航空母艦上的艦載機是如何順利降落到甲板上的?

FunLife 2021/11/18 檢舉 我要評論

正常降落過程為艦載機先以平行于航母前進的相反方向之右舷飛行,再轉彎進入進入順風段,並放下阻攔鉤與起降架,再沿著3.5°至4°下滑線進場著艦,以攔阻鉤勾住攔阻索(若艦載機飛得太高會勾不到攔阻索,飛太低又會撞到艦尾),以其吸收飛機動能,起落架與尾部的攔阻鉤同時放下,這時若為螺旋槳飛機要將油門減小,並採取平飛,而噴氣飛機則以上兩者動作都不需要。

雄貓艦載機降落

著艦通常會有以下四種情況:安全著艦、複飛(Wave Off)、逃逸(Bolter)和撞艦(例如撞到艦島),這四種狀況中,複飛占了40%至50%,指的是未接觸甲板而著艦失敗的情況,倘若油門功率、反應時間和縱向加速度許可,仍可重新進入降落程式;逃逸則指的是飛機已接觸甲板,但降落失敗的情形,通常是攔阻鉤沒有勾住攔阻索,這時飛行員必須于甲板著艦區加速滑跑,倘若該機短程起降和引擎加速性能不足很容易失敗。

艦載機降落

艦載機降落技術遠比起飛困難,失事率也比陸基飛機高的多。航母飛行甲板若為300米,一般僅有100米可騰出用于降落(若為斜角處跑道,約有200米,僅為陸基降落跑道長的1/10),加上航母本身縱搖、橫搖、上下起伏的運動、艦上干擾氣流,如通過甲板表面而至尾部向下沉再往上升的「公雞尾」氣流和自右舷艦橋形成的亂流、風速限制(一般情況下,艦載機要降落必須要有25節以上的相對風,為了讓降落順利,航空母艦需要適時調整其航速)與可見度等都增加了著艦的難度,美國海軍規定艦載機著艦時,航母縱搖不得超過2度,橫搖不得超過7度,艦尾下沉不得超過1.5米。

助降設備

早期,航母降落作業困難,發生事故傷亡多,因而最早在美軍航母「蘭利號」上出現了兩種革命性輔助降落之制度:設置「降落指揮官」與使用攔阻網,前者于甲板上判斷降落條件、飛機高度等來揮動旗幟打信號,一般由技術純熟的飛行員擔任,而後此制度傳入英國。

至于攔阻網則是讓降落的飛機免于意外的一項保險,最初當飛機要降落時甲板人員要上前掛住鉤索,而後進步成飛機降落時會開動下方的著艦鉤來勾住甲板上並排的「攔阻索」,攔阻索兩端連入甲板下的液壓制動器,吸收飛機剩餘的動能,進而讓其在甲板上停下。

如果沒有掛到攔阻索,攔阻網可以避免飛機撞上甲板停放的飛機或是摔出飛行甲板,亦不會毀損機體,還可以調整降落位置,因此攔阻網的發明大幅提升了飛機的降落效率,在1923年未使用攔阻網時美國海軍最佳的成績是7分鐘降落3架飛機,使用後則是4分20秒降落了6架。

德懷特·D·艾森豪號航空母艦上的「菲涅耳式」光學著陸系統

進入噴氣艦載機時代後,由于其速度過快、降落指揮官和飛行員皆反應不及,原先制度已不能保證安全降落。50年代時,英國出現了由尼可拉斯·古德哈特中校所發明的光學助降裝置(但值得一提的是,利用燈號裝置來協助降落的方式于日本在建造「鳳翔號」時就已採用),其以一個凹面鏡反射燈光至空中,為飛行員提供一個指示降落路線的光柱(與海平面夾角為3.5至4度)。

然而此裝置仍受制于海面狀況造成的艦體搖擺式」光學助降裝置徹底前者解決了光柱不穩定的問題,其外型外型為三種燈號組合而成,雖然會因型號而外觀有所差別,但使用方法相同,中間直條燈號表示飛機目前位置過高或過低,讓駕駛員將飛機調整為橫條燈號位置,紅色燈亮起表示飛機需要重新降落。

菲涅耳式助降裝置並非沒有缺點,它有著易受天氣雲霧影響以及作用距離太短、以致于來不及調整誤差的缺點,後來于60年代還出現了自動著艦系統(ACLS),由電腦控制其甲板運動著艦誤差修正和飛行高度,並結合全天候型的雷達助降系統,其分別裝載于艦載機和船艦上,以連動資訊來隨時修正、調整為最適當的位置,由于其有著可能受電磁波影響的疑慮,因此現今航母降落裝置多半是混合使用,包括光學裝置、雷達助降系統以及降落指揮官,光學裝置通常位于左舷,操作其裝置的指揮官則在左舷後方。




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