淺議陸基攔阻系統以及我國攔阻系統之不足

2020年4月11日美國空軍公佈了一段錄像,展示了F-15戰鬥機測試了一種機動式飛機攔阻系統,這種系統旨在幫助戰鬥機降落在戰損的跑道上,或者在跑道末端阻止飛機衝出跑道。很多朋友這才留意到原來陸基飛機也有“尾鉤”,今天我們就來簡單談談陸基攔阻系統。

淺議陸基攔阻系統以及我國攔阻系統之不足

飛機的著陸階段是飛行中最複雜、最危險的飛行階段,雖然這一階段歷時很短,但是事故發生率卻佔了整個飛行過程中事故發生率的一半。因此,飛機攔阻系統的應用愈來愈引起世界各國空軍的高度重視,已成為機場的重要常務保障設施,其作用是對正常降落和因意外原因衝出跑道的飛機進行攔阻,保障人機安全。它的重要軍事意義和經濟效益在作戰訓練中得到充分證實。據有關資料報道,美海軍陸上軍事訓練,一年就有千餘架次飛機由於各種原因被飛機攔阻設備安全攔住;我軍據不完全統計,截止到1997年僅空軍就有150餘架次飛機衝出跑道,其中構成等級事故徵候的就有近百架次,飛機攔阻系統不僅可避免可能發生的等級事故,更重要的是危難時刻保住了空勤人員的安全。

世界各國採用的攔阻系統按照攔阻形式分為網式、索式和網索混合式;按照安裝形式分為固定式和移動式;按飛行任務分為應急型和正常著陸使用的戰術型。中國和俄羅斯的陸基飛機傳統上都沒有安裝攔阻鉤,只能使用網式攔阻系統。由於攔阻網系統使用次數有限,並且在攔阻過程中會對飛機造成一定損傷,而阻攔索系統的工作阻攔索可重複使用幾十至上百次,所以西方國家攔阻系統攔阻形式以索係為主,網索混合式並用。以美國為例,其本土或者海外空軍基地一般有5套攔阻設備,其中3套攔阻索分別安置在跑道中間和距離跑道兩端300米左右的位置上,另外2套攔阻網分別安裝在機場兩端,當保障正常降落的3套攔阻索沒有鉤住飛機,攔阻失敗後,可以確保衝出跑道的飛機的人機安全。

淺議陸基攔阻系統以及我國攔阻系統之不足

西方國際具有代表性的攔阻系統

80年代初期,美國空軍為了應付局部戰爭的需要,增強快速反應能力,提出需要一種能夠在野戰條件下,靈活、機動、快速安裝轉移的大能量、高性能的通用型機動式飛機攔阻設備。PORTARREST機動式飛機攔阻系統是由美國先進工程發展中心(ADEC公司)於1981年開始研製的。此攔阻系統可以攔阻的飛機覆蓋面很寬。系統採用技術先進的液壓控制旋轉多盤摩擦式制動器。它的攔阻力大小依據飛機重量及速度進行調節,可獲得較優的攔阻力分佈。攔停距離也可根據機場需要在182m~365m範圍內進行調節,使得被攔阻的不同類型飛機受到的載荷最小。該系統基本上不受機場環境制約,是一種完全自我完善的通用型機動式飛機攔阻設備,它包括制動系統(BAK一12)、網(索)帶系統、收(索)帶系統和快速安裝所需的液壓動力源及附屬工具等,整個系統安裝在兩輛拖車上。系統可以用多種車輛快速牽引,運輸非常方便,不需其它裝卸工具,利用自帶絞盤,一架C一130運輸機就可裝運完畢。可以安裝在土質、瀝青和混凝土路面。據介紹,整套系統平均安裝時間12個人只需23分鐘。

淺議陸基攔阻系統以及我國攔阻系統之不足

美國公司全美工程公司最新用於軍事的攔阻系統有BAK-14高容量可回收式攔阻索系統,它採用了機械控制機構,在攔阻過程中對剎車壓力能夠進行有效控制,相應的索拉力、攔阻力、飛機過載、攔停距離等物理量也得到了控制,這種攔阻裝置平時攔阻索在地平面以下,保證大型的商業機或是大型的軍用機無障礙的通過攔阻區跑道。可回收式攔阻索系統的功能是回收攔阻索,回收之後使得攔阻區跑道沒有障礙物,並且在伸出抬高之後,能夠固定住攔阻索,在設定高度上攔阻索很容易被攔套另一個功能是,當它抬升時,支撐體能保持攔阻索在飛機滾轉壓過之後不再彈跳,從而能夠保證飛機上的附屬部件如油箱等不會被攔阻索鉤到,當此系統回收之後,保護攔阻索的磨損,也不會產生飛機滾轉所引起的張力。

淺議陸基攔阻系統以及我國攔阻系統之不足

BAK-14攔阻系統是已經經過驗證的系統,可靠性很高,而且適合在需要攔阻器的任何機場上使用,可以安裝在高於或低於跑道路面的混凝土墊板上,或安裝在半地坑中,以滿足特別位置要求。

它具有突出的優點:

1、獨立自主性:該型攔阻器是一種完全自主的攔阻器,它可以在沒有任何外部動力的情況下工作,也不需要水源或壓縮空氣源。

2、雙向性:該攔阻器可以在正反兩個方向上攔阻飛機。

3、安裝的靈活性:該型攔阻器可以非常容易地在世界任何地方、任何跑道表面進行安裝。

西方國家的攔阻系統安裝形式逐漸由固定式為主過渡到移動式;攔阻系統的作用也從單一的應急安全防護裝置變為正常著陸攔阻設施,概括的說就是西方攔阻系統的發展突出了通用性、機動性、一機多能以及高性能幾個方面。

雖然陸基飛機也裝有攔阻鉤,但是同艦載飛機的尾鉤還是有很大的不同。首先,使用的頻率不同。對於艦載機來說,攔阻鉤是降落的“必需品”,因為航母甲板長度有限,艦載機的每次降落都需要攔阻鉤的幫助。但是對於陸基飛機來說,攔阻鉤只是一種應急設備,使用頻率遠低於艦載機。其次,強度不同。艦載戰鬥機在著艦時,發動機是保持一定的推力的,以防著艦失敗復飛,因此降落速度高於陸基飛機,攔阻鉤需要承受更大的載荷,這就要求尾鉤具有極高的強度。而陸基戰鬥機降落時速度較低,而且滑跑的可以進一步降低速度,所以陸基戰鬥的攔阻鉤強度要低於艦載機,為了減輕飛機的重量,陸基飛機的攔阻鉤可以做得更加輕薄一些。最後,運作方式不同。艦載機一般用液壓或者壓縮空氣作為動力放下攔阻鉤,艦載機攔阻鉤使用之後可以快速收起,從而提高作戰效率。而陸基飛機的動作機構更加簡單,通常用氮氣作為動力放下尾鉤,尾鉤放下之後不能自動收起,只能由地勤人員人工收起。

淺議陸基攔阻系統以及我國攔阻系統之不足

F-35A/C攔阻鉤對比

中國的攔阻系統

我國攔阻系統的發展尚不夠成熟,目前,我國現役的飛機攔阻系統是水渦輪式固定型的,需要預先澆灌水泥地基。其主要作用與外軍相比還僅僅侷限在防止飛機中止起飛或著陸時衝出跑道,以保證人機安全。遠不能滿足新時期部隊加大訓練難度和新型飛機裝備部隊後正常訓練的要求,特別是戰時不能根據遂行任務要求,在野戰條件下靈活機動,充分發揮攔阻系統的綜合效能。

國產LZ-I型攔阻網是60年代後期研製成功的。1978年初又研製成第一臺LZ-I改進型攔阻網,經衝網試驗,攔阻殲擊機成功。1980年4月又批准設定了LZ-II型阻攔網,1981年LZ-II型飛機阻攔網設定成型,隨即投入試生產、批生產。先後在全國各地一些機場安裝,多次攔阻飛機性能良好,受到用戶好評。後來的LZ-III型飛機攔阻設備是大容量的飛機攔阻設備,與以前的LZ-II型飛機攔阻設備相比,在結構和性能上又有了很大改進和提高,主要性能體現在最大攔阻容量和允許飛機撞網最大速度/質量的提高。

淺議陸基攔阻系統以及我國攔阻系統之不足

目前我國LZ-II、LZ-III攔阻裝置主要存在以下問題:

1、機動性差,安裝週期長,費用高。國產現役的LZ-II型及LZ-III型攔阻設備均屬固定型,不能迅速轉移和快速安裝,必須事先預製混凝土地基,安裝和拆卸都要按各分系統進行。安裝一套設備所需週期平均35天左右,而且費用較高。

2、不能實現多機種攔阻。隨著作戰訓練力度的加大,常常需要機場能保證多種類型飛機的起降,因此要求飛機攔阻設備具有相應的適應能力。而目前國產飛機攔阻設備的最大攔阻容量都是針對具體機型,按照飛機滿載極限速度起飛情況下設計的。因此一個機場為了滿足所有飛機攔阻要求,只能按最大飛機選擇攔阻容量。這樣帶來的問題是,當小飛機被攔阻時,由於水渦輪初始轉動慣量大,加大了被攔阻飛機的過載,對人機產生不利影響,特別是當網帶分佈不均極易拉傷或折斷前起落架,反而會危及飛行安全。

3、攔停距離不能調整

國產現役的攔阻設備每個型號有一個固定的最小攔停距離,當機場受到條件限制需要縮短攔停距離時,就必須重新設計專用攔阻設備才能滿足要求。如現役LZ-III型攔阻設備要求攔停距離大於200m,但我國沿海有的軍用機場保險道只有150m,端頭就是深海。為了攔阻大型轟炸機,只好在LZ-III型的基礎上重新設計剎車系統,增大攔阻容量。

4、國產現役的攔阻系統不能自我獨立,攔阻後恢復使用時間長,不能實現雙向攔阻,性價比較低。

在我國空軍攔阻系統的發展上,我們應該借鑑國外使用的經驗,朝著快速、敏捷、方便、經濟可靠、多型號、多級別、系列化的方向發展。特別是需要重點發展機動型索系攔阻系統。我國西部高原地區軍用機場相對比較少且分散,一旦機場跑道受到破壞,單靠位於機場跑道兩端的攔阻網是比較困難的,而機動攔阻系統則可以靈活選擇攔阻位置,在應急情況下保障我軍戰機緊急降落的安全。實際上,我國某型號飛機在當初論證的時候就提出過加裝攔阻鉤的想法,雖然在最後型號研製過程中取消了該方案,但是也從側面證明這種新型攔阻方式也將成我國未來攔阻系統發展的方向。


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