舰载机着舰成败就在12秒 助降系统仍在不断改进

　　新闻背景

　　11月24日，我军飞行员驾驶国产歼-15舰载机首次成功降落航母“辽宁舰”，一举突破了滑跃起飞、拦阻着舰等飞行关键技术，受到世界空前关注。

　　舰载机在航母上降落是起降过程中难度最高的阶段。国外统计显示，舰载机事故中，80%的事故出现在降落阶段。舰载机从进入航线、对准中线到着舰这12秒，被称为“恐怖的12秒”。

　　通常，舰载机在航母上起降主要有三种方式：滑跃起飞、拦阻降落；弹射起飞、拦阻降落；短距起飞、垂直降落。中国歼-15采用的是滑跃起飞、拦阻降落的方式，是难度最大的一种，训练风险非同一般，被誉为“刀尖上的舞蹈”。

　　航母飞行甲板长度仅为陆地机场的1/10，有效着陆区域只有近百米

　　场景：歼-15舰载机以几百公里的时速，精确降落在“辽宁舰”甲板上。

　　解析：与战机在陆地机场起降相比，在航母平台上起降难度要大得多。即使一艘排水量达10万吨的航母，其飞行甲板面积有三个足球场那么大，但在空中飞行员看来就像一张小邮票。而且，航母飞行甲板跑道长度仅为陆地机场的1/10，面积只有其1%。虽然航母甲板总长有300多米，然而能够提供舰载机起飞着舰使用的距离只有百米左右。飞行员要将一架重约30吨的加速飞行的战斗机降落在一张“邮票”大小的甲板上，其难度就可想而知了。

　　同时，较陆地而言，海上飞行最重要的特点就是参照物少，海天一色，飞行员易产生错觉。另外，海上气象条件复杂多变，对飞行影响大，主要特点一是海上风浪大，影响飞行操作的稳定性；二是海面眩光大，对飞行员视觉影响大；三是海上天气变化快，云雾天能见度低。

　　在世界舰载机起降事故中，视野不佳曾酿成大祸。1972年，美国“富兰克林·罗斯福”号航母上一架A-7“海盗”攻击机在准备弹射起飞时，因座舱增压系统的不当设定突然造成舱内结雾，飞行员顿时无法看清风挡前面的情况，而此时弹射器已经高速启动，结果飞机飞离甲板后由于姿态不当，右翼下沉，坠入大海。由于整个事故发生在不到5秒内，飞行员没能来得及弹射出舱，结果殒命海底。

　　此外，航母出勤时，是一个海上六自由度运动的平台，它不仅在海平面上作平面运动，而且在海浪的作用下还会产生纵向和横向的摇动以及升沉运动。航母上的大气紊流情况也比较复杂，除了陆地机场通常存在的大气紊流以外，由于航母庞大的舰体以及自身的运动，还会在舰首产生上升气流，并在舰尾处形成较强的公鸡尾状的尾流。在舰载机起降时，航母还要根据海区气象条件保持一定的航行速度，这一切无疑给舰载机在航母上起降带来非常大的难度。

　　航母上有四道拦阻索，舰载机挂住第二道、第三道拦阻索的概率为60%左右

　　场景：歼-15舰载机着舰时，成功挂住了甲板上的第二道拦阻索。

　　解析：一般而言，陆地飞机起飞为均匀加速，着陆采用低速入场方式,减速下滑；在航母甲板上则需要高速下滑，几乎就是瞬间“砸”到甲板上。这主要是通过油门控制来改变飞机高度，而不是通过推杆或拉杆，以防没有被拦阻索勾住时，能够加速起飞，避免栽到海里。

　　拦阻索，更专业的说法应为“航母阻拦系统”。它帮助飞机在有限距离内强制制动，使最大过载和过载变化率保持平稳，及时将系统恢复到初始状态。

　　航母阻拦系统内部复杂，绝非眼睛看到的几根拦阻索那么简单。

　　航母甲板上拦阻索之间，每道间隔10余米。根据国外的统计，舰载机尾钩挂住第一道拦阻索的概率约18%，挂住第二道、第三道拦阻索的概率为62%-64%；挂住第三道拦阻索的概率约16%。即使舰载机飞行员技术出色，在天气很好的情况下，舰载机在白天也有5%的概率挂不住拦阻索，在夜间着舰则有15%-22%的失败概率。

　　而且，采用高速入场方式在斜角甲板上着舰，必须通过勾挂拦阻索在2-3秒内减速至静止状态，一旦挂索失败飞行员必须立刻“逃逸”(复飞)后重新着舰。整个起降过程飞行员均需在很短的时间内完成校准航向、调准角度、掌握速度、纠正偏差等一系列复杂判断和精细操作。当航迹控制不当而未能在预定着舰点着舰，将可能直接导致着舰失败，甚至引发严重事故。

　　1981年5月26日夜，一架训练归航的EA-6B“徘徊者”电子战机在美国海军“尼米兹”号航母上着舰时，未能对准跑道中线，而是位置偏左、机头偏右，且着舰速度大于规定速度，由于天黑，引导员未能及时发现飞机的危险姿态。结果这架“徘徊者”接触飞行甲板后从左向右越过甲板中线，一头冲向右侧停机区的3架F-14“雄猫”战斗机，霎时引发大火。事故中共有14人丧生，45人受伤，损失的EA-6B价值6800万美元，3架F-14战斗机总价值超过1亿美元，另有3架F-14和4架A-7“海盗”攻击机严重受损。万幸的是，爆炸和大火没有对核反应堆造成损伤，否则后果将是灾难性的。

　　所以说，舰载机每次降落，都是风险重重，把它比喻为“刀尖上的舞蹈”一点也不为过。一般来说，即使飞行员技术非常好，也不能保证每次降落都能成功。

　　即便经验丰富的舰载机飞行员，在每次起降时心理紧张程度甚至超过空战或特技飞行

　　场景：歼-15舰载机在勾住拦阻索的瞬间，由于惯性的作用，血液加速向飞行员头部涌去，飞行员眼前出现“红视”现象……

　　解析：其实，每次起降，都会给舰载机飞行员带来巨大的心理压力，使心理高度紧张，处于一种高应激状态。有资料显示，即便是经验丰富的舰载机飞行员，在每次起降作业时，心率和肌肉紧张度均明显高于平时，有时心率甚至达到180-200/分钟，心理紧张程度甚至超过空战或特技飞行。

　　从航母上起降，飞行员还要承受生理压力。例如，特殊起降的动力方式，决定舰载机飞行员经常承载水平向的冲击加速度载荷。反复冲击性加速度则会造成肢体、头颈部与躯干的异常相对运动，这不仅能引起飞行员颈肌拉伤，还可能造成颈椎骨折、韧带撕裂、椎间盘退变和椎间盘突出等。

　　据美军资料显示，舰载机飞行员颈痛伤发生率极高，如美太平洋舰队F/A-18舰载战斗机飞行人员74%有以颈部疼痛为首发症状的头颈部损伤发生，因此导致的临时停飞时间平均为3个飞行日。舰载直升机飞行员则主要表现为腰背痛。据1986年美军调查，161名海军直升机飞行员腰背痛发生率为82%，高于陆军飞行员。

　　舰船摇摆、振动、电磁辐射、噪声等工作生活环境和广域机动、长时间航行，也容易导致舰载机飞行员驻舰期间晕船、疲劳、睡眠不良等，产生疲劳积累，导致免疫力下降、体能下降和工作效能下降等亚健康状况，进而使其成为罹患胃肠道系统、免疫系统等疾病的易感人群。据国外有关文献报道，陆基飞行员转为舰基驻舰飞行，晕船不能坚持工作者近20%。舰载机飞行员中，易患原发性高血压、消化性溃疡、偏头痛、失眠、自主神经功能紊乱、慢性风湿性关节炎等疾病。因此，舰载机每降落一次就相当于穿过了一次“鬼门关”，对飞行员心理素质要求非常高。媒体曾报道称，从使用航母至今，美国的舰载机飞行员共死亡1000多名，在上世纪八九十年代就有400多名舰载机飞行员死亡。

　　延伸阅读

　　助降系统仍在不断改进中

　　为降低事故率，各国都在大力开发着舰下滑引导技术及其它辅助着舰技术。20世纪70年代，美国率先在航母上装备了全天候电子助降系统、助降雷达，并在飞机上安装了相应的终端。当飞机准备着舰的时候，飞行信息会进入航母指挥室的着舰窗，雷达就会捕捉到准备着舰的飞机的所有飞行参数，包括速度、高度、下滑角度和曲线等，然后航母上的雷达和无线电信息系统，就会计算出航母的行进速度、海浪的颠簸程度，马上得出飞机着舰的下滑角、下滑曲线等，再传回至准备着舰的飞机上，飞机按照这些数据进行着舰，从而可以实现全天候盲降。

　　目前，美国雷神公司已为美国海军开发了名为联合精确进场着陆系统的助降系统，以帮助舰载机在恶劣天气着陆，并获得了美国国防部工程奖。联合精确进场着陆系统利用全球卫星定位系统和双通路数据链，向美国海军航母舰载机和直升机提供精确的区域导航和着陆指引。雷神公司当前正在美国海军CVN-77航母上安装联合精确进场着陆系统。

　　这次，中国歼-15着舰试验的一个亮点，就是舰载机的光学助降系统，而且这个光学助降系统只是舰载机着舰庞杂助降系统中的一个。近年来，着舰辅助系统的应用，显著提高了舰载机飞行员着舰的成功率和可靠性，事故发生率已明显下降。