“鹞”式飞机的载重量为1060千克时,作战半径只有92公里,所以在实际使用中“鹞”式飞机尽量使用短距起飞的方式以延长飞机的航程。
因此垂直起降飞机又称为垂直/短距起降飞机。另外由于垂直起降飞机在实战中经常需要分散在野外,所以它的维护也非常的困难。
垂直/短距起降飞机是海军青睐的型号,因为舰船上的飞行甲板的长度总是有限的,垂直/短距起落技术就显得尤为实用。装备英国“皇家方舟”号航母的“海鹞”就是“鹞”式的海军型。
“海鹞”使用了滑跃起飞、垂直降落的起降方式,通过航母前部的滑跃甲板,可以让飞机滑跃起飞,再利用推力转向,使飞机在推力不足的情况下仍能在空中稳定加速。
垂直起降飞机虽然存在载重量小、作战半径不足等缺点,但随着航空科技的发展,垂直起降技术必将进入一个新的发展高峰。
除此以外,电磁弹射器是下一代航母舰载机弹射装置,与传统的蒸汽弹射器相比,电磁弹射具有容积小、对辅助系统要求低、效率高、重量轻、运行和维护费用低廉的好处。
电磁弹射就是采用电磁的能量来推动被弹射的物体向外运动,与蒸汽弹射器相比电磁弹射器的优点主要是体积减小了很多,操纵人数也要少百分之三十左右,而且电磁弹射器的弹射力度可控,可以弹射无人机。
缺点是耗电,但对于全电力推动的航母和核动力航母来说不是太大的问题。
美国海军从1982年开始进行电磁弹射系统的技术研究,直到2004年秋天电磁弹射器进入成品测试阶段。
美国海军测试后选定通用原子能公司作为生产商美国海军技术网站透露,通用原子能公司的系统采用线性电磁加速电动机已经在新泽西州赫斯特湖试验中心完成了测试。
电磁弹射器是一个复杂的集成系统,其核心是直线弹射电动机。这种电动机的概念类似磁悬浮列车采用的技术。
与磁悬浮列车所不同的是,磁悬浮列车的运动是漂浮在空气中,而弹射电动机带有滚轮,带着一个滑块沿弹射器轨道滑行。
工作时,电动机得到供电,滑块在电磁力的作用下拉着飞机沿弹射冲程加速到起飞速度。飞机起飞后,滑块受到反向力的制动,低速回到出发的位置。
在技术方面,蒸汽弹射器和电磁弹射器之间的差别,就如同蒸汽火车与现代磁悬浮列车之间的差别。这就决定了电磁弹射器在性能上遥遥领先。
美国新型的福特级航空母舰便安装了4部电磁弹射器,将取代现役的“尼米兹”级。
降落方式,滑跑,拦阻降落。固定翼舰载机在航空母舰上滑跑降落,尤其是在夜间或在天气不好的情况下,是最困难的飞行技巧了。
以美国航空母舰为例,降落过程是这个样子的。
首先,回归的飞机要进入环绕母舰的环型航线以降低飞行高度和速度,有些时候可能还需要脱离等待中的降落航线去进行空中加油。
在降落时飞机的速度要降低到几乎失速的地步。飞行员放下起落架、襟翼与空气减速板,将着舰尾钩伸出,维持一定的速度和下滑速率。航空母舰上的降落官指挥飞机降落,他不断地告诉飞行员离最佳情况的偏差是多少;航空母舰上的降落指示灯提示飞行员下降时的角度是否正确。
在航空母舰的飞行甲板后部有四道拦阻索(尼米兹级航母的CVN76“里根”号只有三道),飞行员必须让降落的飞机在着舰的瞬间用拦阻钩挂上其中一条拦阻索。在最佳情况下他应该挂上第三条,假如他挂上前两条,那么说明他的下降角度太平;假如他挂上最后一条则是他的下降角度太陡。
在着陆时飞行员必须将飞机完全压低,这样他可以保证钩住一条拦阻索。同时,在着舰的瞬间他必须将发动机开到最大,这样假如他没有挂上拦阻索的话,他可以在最短的时间之内加速复飞以避免落入海中并重新回到降落航线。
拦阻索是由液压制动的,它在挂住飞机后可以在两秒钟和50米内使飞机停下来,飞行员会依照甲板上的地勤人员的指示将发动机的推力降低到慢车并且离开降落区。
在紧急情况下比如飞机的尾钩出现故障,无法使用拦阻索降落时,在甲板上可以拉起拦阻网来协助飞机迫降。
垂直/短距起降飞机不用拦阻索降落,而是将飞机速度降到足够低以后直接在甲板上降落并靠刹车停稳。
阻拦网是在飞机处于危急状态下着舰使用的应急装置。如果飞机着舰时没有钩上阻拦索,飞机可增大发动机推力沿飞行甲板再次起飞,在空中低空飞行后重新着舰。
而一旦飞机因尾钩放不下或尾钩损伤、燃油不多导致无法复飞及其他原因时,就需采用迫降的方法使飞机降落。
阻拦网平时并不设置,而放在跑道左舷边。跑道两侧各有一根可悬阻拦网的支柱,放倒在槽内,与飞行甲板齐平,一旦着舰需要,甲板人员在两分钟内即可支起阻拦网。
阻拦网一般设在第三根阻拦索处,高约4.5米,宽略大于阻拦索,尼龙带宽约76毫米,厚6.5毫米,只有竖向,间隔为900毫米,可承受的冲力大于阻拦索。
飞机冲进阻拦网后,沿机翼两边均匀受阻,此时飞机的动能被拦阻网吸收。
飞机撞上拦阻网后一般连同拦阻网冲出四五十米后停下来。
早期的航母降落作业非常困难,经常发生安全事故,因而最早在美军的航母“兰利号”上出现了两种革命性的辅助降落方式。设置“降落指挥官”与使用拦阻网,前者于甲板上判断降落条件、飞机高度等来挥动旗帜打信号,一般由技术纯熟的飞行员担任。