三方智能化目標(biāo)對(duì)接信號(hào)互動(dòng)平臺(tái)。艦機(jī)在著艦前將接收到控制中心發(fā)出的降落區(qū)域海況、風(fēng)速、風(fēng)向、可見度、艦速等相關(guān)重要信息提示及計(jì)算機(jī)根據(jù)著艦作業(yè)中諸單元推算的最佳方案,指導(dǎo)應(yīng)有的速度、高度、角度實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)顯示告知飛行員,降落到一定距離內(nèi)桅桿靶標(biāo)標(biāo)識(shí)雷達(dá)(激光)系統(tǒng)將自動(dòng)接通并在艦機(jī)操縱液晶顯示屏上發(fā)出十字對(duì)接圖案,指導(dǎo)艦機(jī)的手動(dòng)或自動(dòng)重疊對(duì)接,如出現(xiàn)偏差,智能系統(tǒng)會(huì)及時(shí)報(bào)告并警示提醒飛行員及時(shí)糾正,對(duì)落點(diǎn)位置機(jī)載雷達(dá)會(huì)提前向飛行員精確報(bào)告測(cè)距,著艦掛索后會(huì)自動(dòng)在艦機(jī)操縱臺(tái),桅桿發(fā)射臺(tái)及控制中心同時(shí)亮出成功著艦上索的綠燈(該項(xiàng)指標(biāo)已在本方案中已有解決措施)該二期目標(biāo)實(shí)現(xiàn)后將使得人?機(jī)智能互動(dòng)將更替現(xiàn)行的人?人,天?艦之間的差距互動(dòng),與勢(shì)能轉(zhuǎn)移,可控欄阻配套后將成為我國航母每一個(gè)架次中的可靠安全技術(shù)保障。而不是現(xiàn)行的僅僅依靠飛行員個(gè)人的飛行經(jīng)驗(yàn)。而通過上述目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)及完善,這套智能互動(dòng)系統(tǒng)將為今后艦機(jī)的自動(dòng)著艦及無人機(jī)等特殊機(jī)型的著?離艦提供前瞻性的研究及技術(shù)支撐。要求達(dá)到上述目標(biāo)的構(gòu)成和實(shí)現(xiàn)從研發(fā)難度上可能不會(huì)太大,這是因?yàn)楝F(xiàn)在在普通的家用轎車中的倒車可視器中其中部分功能亦已實(shí)現(xiàn),而我國神舟火箭系列與天宮試驗(yàn)室(大空試驗(yàn)站)的對(duì)接工藝已為我國成熟的技術(shù),其結(jié)構(gòu)原理亦可借鑒和移植(由于設(shè)及到艦機(jī)和控制中心的電控總成,上述目標(biāo)任務(wù)的研制將由電傳系統(tǒng)業(yè)務(wù)部門負(fù)責(zé)落實(shí))。
所述攔阻車越位緩沖阻攔器12由橡膠碰頭12.1、活動(dòng)緩沖架12.2、緩沖彈簧組件12.3等組成(如圖1到3所示)。它的結(jié)構(gòu)作用為:由12.1、12.2、12.3組成的緩沖器在攔阻車運(yùn)行軌道中如果發(fā)生攔阻車卸載回位系統(tǒng)“萬一”的失靈后,該越位緩沖器能將它的勢(shì)能余量經(jīng)過緩沖處理后安全的將它阻停。
五、新型軟著艦系統(tǒng)與現(xiàn)行著艦方式的性能比較與展望
1、將實(shí)現(xiàn)艦機(jī)一次性的安全可靠軟著艦?zāi)康?/p>
如上所述,由于新型軟著艦系統(tǒng)創(chuàng)新了智能化導(dǎo)航,著艦并對(duì)艦機(jī)隨帶的勢(shì)能量進(jìn)行迅速而有效的轉(zhuǎn)移及安全攔阻和可控卸載,航母艦機(jī)軟著艦的目標(biāo)將得到實(shí)現(xiàn)。
當(dāng)通過研發(fā)和裝備后,艦機(jī)飛行員在后繼的一次性可控?cái)r阻軟著艦作業(yè)中由于設(shè)置的保障作用將在著艦過程中再也不用在現(xiàn)行著艦時(shí)又提心吊膽的隨時(shí)防備萬一的“脫鉤”產(chǎn)生的高危風(fēng)險(xiǎn)及無奈的進(jìn)行二次復(fù)飛再降作業(yè)了。而采用關(guān)閉動(dòng)力后減速滑翔式著艦,這種減速滑翔式延時(shí)性的著艦不但給飛行員予留了充足的反應(yīng)時(shí)間操控艦機(jī)實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)的降落在相應(yīng)的區(qū)域內(nèi)創(chuàng)造了條件,而且勢(shì)能量的減少帶給艦機(jī)自身的結(jié)構(gòu)及攔阻系統(tǒng)相互的沖擊都要小得多,而軟著艦系統(tǒng)設(shè)置的多重保險(xiǎn)措施及結(jié)構(gòu)優(yōu)勢(shì)將率先實(shí)現(xiàn)我國航母領(lǐng)域未來在一次性軟著艦作業(yè)中對(duì)昂貴的艦載機(jī)和寶貴的飛行員生命將提供可靠的安全保障。
現(xiàn)行各國航母艦機(jī)著艦時(shí)通行采用的都是加速狀態(tài)下鉤住的是強(qiáng)行拽停它的攔阻索,帶來的直接后果是給艦機(jī)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、機(jī)載設(shè)備及飛行員身體健康(腰椎、頸椎、眼睛的紅視等)嚴(yán)重?fù)p害及“脫鉤·斷索”等事故后產(chǎn)生的高危風(fēng)險(xiǎn)。而勢(shì)能轉(zhuǎn)移,可控?cái)r阻著艦通過對(duì)一系列安全技術(shù)措施的創(chuàng)新與完善后艦機(jī)鉤住的是具有勢(shì)能轉(zhuǎn)移特征,能進(jìn)行可控下行走能力的整個(gè)攔阻車及艦機(jī)本身,實(shí)現(xiàn)的是軟著艦所可亟需的速度可控制下的遞減方式,而不是突然的拽停。“智能導(dǎo)航,勢(shì)能轉(zhuǎn)移,可控?cái)r阻軟著艦系統(tǒng)”是世界上第一款以“軟著艦”為目的并實(shí)施的新型航母艦機(jī)著艦新方式。一樣的艦機(jī)著艦作業(yè),兩種不同結(jié)構(gòu)內(nèi)容的著艦方式,所呈現(xiàn)的結(jié)果因此就截然不同。
2、將實(shí)現(xiàn)著艦訓(xùn)練科目高效、簡(jiǎn)單化
由于新型軟著艦系統(tǒng)要求采用相對(duì)慢速的滑翔式一次性精準(zhǔn)著艦導(dǎo)入定位后完成它的
臺(tái)·車自動(dòng)分離,自動(dòng)升索上鉤,二次保險(xiǎn)索的自動(dòng)升索,艦機(jī)的勢(shì)能自動(dòng)轉(zhuǎn)移,及可控下的自動(dòng)卸載,沒有了二次復(fù)飛的需求,對(duì)它唯一的要求是:在智能導(dǎo)航、延時(shí)性滑翔慢降過程中實(shí)現(xiàn)在約20m長(zhǎng)度的降落區(qū)域內(nèi)實(shí)施著艦降落)這種智能引導(dǎo)機(jī)載對(duì)接延時(shí)節(jié)奏的操控作業(yè)特點(diǎn)將實(shí)現(xiàn)艦機(jī)著艦過程的操控簡(jiǎn)單化,相比較現(xiàn)行著艦作業(yè)中由于存在高危的風(fēng)險(xiǎn),飛行員需要在模擬著·離艦環(huán)境下進(jìn)行長(zhǎng)期而反復(fù)的訓(xùn)練以積累經(jīng)驗(yàn),練就百步穿楊的本領(lǐng),增加對(duì)風(fēng)險(xiǎn)程度的控制能力,這個(gè)過程長(zhǎng)達(dá)3年左右,幾千次著·離艦科目強(qiáng)化的訓(xùn)練,他們的訓(xùn)練量是陸基飛行員訓(xùn)練量的五倍以上,他們所有的訓(xùn)練內(nèi)容都是圍繞著·離艦為主題展開的,新型軟艦著系統(tǒng)的研發(fā)裝備后,將使得這種高危風(fēng)險(xiǎn)方式得到徹底的改觀,并使著艦作業(yè)變得普通、高效并簡(jiǎn)單化:飛行員只需幾天的專業(yè)訓(xùn)練,熟練環(huán)境與簡(jiǎn)單操作就能熟練的掌握著艦要領(lǐng),因此將有充足的時(shí)間轉(zhuǎn)入到殊如:空中格斗,對(duì)空·地目標(biāo)的精確制導(dǎo)打擊等戰(zhàn)術(shù)科目的訓(xùn)練上,而不是象現(xiàn)行的著艦過程中無奈的將大量寶貴時(shí)間、精力,巨額的財(cái)力都耗費(fèi)在艦機(jī)主旨任務(wù)之外的起·降輔助環(huán)節(jié)上。因此這種精準(zhǔn)、高效、簡(jiǎn)單化的著艦操控方式使我國飛行員擁有相比其它國飛行員擁有多得多的戰(zhàn)術(shù)側(cè)重訓(xùn)練的保障時(shí)間,這對(duì)飛行員隊(duì)伍的整體戰(zhàn)術(shù)素質(zhì)的提高無疑創(chuàng)造了優(yōu)越的條件和扎實(shí)的基礎(chǔ),并由此節(jié)省出巨額的訓(xùn)練經(jīng)費(fèi)和有效的提高艦機(jī)使用壽命及戰(zhàn)斗效能。
3、將實(shí)現(xiàn)航母整體綜合作戰(zhàn)能力的大幅提升
新型軟著艦系統(tǒng)的研發(fā)裝備后與現(xiàn)行的著·離艦方式相比較;我國與其它國家一樣都是在滑躍起飛(需要較長(zhǎng)的跑道并在起飛中受到嚴(yán)格的重量限制)和著艦作業(yè)中的航母甲板的縱向中央展開,大量的空置甲板又因安全因素而無法利用,椐軍事專家們估算以“遼寧”號(hào)為例:它的排水量為67500噸,它的最大搭載艦機(jī)量為35架(J.15型折翼式艦機(jī),其中還包括2架空警直升機(jī)),而美國排水量約為8萬噸的尼米茲級(jí)航母采用了彈射器后,輔助甲板得到高效利用,它的搭機(jī)量為70架左右(內(nèi)含機(jī)庫及提升間的艦機(jī))我國“遼寧”號(hào)比它的排水量少不了多少,但搭機(jī)量確存在成倍的差距。
如我國“遼寧”既后繼航母采用勢(shì)能彈射器與新型軟著艦系統(tǒng)的有機(jī)組合配套后,不但 能實(shí)現(xiàn)艦機(jī)的大批次的離艦彈射及與之相應(yīng)的高效一次性安全著艦,使著·離艦作業(yè)的效率得到大幅的提升,實(shí)現(xiàn)高頻次,大批量的起·降,而且搭機(jī)數(shù)量上能得到成倍的增加,這是因?yàn)閮煞N新型著離·艦方式相互組合后,最大限度的能發(fā)揮其結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢(shì),航母的甲板面積及內(nèi)部空間都得到充分的利用所至。在離艦方面:我國在航母發(fā)展中今后一個(gè)相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)期內(nèi)因科技實(shí)力方面的原因,都將采用常規(guī)動(dòng)力,而非功能強(qiáng)大的核動(dòng)力,因此既使我國成功的研制了電磁彈射器也可能因它需要巨大的電能產(chǎn)出做為使用支撐而難于應(yīng)用,而且高強(qiáng)度、高飽和的電磁干繞難于消除,復(fù)雜的各航電系統(tǒng)將受到它的影響。
如果采用蒸汽彈射,美國在使用它近七十年來因時(shí)代的局限而產(chǎn)生的種種無法解決的弊端:高壓鍋爐產(chǎn)生的高溫高壓蒸汽將由船攜帶大量的油料來置換產(chǎn)生,運(yùn)行中消耗巨額的成本將以億元為單位來計(jì)算,而這隨船攜帶的倉儲(chǔ)將擠占航母近一半的空間,不但大大減少了機(jī)庫的庫容,還將形成無論是戰(zhàn)時(shí)還是平時(shí)都潛在的危險(xiǎn)源,復(fù)雜的熱力設(shè)備及迷宮般的管網(wǎng)安裝將破壞船體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度,而各工序中所產(chǎn)生的眾多工種要求(資料中顯示尼米茲級(jí)航母在2000多人的艦員配置中僅僅一個(gè)供艦機(jī)離艦的彈射系統(tǒng)竟占了五分之一之多)這種效率低下,輔肋人員眾多的方式及汽缸活塞故障頻發(fā),昂貴的運(yùn)行成本等難以解決的問題,就連財(cái)大氣粗的美國軍方也高調(diào)在改造它,當(dāng)我們進(jìn)入了以互聯(lián)網(wǎng)為代表的二十一世紀(jì)后還對(duì)這種陳舊方式真有必要去克隆并使用它嗎,從選項(xiàng)上就將產(chǎn)生一個(gè)代差。
在著艦方面:如上所述,新型軟著艦系統(tǒng)采用智能化導(dǎo)航,精準(zhǔn)化降落入槽定位,這使得今后在研發(fā)裝備后的每一架次著艦過程中,都能形成固定而標(biāo)準(zhǔn)化的運(yùn)行軌跡,這不但有利于艦機(jī)可靠的上鉤攔阻,可控卸載而且為高效的利用甲板面積創(chuàng)造了良好的條件,如與勢(shì)能彈射器的組合后,對(duì)航母的著·離艦作業(yè)形成高效的作業(yè)畫分區(qū),著·離的作業(yè)將在航母的兩側(cè)特定區(qū)域內(nèi)進(jìn)行互不影響,著·離作業(yè)的效率將得到大幅的提升。而甲板面積的有效利用及采用勢(shì)能彈射方式航母內(nèi)部空間機(jī)庫的增設(shè)形成等共同作用,至此有望在“遼寧”號(hào)及后繼同級(jí)別航母上將獲得搭載艦機(jī)數(shù)量達(dá)到55-60架約新增一個(gè)艦航團(tuán)(24架)的規(guī)模。因?yàn)楹侥复钶d艦機(jī)數(shù)量的多少是衡量航母綜合作戰(zhàn)能力的主要體現(xiàn),上述兩種新型著·離航方式的高效組合后形成的結(jié)構(gòu)優(yōu)勢(shì)將使得我國航母綜合作戰(zhàn)能力將得到大幅的提升及成倍的提高,而更為難能可貴的是上述目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)是在著·離艦高效,自動(dòng)化作業(yè)后不產(chǎn)生大的費(fèi)用及運(yùn)行成本,不占用寶貴的航母空間,沒有眾多的輔肋人員參與,不須投入大的研制費(fèi)用且采用最為簡(jiǎn)單而實(shí)用的結(jié)構(gòu)下取得的。