航母阻攔索

航母阻攔索，用於將將艦載機高速攔停，是艦載機名副其實的“生命線”。與岸基飛機著陸時可緩慢減速平飛大相逕庭，艦載機著陸必須加速著陸，一旦阻攔索尾鉤未能掛住艦載機，必須能快速拉升逃逸。因此艦載機著陸對甲板阻攔裝置要求極高。2012年11月25日，我國首次艦載機阻攔著艦試驗已取得圓滿成功！從艦載機尾鉤與阻攔索“拉鉤”開始到飛機停下全程時間只有2-3秒。

基本介紹

• 中文名：航母阻攔索
• 外文名：aircraft carrier arresting wire

定義

航母阻攔索阻攔裝置涉及機械、電氣、液壓等諸多高新技術，是碩大而龐雜的大工程。阻攔鋼索需要直接承受艦載機尾鉤的衝擊力和阻攔力，又要具備較高的抗疲勞連續工作性能，硬度和韌性的要求對阻攔索材質工藝提出嚴苛要求。艦載機阻攔原理技術十分不易。其中結構獨特的阻攔索支撐系統，它是一種使阻攔索升高到指定高度的裝置，以便於滑跑過後能抬起鉤住艦載機尾鉤。統計數據顯示：從1949年美國海軍開始大規模部署飛機到1988年，美國海軍和海軍陸戰隊損失了近1.2萬架飛機和8000多名飛行員。

作用

艦載機阻攔裝置是航空母艦上的重要輔助設備，實現了艦載機在有限長度的航母甲板上的安全著艦。阻攔索是阻攔裝置中的重要組成部分。一般為了保證飛機著艦安全，提高飛機尾鉤的勾索率，飛行甲板上通常都設有4-6道阻攔索。第一道阻攔索一般設在距飛行甲板尾端36~51米處，每道阻攔索之間的間隔約為12~18米，攔機網設在最後一道阻攔索前面。攔機網平時並不設定，一旦著艦需要，甲板人員在兩分鐘內即可支起阻攔網，飛機衝進攔機網後迫使其停下來。

當飛機即將降落時，首先放下起落架和襟翼，同時，將裝在艦載機上的尾鉤放下。飛機俯衝著艦，其尾鉤就可能鉤住間隔布置在甲板上的多根阻攔索中的一根，通常第二、第三根阻攔索的攔機率最高。飛機尾鉤勾住阻攔索繼續向前滑跑，阻攔索給飛機施加向後的作用力，使飛機的速度越來越小，之後安全停在甲板上。在飛機停止的瞬間，繩索中存在的應力使飛機向後滑動很小一段位移，阻攔索會自動從飛機的尾鉤上脫落，失去拉力的阻攔索恢復到原來的位置，為下一架飛機的降落作好準備。至此，一架飛機在阻攔索的幫助下完成降落。如果著艦時沒有鉤上阻攔索，飛機則加大發動機油門採取逃逸復飛措施，低空飛行後重新著艦。

殲15降落著艦瞬間

結構

航母阻攔索，是套用於航母上的攔截裝置系統，位於航母飛行甲板後部，在戰機著艦與尾鉤完全咬合後，阻攔索要在短短數秒內使戰機迅速減速至零，並使戰機滑行距離不超過百米。因此，航母阻攔索成為艦載機名副其實的“生命線”，它的地位之重要不言而喻。歷史上最初的阻攔索只是一根簡單的鋼索，兩頭懸掛著沙袋。這種阻攔索能將滑飛過阻攔索的飛機絆住或起碼卡住飛機的螺旋槳。目前世界各國航母上普遍使用的是液壓式阻攔裝置，以MK7型阻攔裝置為例，其使用的阻攔索有兩種規格，即6x30平鋼絞大麻纖維芯阻攔索和6x30平鋼絞聚醋芯阻攔索。每根阻攔索是由6股鋼絲繩組成的，每股鋼絲繩又是由12根主鋼絲、12根中間尺度的鋼絲和6根呈三角狀布置的細鋼絲扭結成的。每股鋼絲繩之間還有交接鋼絲，每根鋼絲繩芯部還設有油浸大麻纖維，繩芯中還有表明阻攔索生產廠家的識別帶。

攔阻索結構

工作原理

國內外現役航空母艦上普遍使用的攔阻裝置為MK7型液壓緩衝式攔阻系統，其組成主要包括艦上的阻攔索和支撐機構，艦下的攔阻索系、滑輪緩衝系統、攔阻器系統、鋼索末端緩衝系、復位系統、冷卻系統等。攔阻器系統又由主液壓缸、定長沖跑控制系統、蓄能器、膨脹氣瓶、定滑輪組等組成。

MK7型液壓緩衝式攔阻系統

當艦載機尾鉤掛上攔阻索後，拉動滑輪索，攔阻索經過滑輪緩衝系統和一系列動滑輪組帶動主液壓缸的柱塞，將主液壓缸里的油液經定長沖跑控制系統擠壓進蓄能器，液體通過控制閥時會產生壓力損失，對液壓油缸中的流動液體產生阻尼，對飛機產生阻攔力，使飛機逐漸減速。在沖跑的末端，控制閥開口完全封閉，柱塞和其相連的運動滑輪組停止下來，進而控制飛機停止。當飛機被攔停且攔阻索與飛機尾鉤脫離後，復位閥打開，蓄能器中高壓油液經冷卻器回流到主液壓缸，實現攔阻索復位。其中滑輪緩衝裝置可充分消減飛機掛索時鋼索的張力峰值和應力波動；蓄能器主要用於吸收並存儲阻攔過程中的艦載機動能；鋼索末端緩衝裝置可充分消除由於攔阻機中滑輪轉速不同引起鋼索的振顫；定長沖跑控制系統控制主液壓缸油液流人儲能器的流量，亦即控制阻攔過程主液壓缸的壓力、阻攔鎖張力、艦載機承受的攔阻力。可根據飛機重量通過重量選擇器調節控制閥的初始開口面積，以實現在基本相同距離上攔阻不同重量飛機。

誠然，阻攔索阻攔裝置涉及機械、電氣、液壓等諸多高新技術，是碩大而龐雜的大工程。其工作原理中所包含的高科技含量遠比上述描述複雜的多。

發展方向

最初的阻攔索只是一根簡單的鋼索，兩頭懸掛著沙袋。這種阻攔索能將滑飛過阻攔索的飛機絆住或起碼卡住飛機的螺旋槳。

1911年1月18日，美國飛行員尤金·伊利駕駛454公斤重的飛機在“賓夕法尼亞”號巡洋艦上進行著艦試驗時，飛機掛鈎抓住了五根鋼索。首先安裝有重力型阻攔裝置的是美國的“蘭利”號航空母艦。該艦是美國海軍的第一艘艦隊航空母艦，由“木星”號運煤船改裝而成，在航母的兩舷各豎立起一個支撐塔以支撐重量。阻攔索通過一個八重滑輪組連結到十字頭上。飛機鉤索後將阻攔索拖出，從而帶動重物沿支撐塔上升。

1924年，英國人諾登和巴思兩人同本國海軍簽訂契約，設計成功了較為完善的液壓式阻攔索。

1927年，美國駐英國大使將這一成果引進到了美國，最先安裝在“列剋星敦”號上進行試驗。這種阻攔裝置除部分零部件的結構外，其基本原理與今天的阻攔裝置基本一致。第一代真正的液壓阻攔索，是美國航空局航空部在諾福克海軍船廠設計並建造的。其由兩套獨立的制動機構組成，阻攔索兩端各連結一套，其設計阻攔力為35.3千牛，著艦速度為97公里/小時。它替換了“列剋星敦”號上的阻攔索，並安裝在“突擊者”號航空母艦上。這種阻攔索已具備現有阻攔裝置的雛形。

現代航母普遍使用的是液壓式阻攔系統，它由制動器械、液壓緩衝系統以及冷卻系統組成。其中，制動器械包括：產生制動力的阻攔機構、保持制動缸壓力的控制閥、保證阻攔飛機後能夠迅速回位的蓄壓器；液壓緩衝系統，主要用於降低制動初始瞬間的過載，延長系統壽命；冷卻系統，則用來冷卻艦載機在阻攔過程中由巨大動能轉換成的熱能。

目前，比較典型的阻攔系統，是美國航母普遍採用的MK7液壓阻攔系統。MK7使用了滑輪緩衝裝置，可充分消減飛機掛索的鋼索張力峰值，並消除阻攔過程中因滑輪轉速不同而引起的鋼索振顫。它適用範圍廣，重量變化較大的飛機可以在該系統作用下實現相同距離內著艦降落。

從西方多數國家套用和發展趨勢看，攔阻系統攔阻形式以索式為主，網索混合式並用。從技術性能看，主要進行高性能，大能量通用型機動式飛機攔阻設備的研製，重點突出在通用性、機動性、一機多能以及高性能等方面。包括：改進阻攔裝置，使攔阻過程更平穩，攔阻力超調量減小，並提高系統的魯棒特性及提高系統的糾偏能力，使系統能適應更多種類的飛機機型(重量)及更寬的著艦速度，在安全的前提條件下縮短停機距離；最大限度不受機場環境和客觀條件限制，進一步提高整機靈活性、機動性，以適應於快速部署、轉移，使得系統在最短時間內完成安裝、拆卸、運輸等。

隨著艦載機和無人機日新月異的發展，對航母阻攔系統提出愈來愈高的要求。美國未來航母將採用現代化的全電力推進系統，將艦上動力機械能源改變成電力能源。該系統有足夠的功率儲備，可為電磁式彈射裝置、電磁式阻攔裝置、艦載機升降平台和高能武器等提供充足的電力。目前，美、英、法、德國、等國家在這方面正積極的研究，並取得了一些研究進展。其中美國在“福特”級航母上就使用的AAG電磁阻攔系統。在該系統中，滑輪阻尼器多了兩個測量拉力的感測器。它可以直接把不同的拉力信號傳送給中央集中控制器，提醒其啟動相應的控制程式，從而有效防止過載；鋼絲繩捲筒替代了壓縮汽缸，它能通過控制初始電流和最終電流，達到均勻過載的效果。此外，美國通用原子公司提出了一種“渦輪電力系統”的先進阻攔裝置技術方案，該系統在水渦輪機系統的基礎上改進而來，採用更輕的合成電纜系統和電機，以滿足美國海軍對艦載機以162~313千米每小時的速度著艦時掛住艦載機的阻攔索能將其拉回，安全著艦的高性能要求。

遼寧艦阻攔索

阻攔鋼索需要直接承受艦載機尾鉤的衝擊力和阻攔力，又要具備較高的抗疲勞連續工作性能，硬度和韌性的要求對阻攔索材質工藝提出嚴苛要求。面對特種材料技術人才緊缺，軍代表室堅持“不為我所有，但為我所用”的思路，邀請國內三名專家協助進行現場質量管控。

航母阻攔索

艦載機阻攔原理看似極其簡單，技術卻十分不易。比如其中結構獨特的阻攔索支撐系統，它是一種使阻攔索升高到指定高度的裝置，以便於滑跑過後能抬起勾住艦載機尾鉤，既不能過高絆住戰鷹的“雙腳”導致偏倚，又必須趕緊拉住戰鷹“尾巴”將其逼停。在千百次的磨合試驗中，軍代表室才將一套性能穩定的阻攔裝備成功上艦安裝。

2012年11月25日，我國首次艦載機阻攔著艦試驗已取得圓滿成功!從艦載機尾鉤與阻攔索“拉鉤”開始到飛機停下全程時間只有2-3秒。