王　志，洪　曼，劉學(xué)文

（北京金輪坤天特種機(jī)械有限公司，北京 100083）

艦載機(jī)牽引方式及艦用飛機(jī)牽引車解析

王志，洪曼，劉學(xué)文

（北京金輪坤天特種機(jī)械有限公司，北京 100083）

艦用牽引車是航母上艦載機(jī)調(diào)運(yùn)所需的一類特種車輛，因其與艦載機(jī)之間的牽引方式不同，以及牽引車自身操作方式的差別，使得艦用牽引車存在多種不同的形式。通過(guò)對(duì)艦載機(jī)有桿牽引與無(wú)桿牽引 2種牽引方式的分析，引出艦用牽引車分類。分別論述有桿、無(wú)桿、隨行式、遙控式艦用牽引車的特點(diǎn)，并對(duì)國(guó)產(chǎn)艦用牽引車簡(jiǎn)要說(shuō)明。

艦載機(jī)調(diào)運(yùn)；艦用牽引車；牽引方式；無(wú)桿牽引

0　引　言

艦載機(jī)擔(dān)負(fù)防空、反艦、襲岸、反潛、電子戰(zhàn)、預(yù)警偵察和空中指揮等多種作戰(zhàn)任務(wù)，是包含多種不同形式艦上起降飛機(jī)的集合與統(tǒng)稱，已成為航母作戰(zhàn)編隊(duì)攻防體系的核心［1］。艦載機(jī)的調(diào)運(yùn)作業(yè)需要飛機(jī)牽引車配合完成，非起飛狀態(tài)的艦載機(jī)無(wú)論是在艦面甲板上移動(dòng)，還是進(jìn)出機(jī)庫(kù)都要依靠牽引車的牽引或頂推來(lái)實(shí)現(xiàn)。用于牽引艦載飛機(jī)的牽引車，工作在艦面甲板、機(jī)庫(kù)這種特殊環(huán)境，需應(yīng)對(duì)種類不同飛機(jī)的調(diào)運(yùn)作業(yè)；能在多種海況條件下，依靠自身能力，實(shí)現(xiàn)艦載機(jī)的可靠移動(dòng)與準(zhǔn)確停放［2］。正是這些非常規(guī)的使用環(huán)境、作業(yè)條件等因素的存在，造就出艦用牽引車與眾不同的特質(zhì)。

1　艦載機(jī)牽引方式解析

艦用牽引車按照與艦載機(jī)的作用關(guān)系，分為有桿牽引與無(wú)桿牽引兩類，前者通過(guò)牽引桿作用于艦載機(jī)，后者直接作用于艦載機(jī)。為了發(fā)揮各自優(yōu)勢(shì)，可同艦配備 2種牽引車使用。艦面甲板空間相對(duì)較大，且有桿牽引車便于牽引其他設(shè)備，艦面甲板上的艦載機(jī)多采用有桿牽引方式牽引。機(jī)庫(kù)里停放艦載機(jī)后的，可供牽引車和被牽引飛機(jī)調(diào)度的通道十分狹窄，要求牽引車小、盡量減小轉(zhuǎn)彎半徑以便于靈活行駛，用無(wú)桿牽引車移動(dòng)飛機(jī)較方便［3-4］。由于飛機(jī)牽引要求的不同，艦載機(jī)的牽引方式主要有 3種形式。

1）傳統(tǒng)有桿牽引方式

有桿牽引是指通過(guò)牽引桿將牽引車與飛機(jī)聯(lián)系起來(lái)，牽引車的牽引與頂推作用都要通過(guò)牽引桿傳遞給飛機(jī)。通常是將牽引桿連接到具有導(dǎo)向功能的前起落架上，牽引車牽引時(shí)通過(guò)牽引桿傳遞牽引力，并通過(guò)牽引桿控制飛機(jī)行駛的方向。這類牽引方式最為普遍（見(jiàn)圖1（a））。

圖1　艦載機(jī) 3種牽引方式Fig. 1　Three tow handling modes of carrier-based aircrafts

2）主起落架有桿牽引方式

有的飛機(jī)由于前起落架載荷限制等原因，牽引車不能直接牽引前起落架，而必須由主起落架承擔(dān)牽引載荷。這類飛機(jī)在空間較大的陸地機(jī)場(chǎng)可采用三點(diǎn)牽引方式，但在空間有限的航母上不適合，轉(zhuǎn)而采用主起落架牽引代之。主起落架有桿牽引方式是通過(guò)牽引桿牽引艦載機(jī)主起落架，由于主起落架不具有導(dǎo)向功能，所以牽引時(shí)前起落架須有輔助導(dǎo)向。俄羅斯的艦載機(jī)牽引采用這種方式（見(jiàn)圖1（b））。

3）無(wú)牽引桿牽引方式

無(wú)牽引桿牽引簡(jiǎn)稱無(wú)桿牽引，這種牽引方式完全改變了傳統(tǒng)有桿牽引的作用關(guān)系，不僅省去牽引桿，而且可利用飛機(jī)的一部分質(zhì)量來(lái)增加牽引車的附著力。其將牽引車、牽引桿、飛機(jī)依次連接作用的關(guān)系，轉(zhuǎn)變?yōu)闋恳嚺c飛機(jī)的直接作用關(guān)系。無(wú)桿牽引車自身帶有聯(lián)接、牽引飛機(jī)的專用機(jī)構(gòu)，一般稱為夾持舉升裝置。該裝置直接作用于前起落架，并將前輪扶持、抬起脫離地面（見(jiàn)圖1（c））。

上述牽引方式以及牽引車是針對(duì)輪式飛行器而言，而對(duì)于滑撬式直升機(jī)的牽引，還需在此基礎(chǔ)上再借助輔助裝置。

有桿牽引與無(wú)桿牽引 2種方式所對(duì)應(yīng)的是兩類不同性質(zhì)的牽引車，有桿牽引車?yán)米陨碇亓克馨l(fā)揮的附著力作為移動(dòng)飛機(jī)作用力的來(lái)源，與飛機(jī)連接、匹配的任務(wù)由牽引桿完成，這類牽引車結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單。盡管各國(guó)艦載機(jī)使用的有桿牽引車樣式不同，但這類牽引車的結(jié)構(gòu)布置與動(dòng)力裝置形式類似。無(wú)桿牽引方式對(duì)應(yīng)的是無(wú)桿牽引車，無(wú)桿牽引車通過(guò)其自有的夾持舉升裝置來(lái)適應(yīng)、連接不同機(jī)型的前起落架。因飛機(jī)前輪直接作用在無(wú)桿牽引車上，能夠利用飛機(jī)重量增加牽引車的附著力，無(wú)桿牽引車可因此減輕自身結(jié)構(gòu)重量，這對(duì)艦載設(shè)施意義重大。

艦用無(wú)桿牽引車結(jié)構(gòu)復(fù)雜、形式多樣。無(wú)特殊限定說(shuō)明，無(wú)桿牽引車通常指帶有駕駛座位的乘行式車輛，這類牽引車的操控人員坐在車上完成各項(xiàng)操作［5］。雖然坐在車上操控比較符合車輛駕駛習(xí)慣，由于駕駛部分的存在又必然使車體變大。由于無(wú)桿牽引車需要進(jìn)入機(jī)頭下側(cè)，這種形式的無(wú)桿牽引車牽引小型飛機(jī)則比較困難。而使用隨行式、遙控式 2種無(wú)桿牽引車，可以適宜小型飛機(jī)的牽引。隨行式、遙控式無(wú)桿牽引車的操控人員不在車上駕駛操作，又稱這類牽引車為牽引器。隨行式牽引車車體低矮，操作人員隨車行走，并通過(guò)操作牽引車上的手柄等裝置操控牽引車。遙控式無(wú)桿牽引車傳動(dòng)操作為非接觸式，操作者遠(yuǎn)離牽引車，通過(guò)有線遙控操作。

2　艦用有桿牽引車

有桿牽引方式對(duì)牽引車的要求較小，結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單。艦載機(jī)使用的有桿牽引車與地面陸用飛機(jī)牽引車的形式類似，有的航母甚至直接借用陸用車輛來(lái)牽引艦載機(jī)。盡管艦用有桿牽引車的形式多樣，但專業(yè)艦用牽引車則具有其特征。艦用牽引車的設(shè)計(jì)必須服從所處環(huán)境下的使用要求，牽引車外形都呈低矮的扁平形狀，其低矮的車身有效地降低了重心高度，可保證在縱傾橫搖的環(huán)境下平穩(wěn)行駛，而且方便其在艦載機(jī)機(jī)翼下面通過(guò)［6，7］。牽引車前后均帶有牽引裝置，方便牽引與頂推作業(yè)。單人開(kāi)放式駕駛臺(tái)設(shè)在車身中部左側(cè)，使駕駛員兼顧前后作業(yè)。圖示為俄羅斯艦用有桿牽引車（見(jiàn)圖2（a））、中國(guó)艦用有桿牽引車（見(jiàn)圖2（b））和美國(guó)艦用有桿牽引車（見(jiàn)圖2（c）），其設(shè)計(jì)思想基本一致。

艦用有桿牽引車主要工作是將艦載機(jī)精確移動(dòng)到相應(yīng)的作業(yè)位置，此外還要利用其牽引功能，幫助航母甲板工作人員在甲板上移動(dòng)其他無(wú)動(dòng)力輔助車輛，以及運(yùn)送小型裝置與器具，盡可能實(shí)現(xiàn)一車多用。因此在設(shè)計(jì)之始就要充分考慮這些功能需求，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)加以實(shí)現(xiàn)。美軍的艦用無(wú)桿牽引車比較有代表性，該車設(shè)計(jì)上采用集成模塊方式，根據(jù)需要進(jìn)行組合集成，實(shí)現(xiàn)一車多用或多功能。飛機(jī)牽引車可以獨(dú)立牽引、頂推作業(yè)，作業(yè)靈活。車體后部設(shè)計(jì)有掛接裝置，可以背負(fù)飛機(jī)啟動(dòng)單元。啟動(dòng)單元采用模塊設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)尺寸與牽引車相匹配，掛接后既可保持原有的牽引功能，啟動(dòng)單元又成為可移動(dòng)設(shè)施。

圖2　三種艦載有桿牽引車Fig. 2　Three kinds of tow tractor in aircraft carrier

圖3　背負(fù)飛機(jī)啟動(dòng)單元的牽引車與牽引車駕駛臺(tái)Fig. 3　Tow Tractor which mounted enclosure components and its driver platform

該車為柴油機(jī)驅(qū)動(dòng)的四輪式車輛，行走采用液壓傳動(dòng)，實(shí)現(xiàn)車輛的無(wú)級(jí)變速。前輪轉(zhuǎn)向、后輪驅(qū)動(dòng)。車體前部為發(fā)動(dòng)機(jī)艙，發(fā)動(dòng)機(jī)艙后側(cè)靠左布置單人開(kāi)放式駕駛臺(tái)，駕駛臺(tái)簡(jiǎn)潔，儀表上部突出具有保護(hù)功能。操作裝置設(shè)計(jì)盡量降低高度，使其盡量在車體上平面以下。車體上側(cè)為平臺(tái)，并鋪有一層耐磨材料，用于放置運(yùn)送的物品。

3　艦用無(wú)桿牽引車

無(wú)桿牽引車?yán)米陨淼膴A持舉升裝置直接作用于飛機(jī)的前起落架，不再需要牽引桿連接飛機(jī)，同時(shí)也要求牽引車必須能夠進(jìn)入飛機(jī)前部的下側(cè)［8］。對(duì)于艦載機(jī)而言，牽引作業(yè)時(shí)牽引車位于飛機(jī)前部機(jī)身下側(cè)，而不擠占機(jī)位面積，在機(jī)庫(kù)作業(yè)這是很大的優(yōu)勢(shì)。在將艦載機(jī)從機(jī)庫(kù)到甲板間的調(diào)運(yùn)時(shí)，可以使?fàn)恳嚺c艦載機(jī)一起駛上升降機(jī)而無(wú)需解脫。無(wú)桿牽引車能有效減小整個(gè)飛機(jī)牽引作業(yè)機(jī)組的轉(zhuǎn)彎半徑，特別適合在空間有限的機(jī)庫(kù)作業(yè)［9］。

艦用無(wú)桿牽引車布置緊湊，結(jié)構(gòu)復(fù)雜。除具有牽引功能外，還具有對(duì)飛機(jī)前輪的操作功能，而且可以是自動(dòng)實(shí)現(xiàn)。因此這種牽引車有 2個(gè)主要功能部分，其一是為完成牽引目的的行走部分，其二是為了操作飛機(jī)輪的夾持舉升部分。為了方便實(shí)現(xiàn)動(dòng)力傳遞，都采用液壓驅(qū)動(dòng)的方式。行走液壓驅(qū)動(dòng)可方便實(shí)現(xiàn)前進(jìn)與后退行駛的無(wú)級(jí)變速；夾持舉升裝置動(dòng)作復(fù)雜、載荷大，液壓裝置能夠更好滿足該要求。這種牽引車在美軍航母的機(jī)庫(kù)中使用較多，也具有代表性。

艦用無(wú)桿牽引車是以柴油機(jī)為動(dòng)力，整車為三點(diǎn)支撐式布置，總體布置緊湊。前輪為導(dǎo)向輪，在前部中間位置，位于后部?jī)蓚?cè)的兩后輪為驅(qū)動(dòng)輪，夾持舉升裝置位于后部?jī)沈?qū)動(dòng)輪之間。駕駛位置布置在車體前部的一側(cè)，座位位置可以調(diào)整。圖4所示為美國(guó)航母上使用的艦用無(wú)桿飛機(jī)牽引車，為前、中、后三段結(jié)構(gòu)，后部較低以便于接近飛機(jī)時(shí)增大安全距離，相對(duì)較高的中部為箱型結(jié)構(gòu)，其中放置發(fā)動(dòng)機(jī)、液壓油箱、燃油箱等裝置，上側(cè)平臺(tái)可放置系留鎖具、飛機(jī)輪擋等小件物品。后部為駕駛操作部分，簡(jiǎn)潔的駕駛座位懸吊在車體前部的左側(cè)，駕駛員可以面對(duì)飛機(jī)正向坐，亦可側(cè)坐面對(duì)操作手柄及開(kāi)關(guān)。儀表盤直接安裝靠近座椅處的左前側(cè)的車體上，而操作手柄與開(kāi)關(guān)主要集中在前側(cè)中部，位于導(dǎo)向輪上部的車體上。為便于側(cè)面座位上的人員操作，以萬(wàn)向操縱手柄取代方向盤操控方向，夾持舉升動(dòng)作的控制由位于手柄上側(cè)面板上的開(kāi)關(guān)控制。

圖4　美軍航母上無(wú)桿牽引車的夾持舉升裝置及其操作臺(tái)［10］Fig. 4　The handling device and driver platform of towbarless tractor in USA carrier

4　隨行式艦用牽引車

隨行式牽引車也稱步行式牽引車，是因操作人員在操作牽引車時(shí)的狀態(tài)而得名。因省略了乘坐與駕駛相關(guān)的裝置與結(jié)構(gòu)，使車體結(jié)構(gòu)更加緊湊、小巧，運(yùn)動(dòng)更為靈活，便于在艦船環(huán)境下使用。隨行式牽引車由操縱桿與牽引車體兩部分構(gòu)成，車體前端縱向安裝一根操縱桿，操縱桿的一端通過(guò)車體前端的立軸與轉(zhuǎn)向輪直接相連，牽引車的轉(zhuǎn)向由操縱桿控制，扳動(dòng)操縱桿即可控制前輪轉(zhuǎn)向，操作人員直接用操縱桿實(shí)現(xiàn)人力轉(zhuǎn)向。另一端是手把和控制盒，手把和控制盒集中了牽引車的主要操縱裝置。操作人員通過(guò)操縱桿操控牽引車實(shí)現(xiàn)各種作業(yè)，牽引車的前進(jìn)、后退及速度控制通過(guò)控制操縱桿端部的手把實(shí)現(xiàn)。

牽引車體一般為三點(diǎn)支撐結(jié)構(gòu)，其中與操縱桿相連的前輪為導(dǎo)向輪，布置在車體前部的中間，2個(gè)后輪為驅(qū)動(dòng)輪，在車體后部的兩側(cè)分置安裝，中間容納夾持舉升裝置。這類牽引車實(shí)現(xiàn)夾持舉升作業(yè)的裝置形式不一，掛接方式不同。有液壓驅(qū)動(dòng)直接將機(jī)輪抱起、提升，也有人工輔助裝載。隨行式牽引車作業(yè)時(shí)操作者面對(duì)飛機(jī)，通過(guò)操縱桿控制牽引車體進(jìn)入機(jī)頭下側(cè)，夾持舉升裝置對(duì)準(zhǔn)前起落架，然后將機(jī)輪置于夾持舉升裝置的掌控中。頂推時(shí)操作人員仍是面對(duì)飛機(jī)，在牽引時(shí)操作人員可與飛機(jī)同向行走，操作人員通過(guò)扳動(dòng)操縱桿控制行駛方向。圖5（a） 所示為用于航母上的一種隨行式牽引器在作業(yè)。

隨行式牽引車形式較多，不僅夾持舉升裝置形式各異，動(dòng)力也有內(nèi)燃機(jī)和電動(dòng)不同形式，但都是前輪人力操縱的三點(diǎn)支撐結(jié)構(gòu)。對(duì)小型飛機(jī)的適應(yīng)性較高，陸地機(jī)場(chǎng)多用于牽引質(zhì)量相對(duì)較小的飛機(jī)。圖5（b）所示為航展上出現(xiàn)的國(guó)產(chǎn)隨行式牽引車，該車 2個(gè)前轉(zhuǎn)向輪平行安裝在前轉(zhuǎn)向輪立軸上，扳動(dòng)操縱桿即可控制前輪轉(zhuǎn)向。左右兩后輪各安裝有輪邊馬達(dá)，發(fā)動(dòng)機(jī)通過(guò)液壓泵將動(dòng)力傳遞給馬達(dá)實(shí)現(xiàn)行走驅(qū)動(dòng)。

圖5　隨行式飛機(jī)牽引車Fig. 5　Carrier-based tractor in walking operation

5　遙控艦用牽引車

遙控牽引車的自動(dòng)化程度較高，操作人員與牽引車不直接接觸，通過(guò)遙控裝置進(jìn)行操控。牽引車在與飛機(jī)對(duì)接及操作飛機(jī)時(shí)，裝置與機(jī)構(gòu)的各種動(dòng)作都是自動(dòng)完成，無(wú)需人工輔助，這類牽引車也出現(xiàn)在不同的艦載機(jī)牽引場(chǎng)合。遙控牽引器的牽引車體與控制裝置分置，所有控制器和指示器都集中在遙控裝置上，遙控裝置一般通過(guò)電纜連接到車體上。由于是遙控，操作者可以在最安全的位置觀察艦載機(jī)和牽引車，遠(yuǎn)程控制牽引車的定位以及與艦載機(jī)的連接和脫離。

遙控艦載牽引車一般為低剖面四輪結(jié)構(gòu)，同樣由行走與作業(yè)兩大部分構(gòu)成。這類牽引車行走裝置以四輪結(jié)構(gòu)布置，行走驅(qū)動(dòng)形式相近。其中靠近夾持裝置的 2個(gè)輪為驅(qū)動(dòng)輪，另外 2個(gè)輪為隨動(dòng)萬(wàn)向輪。通常的驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)內(nèi)置于鐵質(zhì)輪轂里，輪轂帶動(dòng)聚胺酯或橡膠輪胎轉(zhuǎn)動(dòng)。2個(gè)行走驅(qū)動(dòng)輪采用電機(jī)獨(dú)立驅(qū)動(dòng)方式，通過(guò)控制電機(jī)的速度實(shí)現(xiàn)差速轉(zhuǎn)向，牽引車的行走驅(qū)動(dòng)、轉(zhuǎn)向?qū)崿F(xiàn)均通過(guò)控制兩電機(jī)實(shí)現(xiàn)。

這類牽引車普遍的特點(diǎn)是車體高度低、凸顯扁平式結(jié)構(gòu)。因此能夠方便地在艦載機(jī)下面穿行，可以從任意方向接近艦載機(jī)機(jī)輪，更加靈活方便。牽引車車體上頂面設(shè)計(jì)為平臺(tái)，可以載運(yùn)物品。其低矮的車身及平坦的頂面，便于擴(kuò)展使用功能，有的遙控牽引車加裝附件后，可用作滑撬式直升機(jī)牽引車。

圖6　遙控艦用飛機(jī)牽引車Fig. 6　Carrier-based tractor by remote control.

6　“遼寧”艦艦載機(jī)牽引車

隨著“遼寧”艦的下水和艦載機(jī)的著艦成功，“遼寧”艦上的艦載機(jī)牽引車也走進(jìn)人們的視野，2種牽引車以全新的姿態(tài)展示給人們，各自以不同的方式完成飛機(jī)在艦面與機(jī)庫(kù)的調(diào)運(yùn)作業(yè)。

艦用無(wú)桿牽引車為乘坐式牽引車，整車為三點(diǎn)支撐式布置，駕駛座位在前部靠左側(cè)，后輪位于后部?jī)蓚?cè)，夾持舉升裝置位于后部?jī)奢喼g。車身低矮，整車全部進(jìn)入艦載機(jī)下側(cè)操作飛機(jī)。駕駛員在座位面向飛機(jī)操控牽引車頂推艦載機(jī)。牽引車采用獨(dú)特的夾持舉升裝置將艦載機(jī)的前輪夾持并置于裝置之上，方便地將艦載機(jī)由機(jī)庫(kù)頂推到升降平臺(tái)上。

圖7　“遼寧”艦上的艦用牽引車Fig. 7　The domestic carrier-based tractors

艦面甲板使用的艦用有桿牽引車，采用四輪式行走裝置，車體呈扁平長(zhǎng)方體形。車體的前后均安裝有牽引裝置用于掛接牽引桿，方便艦載機(jī)的頂推與牽引。牽引車左側(cè)中部布置駕駛臺(tái)，駕駛操作人員在座位上可方便觀察前后情況。

我國(guó)艦用車輛的發(fā)展只是近年來(lái)的事情，仍處于探索起步階段，但已形成一新的領(lǐng)域。經(jīng)虛心學(xué)習(xí)、努力趕超，我國(guó)艦載機(jī)使用的艦用牽引車取得一定的進(jìn)展。“遼寧”艦艦用牽引車已擔(dān)當(dāng)重任，國(guó)產(chǎn)艦用牽引車已初步形成自己獨(dú)有的風(fēng)格。

7　結(jié)　語(yǔ)

艦用牽引車不但具有普通陸基牽引車的各種作業(yè)功能，還要適應(yīng)高溫、高濕、高鹽霧、霉菌以及海水侵淋等嚴(yán)酷的海洋環(huán)境，需具有電磁兼容、抗輻射、抗毀壞的生存能力。艦用牽引車已不是單純具有牽引功能的車輛概念，而是艦載機(jī)調(diào)運(yùn)系統(tǒng)中不可缺省的艦用設(shè)備。艦用牽引車是普通牽引車的借鑒與實(shí)際使用需求的交互結(jié)果，艦載牽引車的應(yīng)用與發(fā)展，有已往經(jīng)驗(yàn)傳承的影響、更有現(xiàn)代技術(shù)的融入。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，必然出現(xiàn)更優(yōu)秀的艦用牽引車服役于航母之上。

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Analysis of handling mode for towing aircrafts and carrier-based tractors in carrier

WANG Zhi， HONG Man， Liu Xue-wen
（Beijing Gold-wheel Special Machine Co.Ltd.， Beijing 100083， China）

Carrier-based tractor is a special vehicle for dispatching carrier-based aircrafts in carrier. There are many tractors in various forms since the difference in tow handling mode and operation method of tractors. The classification of carrier-based tractor is presented on the basis of the analysis about tow handling mode of towed by tow bar or towbarless. The characteristics of each kind of tractor are summarized such as tow tractor， towbarless tractor， tractor in walking operation， tractor by remote control. The domestic carrier-based tractors are illustrated briefly.

aircraft dispatching；carrier-based tractor；handling mode；towbarless

V271.4+92

A

1672-7619（2016）09-0140-05

10.3404/j.issn.1672-7619.2016.09.029

2016-03-15；

2016-04-27

王志（1963-），男，研究員，研究方向?yàn)轱w機(jī)地面保障設(shè)備及艦載車輛。