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飞机怎么准确在航母上降落？揭秘辽宁舰上重要的“光学系统”

时间：2019-4-24 10:14作者：update 阅读(1571) 评论: 5

导读：为纪念中国海军成立70周年，我国今天在青岛举行了海上阅兵，这也是我国本年度第一次举行的大型海上互动，这次活动也向世界展现了中国海军发展中各种新式舰艇以及我国海军70年的成就，辽宁舰和新型核潜艇也将参加海军 ...

　　为纪念中国海军成立70周年，我国今天在青岛举行了海上阅兵，这也是我国本年度第一次举行的大型海上互动，这次活动也向世界展现了中国海军发展中各种新式舰艇以及我国海军70年的成就，辽宁舰和新型核潜艇也将参加海军70周年相关活动。

　　解决难题

　　对海军知识有一定了解的朋友们应该知道，舰载飞机要降落在短而窄的斜角甲板上，不是一件很容易的事情。飞机着舰点必须非常准确。若太靠前，飞机会冲出甲板掉入大海；若太过后，飞机又可能与航空母舰的艉部相撞。真可谓前不得，后不得，旦有毫厘之差就可能酿成大祸。

　　为了保证飞机安全准确地着舰，必须采取一些技术措施帮助飞行员观察和降落。最初使用的是光学助降镜。它实际上是一面巨大的反射镜，设在斜角甲板着舰点一侧，依靠舰尾专门设置的光源，照射到反射镜上，然后通过反射镜再反射到空中，形成一个光的下滑坡面。

　　飞行员在操纵飞机降落时，可以沿着这个光的下滑坡面下滑，并根据飞机在反射镜光束中的位置来修正误差。后来，军事技术人员又研制出一种称为“菲涅尔”的透镜光学助降装置。

　　辽宁号航空母舰是中国人民解放军海军隶下的一艘可以搭载固定翼飞机的航空母舰，也是中国第一艘服役的航空母舰，它的上面就采用了“菲涅尔”透镜光学助降系统。

　　光学助降系统的出现，摆脱了单纯依靠飞行员或LSO的目视观察与个人经验引导飞机着舰，让飞行员有了可靠的降落参照指示系统，是航母舰载机降落引导技术的革命性进步。

　　问世与发展

　　菲涅耳光学助降系统由英国海军中校格德哈特发明。

　　第一代航母“光学助降镜”，由一面大曲光率的反射镜和舰尾一盏强光照射灯，通过3.5-4度的夹角，把灯光反射到空中，飞行员沿着光柱的指示下滑，并控制自己飞机的高低位置，安全降落在甲板上；该系统受海浪颠簸影响较大，飞行员往往会丢失光柱并较难捕捉到。

　　第二代菲涅耳光学助降系统产生于1963年前后，由英国研制成功，就是今天的“菲涅耳光学透镜助降系统”，目前第三代改进型“菲涅耳光学透镜助降系统”IFLOLS准备装备建造中的最新型“福特”级超级航母上。

　　运行模式

　　“菲涅尔”透镜光学助降系统设在航母中部左舷的一个自稳平台上，以保证其光束不受舰体左右摇摆的影响。

　　它由4组灯光组成，主要是中央竖排的5个分段的灯箱，通过菲涅尔透镜发出5层光束，光束与降落跑道平行，和海平面保持一定角度，形成5层坡面。每段光束层高在舰载机进入下滑道的入口处（距航母0.75海里）为6.6米，正中段为橙色光束，向上、向下分别转为黄色和红色光束，正中段灯箱两侧有水平的绿色基准定光灯。

　　当舰载机高度和下滑角正确时，飞行员可以看到橙色光球正处于绿色基准灯的中央，保持此角度就可以准确下滑着舰。如飞行员看到的是黄色光球且处于绿色基准灯之上，就要降低高度；如看到红色光球且处于绿色基准灯之下，那就要马上升高，否则就会撞在航母尾柱端面或降到尾后大海中。

　　在中央灯箱左右各竖排着一组红色闪光灯，如果不允许舰载机着舰，它发出闪光，此时绿色基准灯和中央灯箱均关闭，告诉飞行员停止下降立即复飞，因此被称为“复飞灯”。复飞灯上有一组绿灯，叫做切断灯，它打开即是允许进入下滑的信号。

　　这些灯光由着舰引导员（LSO）控制，他们在舰后部左舷LSO平台上，分工观察着舰机的位置、起落架、襟翼、尾钩等的情况，一面与飞行员通话，一面操纵灯光信号。在舰岛上部左侧后部设有主飞行控制室，一名飞控官监视着飞行甲板和空中的情况，对着舰机的安全进行最后把关。在美国航母上，飞控官由老资格的中校级飞行员担任，并配有一名少校做为助手。

　　当不允许舰载机着落时，左右两侧红色灯发出闪光，绿色水平基准灯不亮；当允许舰载机着落时，红色灯则不亮，绿色基准灯发出固定光，“菲涅尔”透镜也同时发光。它发出的光要比绿色基准灯强，而且上下不同位置的透镜发出的定向光束各代表一种下滑角。

　　黄色光是高的下滑坡面，红色光是一个低的下滑坡面，橙色光是正确的下滑坡面。舰载机飞行员下滑时，如果看到的是橙色光，就可以准确地着舰了；如果看到的是黄色光束，说明舰载机下滑角太大；如果看到了红色光束，则说明舰载机下滑角太小。

　　透镜式光学助降镜甲板边缘装置是由灯光指示器、纵摇伺服驱动器、固定基准灯、调节基准灯、禁降灯等组成。使用时由光源、“菲涅耳”透镜和双凸透镜的综合作用形成一支光束。这支光束若出现在基准灯上面，说明进场飞机下滑角大大；若出现在基准灯下面，则说明进场飞机的下滑角大小。

　　它通常由4组灯光组成，中间竖排着一个灯箱，通过透镜发出5层光束。这5层光束与飞行跑道平行，和海平面保持一定角度，形成五层波面。

　　这五层光束正中间为橙色光束，向上向下分别为黄色和红色，两边为绿色基准光束，当舰载机下降时，舰载机飞行员就观察助降镜，如果看到的是橙色光，就可以准确着舰了；如果看到的是黄色光束，说明飞机所在处太高，需要下降高度；如果看到红色光束，说明飞机所在处太低，需要上升高度，否则就会撞在航空母舰的舰艉上；如果看到的是绿色光，说明飞机偏左或偏右了，需调整水平位置。

　　灯箱左右各有六盏绿色基准灯成一排与甲板平行，飞行员下滑时能看到基准绿灯亮，表示飞机已经进入下滑道范围，如果看不见说明飞机偏离正常位置较远，需要赶快修正。如果基准绿灯关闭，说明母舰发生意外不能着舰。

　　禁降灯有两组（列），左右各两列12盏灯（共24盏）。当允许着舰时，禁降灯最上边的4盏（左右各两盏）绿灯亮，其它灯都关闭（叫“切断”）；如果禁止着舰，禁降灯最上面的4盏绿灯被关闭（切断），余下的20盏（左右各10盏）均亮起红灯。

　　灯箱正中央竖排一组上下5盏方形“菲涅耳透镜灯”，由上到下同时发出1-5层光束，每层光束保持不同角度和不同颜色，飞行员位于不同下滑位置（或高或低或正常）只能看到其中一盏。1#灯（黄色），2#灯（黄色），3#灯（橙色），4#灯（红色），5#灯（红色）。

　　当母舰禁止着舰时，菲涅耳透镜灯也全部关闭。可见，基准灯和禁降灯属于信号告示灯，而“菲涅耳透镜灯”才是真正判断下滑角大小、下滑位置高低的校准修正灯。为了保障舰载机顺利着舰，在甲板着舰区左舷，还有一组人员负责目视监督并协助飞行员着舰，全部由经验非富的飞行员轮流担任，他们熟悉每名飞行员的驾驶习惯，通过无线电通话设备和控制“菲涅耳透镜灯”，及时提醒飞行员修正错误。

　　每次执勤有6-8人，一名资深飞行军官担任长官。具体分工：①1名飞行任务联络员，负责接受飞控中心指令，了解每架着舰飞机起降情况；②2名TV监视员紧盯摄像机和雷达监视器，并大声通知指挥官飞机下滑情况；③2名目视观察员凭经验目视判断飞机下滑偏差并听取TV监督员的报告，指挥飞机修正；④2名决断控制员，手举“禁降灯”开关器（一绿一红），发现100米距离内下滑情况不妙，立即切断绿灯全部转换成“禁降灯”（红灯），警告飞行员立即“复飞”（逃逸）；一旦飞机复飞成功，还要马上切断“禁降灯”（红灯）恢复绿灯，保证后续飞机继续着舰；⑤1名指挥官密切注意飞机着舰后是否勾住阻拦索，一旦发生意外，指挥官大叫“复飞、复飞”，他的话筒能压倒所有人的通话而不受干扰；⑥1名信号员手持绿色信号板（或红色），跪在阻拦索左后侧，一旦灯光及无线电故障，使指挥信息不间断。

　　短板缺点

　　“菲涅尔”透镜式助降镜使用简单可靠、目视直观，一问世便为英美等国航空母舰普遍使用。但是，它却有个最大的缺点：遇到阴雨雾云，常常显得“力不从心”，无法可靠地帮助降落。为此，美国海军又开始在航母上安装雷达助降系统，即全天候自动着舰系统。

　　这套系统由舰载设备和机载设备联合组成。当舰载机准备着舰时，先由“塔康”空中战术导航仪引导，然后由舰载盲目着舰雷达精密跟踪，将观测到的舰载机飞行数据传至舰载数据处理机；数据处理机适时求出舰载机的航线，并与规定的航线相比，得出纠正数据，后由指令发信机发出。舰载机上的指令接收机收到信息后，就可以指挥自动驾驶仪和耦合器操作舰载机进入规定航线了。

　　不过，雷达助降系统还是有与生惧来的缺点———易受电子干扰。这又使得一些海军专家开始琢磨和研制效果更好的电视助降装置系统、激光助降装置系统等。

　　拿电视助降装置为例，该系统可供飞机日夜着舰作业，不停地监视和记录着舰情况，并向助降军官提供飞机着舰时最合适的调整航线信息。它与其他助降装置系统配合使用，可互相取长补短，获得最好的效果。

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