艦載機起降有多難?相當於刀尖上起舞,美海軍曾40年摔機12000架

2020-04-08     谷火平

航空母艦,當今世界大國軍事實力的象徵,以一艘或多艘航母為核心,以多艘巡洋艦、驅逐艦為護衛,外加1~2艘核潛艇所組成的航母戰鬥群,是當今世界上威力最強大的作戰集群。特別是以美國10萬噸超級航母為核心的大型海上航母戰鬥群,憑藉著航母上數十架先進的戰鬥機,只需要一個攻擊波,就可以殲滅一支艦隊,甚至顛覆一個小國家。

(當今世界最強的美國海軍航母戰鬥群)

美軍航母戰鬥力的核心,在於其搭載是數十架各型飛機,而其中最有戰鬥力的自然是先進的艦載噴氣式戰鬥機。雖然艦載戰鬥機在航母上的起降看起來非常酷炫,但是真正的艦載航空兵飛行員們,特別是艦載戰鬥機部隊的飛行員們都知道,在航母上起降戰鬥機,純屬於在"刀尖上跳舞",航母戰鬥機飛行員堪稱是世界上最藝高膽大的一群人。而美國航母艦載戰鬥機部隊的強大戰鬥力其實也都是靠鮮血換來的——很少有人知道,在1947年到1987年的40年中,美國海軍就摔掉了大約12000架各型飛機,其中摔死超過8000名飛行員。而正是這些血的教訓,換來了美國海軍艦載航空兵部隊強大的戰鬥力。


在航母上起降,等同於和死神跳舞


航空母艦其實本質上就是一個漂浮在海上的飛機場,因為地球上70%的面積是海洋,因此搭載飛機的航空母艦,在大洋上可以對任何沒有空中掩護的海軍艦隊構成一邊倒的作戰優勢:現代航母艦載機的作戰半徑普遍在500公里以上,再加上機載反艦飛彈,所以航母艦載機通常可以攻擊距離航母本艦650~800公里遠的目標。而當今全球的艦載反艦飛彈普遍射程在150~300公里之間,即使是冷戰時期蘇聯研製的專門對付美軍航母的那些超重型反艦飛彈,其射程最大也不過550公里,理論上航母的艦載機可以在對方艦隊發動攻擊之前就將其徹底消滅。

(艦載戰鬥機聯隊,是航母戰鬥力的核心,圖為美軍F/A-18大黃蜂多用途戰鬥機)

正因為如此,從1920年代開始,世界主要海軍強國就都在競相發展航空母艦。二戰結束後,噴氣式戰鬥機開始登上航空母艦,成為艦載機的主力,世界海軍也隨之進入噴氣式時代。由於噴氣式飛機重量大、速度快,和傳統的螺旋槳飛機有很大不同,同時,由於航母在水中是一個六自由度運動的目標,所以在航母上起降飛機,特別是在航母上著艦就成為艦載機飛行員最危險的工作。

(杜魯門號航母CVN-75)

航母的直接目的就是搭載飛機,為海軍艦隊提供有效的空中支援和掩護。由於受技術和戰術的限制,航母雖然有著當今所有軍艦中最寬大的甲板,但是和陸地不同的是,航母的甲板面積僅相當於陸地機場面積的約1/50,卻要搭載遠比陸地機場多得多的各型飛機,大量飛機擁擠在甲板上,排隊起飛、排隊降落,同時在甲板上的調度不能阻礙其他飛機的運動,而航母甲板和機庫之間還有著巨大的升降機,以便把加滿油、掛好炸彈的飛機送上甲板,同時把返航的飛機送回機庫進行維護保養。

(冷戰期間,美國海軍最慘的一次航母事故,一架艦載戰鬥機掛載的"祖尼"火箭彈因為短路而走火,擊中了另一架加滿油的戰鬥機,後者隨即發生爆炸,爆炸導致企業號航母后甲板被炸出5個大洞,整個軍艦險些沉沒)

以美軍航母為例,整個航母通常需要5000~6000人通力協作,才能發揮出航母的最大作戰效能。而在航空母艦上,艦載機的起飛和降落無疑是最危險的作業,相比之下,飛機的降落甚至比起飛更加危險。因為航母艦載機從甲板上起飛目前主要有三種方式:垂直/短距起飛、滑躍式起飛和彈射起飛。但是無論哪種起飛方式,飛機都是固定從航母的甲板上,以自身發動機的動力為基礎,實現起飛的。所以飛機是從一個相對固定的平台飛向空中,在這其中飛機和平台的運動保持一致,所以相對"安穩"。

(正在航母上降落的美國海軍E-2D型預警飛機,該機似乎遭到橫風吹襲,姿態不是太好)

而和起飛相比,航母艦載機的著艦降落,堪稱是一場以生命為賭注的雜技。這主要是因為,航母是船舶,其在海上處於不斷的運動當中,而且由於水面受海風、洋流等氣候影響,本身也處於不穩定狀態,因此航母甲板處於前後、左右、高低等六個方向不確定運動,所以也稱為"六自由度平台"。而飛機在空中飛行,要降落在僅有陸地機場1/50大小,而且處於無規律六自由度運動的航母上,其難度可想而知。


改造航母,提升安全性


為了能夠摸索出有效安全的降落技術,美軍在海軍艦載航空兵方面付出了大量的努力,甚至是大量的傷亡。在早期使用螺旋槳飛機的時代,由於當時的艦載機普遍較為輕便且著艦速度相對較小,所以即使當時的艦載機沒有勾住甲板上的攔阻索,在整個甲板上,也可以自行停頓下來。但是進入噴氣式戰鬥機時代後,由於噴氣式飛機速度極快,在早期航母依然採用二戰時期的直通甲板,所以一旦飛機沒有勾住攔阻索導致著艦失敗,那麼飛機就會一頭沖向前方,撞上先前降落的飛機或者一頭栽進大海。

(F-18著艦降落勾住攔阻索)

根據統計,在美國海軍航空兵換裝噴氣式戰鬥機的1950年開始,美國海軍的艦載航空兵傷亡就爆髮式增長:1953年時美國海軍總共因事故損失700多架各型艦載機,423名飛行員死於事故;1954年時美國海軍損失776架飛機,535名飛行員死於事故,如此高密度的傷亡,最大的問題就在於當時的航母雖然搭載的是噴氣式戰鬥機,但是依然採用的是二戰航母的全通平甲板設計,這樣一旦飛機著艦失敗,就必然會衝進艦首其他已經降落的飛機之中,導致重大事故。

(改裝斜角甲板進行測試的美國海軍"安提坦"號航母,其艦體後部的斜角甲板清晰可見)

後來,英國人發明了"斜角甲板"和光學助降鏡。這樣航母艦載戰鬥機在降落時可以通過光學助降鏡的引導,進而保持準確的下降高度和角度。同時,斜角甲板把現代航母的甲板分為兩個部分,前半部分用於起飛,後半部分用於著艦。這樣即使戰鬥機沒有勾住攔阻索而著艦失敗,也可以直接開足馬力重新復飛。這樣就大大降低了飛機在航母上降落時出現的意外情況。

(美軍最新的福特號航母)

斜角甲板、助降鏡和彈射器號稱是現代航母的"三大法寶"。儘管目前只有美國海軍的大型航空母艦和法國海軍唯一的戴高樂號航母使用彈射器,是彈射式航母。不過包括美國、法國、中國、俄羅斯和印度等國在內,大部分航母都裝備有攔阻索。這是因為目前的艦載戰鬥機中,除了F-35B型垂直/短距起降戰鬥機外,其他戰鬥機,包括F-35C型艦載戰鬥機,都採用了攔阻著艦的方式。

(一根細細的鋼索可以讓自重20多噸的艦載機在不到90米的距離內完全停下來)

攔阻索是一種特製的鋼索,這種鋼索通常以15米為間距,設計4根,布置在航空母艦的斜角甲板後部,當艦載機著艦時,其尾鉤放下,只要勾住任意一根攔阻索就可以確保飛機能夠停在甲板上。不過,為了確保飛機一旦未能勾住攔阻索而需要復飛的情況,艦載機在著艦時必須不斷降低油門,降低飛機發動機功率,讓飛機自然下滑,而在著艦的瞬間,無論戰鬥機是否勾住尾鉤,都必須立即把油門推到底,把發動機提升到最大功率。這樣就是為了能夠在萬一著艦失敗的情況下,確保飛機有足夠的動力復飛。這種飛行對飛機的發動機是一個重大的考驗,同時對於航母上的攔阻索也是一個重大考驗。正常情況下,航母在出航時都需要帶上數根攔阻索,就是為了一旦出現故障可以立即更換。

(圖為正在著艦的蘇-33戰鬥機)

2016年12月俄羅斯"庫茲涅佐夫"號航母在地中海部署期間,就曾經有1架蘇-33艦載戰鬥機在著艦時,其勾住的攔阻索意外斷裂,導致飛機墜海,不過所幸的是飛行員成功彈射逃生,但是飛機沉入地中海,徹底損失。2003年,美國海軍航母也發生過類似事故:一架F/A-18大黃蜂戰鬥機在著艦時同樣意外拉斷了攔阻索,當時甲板上20多名地勤人員被掃過甲板的攔阻索擊中,多人受傷。


依然危險的航母起降作業


根據美國海軍的統計,從1947年到1987年,單美國海軍就損失了超過12000架各型飛機,特別是在1950和1960年代,一是由於當時美國海軍處於螺旋槳飛機和噴氣式飛機的交替年代,部隊需要大量的時間來進行裝備磨合;二是由於當時的噴氣式飛機性能不穩定,故障率本身就高;三是由於當時航母本身設計也不夠合理,依照二戰標準設計的直通型甲板無法適應高速的噴氣式飛機起降;四是由於當時美國海軍的飛行員訓練也並不完善。所以在1950~1970年的20年中,美國海軍的艦載機損失率高得嚇人。

(新技術、新戰術、新飛機、同時缺乏有經驗的飛行員,是造成美國海軍在冷戰早期事故頻發的根本原因)

特別是上文提到的1953、1954兩年,美國海軍就摔掉了超過1500架飛機,這個水平甚至連摔飛機大王——印度,也望塵莫及。有資料統計整個印度空軍在40多年的建軍歷程中也只摔了1000多架飛機,連美國海軍的零頭都不到。不僅如此,甚至到了今天,美國海軍的損失數依然驚人,根據公開的報道,美國海軍在2016年一年中,僅F/A-18這一個機型就摔掉了8架(加拿大和瑞士也各摔了1架F/A-18戰鬥機),由此可見,即使在技術完善、經驗充足的今天,航母艦載機的起降依然是一個危險的活動。根據美軍統計,即使在今天,美國航母艦載機白天降落的平均事故率依然高達4%,而夜間降落的事故率則高達12.5%!

(F-18在福特號上訓練夜間彈射起飛)

不過,儘管損失慘重,美國海軍通過大量的訓練和實戰,還是掌握了比其他任何國家都更為豐富的航母起降經驗,特別是航母著艦經驗。所以至少到目前為止,美國的航母戰鬥群依然是全球海軍中戰鬥力最強的海上艦隊。而美軍航母艦載機飛行員用鮮血換來的經驗教訓,確實值得我們不斷的學習體會。

文章來源: https://twgreatdaily.com/zh-sg/G5eKXHEBrZ4kL1Vi6DmK.html