沈飞研究员点评舰载战斗机与陆基战斗机差异

资料图：美军F18舰载机降落

　　作为航母的打击手段，舰载战斗机是航母编队的重要组成部分，现代舰载航空兵力的发展表明舰上常规的战斗机(非垂直起降)可以提供防空战斗出航、打击海面和水下目标。美国、法国和前苏联已经研发了多种舰载飞机，它们可以分为两类：第一类是中型舰载机如米高扬的米格-29K、波音的F/A-18和达索的“阵风”M，它们的起飞重量在15~25吨之间；第二类是重型战斗机，即包括苏霍伊的苏-33和苏-27UB、诺斯罗普·格鲁门的F-14，它们的起飞重量在25~35吨之间。航母的甲板及甲板下的机库为中型飞机提供了更大的空间，但中型飞机的战斗载荷、作战半径和武器系统能力要逊色于重型舰载飞机。

　　舰载机的独特性

　　航空母舰是一个尺寸有限的海上浮动平台，这就使在该平台上起降并存放的舰载机具有一些与陆基飞机不同的特殊设计要求和使用维护特点——即所谓机对舰的“舰载适配性”。

　　舰载战斗机与陆基战斗机的区别源于机舰适配性的设计需求和作战使用上的差异。舰载战斗机除了承担舰队防卫的作战使命之外，还要具有与陆基飞机对抗的能力，这就决定了其与陆基战斗机的设计约束有诸多不同。

　　舰载战斗机，包括机内系统，必须在几何、结构、气动力方面与弹射器及拦阻装置的使用相协调，以实现舰上几十米距离的滑跑起降。飞机携带实际作战载荷时的性能特性，必须能在母舰常规操作能力允许的速度范围内实现发射和拦阻。飞机必须是紧凑的，而且应能折叠得更小，必须具有与运动甲板相适应的起落架装置，必须能基本上在飞机自身投影面积内进行补给和维修，并且要求的外部保障设备最少。由于存在海水、蒸汽、烟囱烟气及飞机上油液的影响，飞机应避免使用某些材料和设计技术。此外，飞机还必须考虑自然风和排气喷流的影响。

　　起降场地的不同——浮动的机场

　　说到舰载战斗机我们不妨先简单谈谈航空母舰。航空母舰出勤时是一个海上六自由度运动的平台，它不仅在海平面上做平面运动，而且在海浪的作用下还会产生纵向和横向的摇动以及升沉运动，航母上的大气紊流情况也比较复杂。除了陆地机场通常存在的大气紊流以外，由于航母庞大的舰体以及自身的运动还会在舰首产生上洗气流，并在舰尾处形成较强的公鸡尾状的尾流。另外还需要特别指出的是，航母虽然庞大，但是可供舰载机起飞、着舰的跑道长度是很有限的，目前世界上大型的航母甲板总长度也不过300多米，要求飞行员在各种天气、湍流、甲板运动等环境条件下，在飞机和拦阻装置的结构设计载荷内将飞机降落在100米的距离内。飞机降落时，横向偏离中心线超过3米或垂直误差超过2米就可能导致飞机的翼梢碰到甲板上的物体而损坏。此外，恶劣的海上气象条件、起伏不定的航母以及高密度的电磁环境都增加了舰上进场和降落的难度。

　　航母航空联队的几十架飞机要在只有陆上机场跑道十分之一面积的航空母舰上发射、回收、补给、维修，而且由于再次出动或战术态势等原因，这些工作又必须在极短时间内完成，这就需要对舰载飞机做比陆基飞机更多的工作。

　　起降方式的不同——无平漂着舰

　　由于航母着舰区长度的限制和舰载机着舰下滑过程中对下滑跟踪角和下滑航迹的严格控制，舰载机进近时采用的是定常下滑道/定常迎角(AOA)驾驶技术。在这种着舰方式下飞机着舰的下沉速度要比陆基飞机大得多，易引发撞击式着舰(也称硬着舰)。为了强制飞机在50～100米距离内迅速减速制动，需要通过安装在机体尾部下方经过特殊设计的拦阻挂钩，拉住横置于航母跑道甲板上的拦阻索，利用拦阻力来强行制动。着舰瞬间的撞击载荷、拦阻强制制动载荷的特点与陆基飞机着陆受载差异较大使得舰载机的起落架以及机体结构，特别是与起落架安装密切相关的结构都需要根据这些客观条件进行重新设计。通过以上介绍不难看出舰载机下滑着舰和舰上制动与陆基飞机平飘下滑着陆以及靠阻力伞和刹车制动有很大区别。

　　飞机以比陆上大2.5～3倍的下沉率无平飘地着舰时，将通过起落架承受比陆上大6倍或更大的竖向载荷；拦阻钩与拦阻装置啮合时，飞机又将通过拦阻钩承受很大的轴向拦阻过载。轴向载荷都是反向的，而且施加于结构的不同点；而竖向载荷则不同于轴向载荷，需有单独的结构去承受。这些冲击载荷，以及飞机接地时机体中的反向惯性载荷，与作战飞机飞行时的机动过载是不同的。

　　舰载机的飞行员座舱必须尽量靠前，接近机头，并要比陆基飞机座舱高些。这是为了在等角下滑着舰时，飞行员能看见着舰航母的水线。