焦曉輝 屈程

摘? 要：作為航空母艦戰(zhàn)斗力形成的關鍵，艦載機為了能夠安全、高效回收，都是按照特定的航線完成進場著艦飛行的，且不同著艦環(huán)境飛機的著艦航線有所不同。與晝間著艦相比，夜間著艦受到更多不利因素的影響，難度和風險要大很多，也是航空母艦形成全天候作戰(zhàn)能力的標志。為了有效降低著艦風險，分析夜間著艦飛行的特點給出合理的夜間著艦航線設計方法是很有必要的。

關鍵詞：艦載機;著艦航線;設計

中圖分類號：V249.1 文獻標志碼：A? ? ? ? ?文章編號：2095-2945（2019）10-0029-02

Abstract： As the key to the formation of aircraft carrier combat effectiveness， in order to recover safely and efficiently， carrier-based aircraft complete the approach and landing flights according to specific routes， and the landing routes of aircraft in different landing environments are different. Compared with day landing， night landing is affected by more unfavorable factors， which is much more difficult and risky. It is also a sign of aircraft carrier's all-weather combat capability. In order to effectively reduce the landing risk， it is necessary to analyze the characteristics of night landing flight and give a reasonable design method of night landing route.

Keywords： carrier borne machine; landing route; design

1 概述

艦載機夜間著艦一般是指每日太陽落下之前半小時到次日太陽升起半小時之后的著艦飛行活動，與晝間相比，在環(huán)境、設備、指揮、心理等方面存在較大差異，飛行員和指揮員由于目視參考少，判斷飛機狀態(tài)困難，特情處置不易，風險要大的多，但卻是航空母艦形成全天候作戰(zhàn)能力的重要標志。美國海軍于1950年2月完成首次夜間著艦，但由于成功率較低，基本不具備夜間作戰(zhàn)能力，后來隨著著艦引導設備的改進，夜間著艦條件得到較大改善，有效降低了飛行員的操縱負荷和要求，提高了著艦成功率，但即使這樣，統(tǒng)計資料顯示，美國海軍夜間著艦的事故率仍達到晝間著艦的4倍。因此完成夜間著艦對飛行員來說都是一項艱巨的任務。

作為航空母艦使用大國，美軍艦載機進近著艦時，根據(jù)氣象條件和飛行員的目視情況，進場著艦方式分為目視進場及目視著艦、儀表著艦系統(tǒng)進場及目視著艦、儀表指示進場及全自動著艦，這三種方式分別對應不同的著艦航線。其中，目視進場及目視著艦主要工作在氣象條件良好，航空母艦周邊沒有云，能見度良好的晝間著艦，著艦航線見圖1;儀表指示進場及全自動著艦主要工作在航空母艦周邊云層高度低，能見度差等復雜氣象條件下或者夜間著艦。

表1為給出了美軍F-18飛機目視著艦航線和儀表指示進場及全自動著艦航線部分參數(shù)對比，可以看出晝、夜間著艦航線不論從航線高度、下滑道長度、航線寬度等方面都有較大的差異，進而影響航線其它參數(shù)的設置。由于夜間飛行的特殊性，晝間著艦航線并不能滿足夜間著艦的要求，因此在開展夜間著艦飛行之前，需要結合飛機飛行特性和夜間飛行特點，對航線的關鍵參數(shù)進行分析和確定，設計出合理的夜間著艦航線。

2 夜間著艦航線影響因素分析

夜間著艦航線設計就是要確定航線的關鍵參數(shù)，主要包括飛機位置、速度、姿態(tài)等，既要滿足安全性的要求，又要保證足夠的回收效率，其主要受到4方面因素的影響：

2.1 飛機艦載特性

開展飛機著艦航線設計，需首先對該飛機進行艦載特性評估，主要包括橫滾特性、大小油門特性、復飛、逃逸特性等，確定該型機是否具備艦載飛行的能力。由于飛機艦載特性存在差異，不同類型的艦載機進近飛行程序略有差異，最優(yōu)迎角、速度等航線參數(shù)也有所不同;對于同型飛機來說，晝間和夜間飛行飛機的性能（逃逸、復飛）差異是可以忽略的，但是在晝間條件下可以接受的操作品質可能在夜間條件下有可能會變成不可接受的，會影響到航線高度、寬度。

2.2 飛行環(huán)境因素

夜間飛行與晝間飛行最大的不同就是飛行環(huán)境的差異。一方面，飛行員環(huán)境視覺辨識能力變差，會導致飛行員發(fā)現(xiàn)偏差慢，對座艙顯示信息反應遲緩，導致過于粗放的操縱，極易產生錯覺;另一方面，LSO指揮時沒有天際線參考，難以判斷飛機狀態(tài)及距離，視角在對空觀察和輔助設備之間轉換困難。因此，在設計夜間著艦航線時，為了保證夜間著艦安全，對航線高度、下滑道長度、鉤艉距、航線寬度等參數(shù)的要求與晝間航線會有所不同。

2.3 著艦引導系統(tǒng)

目前航空母艦主要的著艦引導系統(tǒng)根據(jù)引導距離從遠到近包括微波著艦引導系統(tǒng)、精密著艦引導雷達和菲涅爾光學助降系統(tǒng)三種，美軍以現(xiàn)有系統(tǒng)能夠實現(xiàn)全自動著艦，而俄羅斯飛機和航母沒有裝備自動著艦設備，其技術先進程度對飛行員操縱負荷和操縱要求有著較大的區(qū)別，也直接影響到航線下滑道長度。

2.4 飛行員技術水平

在艦載機著艦過程中，作為直接操縱飛機的飛行員的著艦技術水平及熟練程度對進近著艦的安全性和精確性有較為明顯的影響，對航線下滑道長度、高度、寬度的要求都會產生相應的影響。

3 夜間著艦航線參數(shù)確定

通過上述分析得知，為了保障夜間著艦安全，要根據(jù)夜間著艦實際條件確定下滑道長度、航線高度、寬度、鉤艉距等關鍵參數(shù)，然后再通過飛機狀態(tài)以及位置幾何關系，求出航線其余參數(shù)信息。下面結合國外艦載機相關資料，對艦載機夜間著艦航線的關鍵參數(shù)確定進行分析。

3.1 下滑道長度

著艦的關鍵是下滑道的建立。夜間飛行，周邊環(huán)境視覺信息缺失，飛行員沒有可靠的地標作為飛行參照，容易產生錯覺，只能嚴格按照儀表飛行，對飛行員的身體、心理和技術都是巨大的考驗。在這種情況下，如果飛機盡早對準艦尾建立穩(wěn)定的下滑道，使飛行員有充裕的時間建立正確的飛行軌跡和姿態(tài)，盡量避免近艦尾段的調整頻率和幅度，對于減輕飛行員的心理負擔，降低著艦風險，提高著艦成功率是很有幫助的。但下滑道長度加長會導致航線時間變長，降低了回收效率，因此需要綜合權衡。

3.2 航線高度

夜間海上低空飛行，飛行員不僅缺少目視參照，而且由于飛機接近水面，空中出現(xiàn)特情時飛行員反應時間不足，導致風險較大，因此美軍和俄羅斯夜間著艦的航線高度都較晝間有所提高。

3.3 航線寬度

航線寬度主要影響到飛機一轉彎、二轉彎時的坡度、時間以及二轉彎時的下沉率，為保證夜間飛行安全，應避免坡度過大以及下沉率過大等大機動飛行，防止飛行員進入錯覺，因此航線寬度不能太小。

3.4 鉤艉距

美軍在艦載機回收公告中指出，艦載機著艦過程中，為保證安全，要求飛機與航空母艦之間有至少3.0m的凈空安全高度，美軍“尼米茲”航母理想下滑道的艦艉安全高度為5.3m。因此，為保證夜間著艦的安全，防止著艦飛行中出現(xiàn)撞艦艉等危險情況，建議適當提高艦艉高度，而鉤艉距只跟燈光下滑角、橫搖角和甲板風三個參數(shù)有關系，分別如下：

（1）增大燈光下滑角，可以使飛機尾鉤落點前移，鉤艉距增大，但同時會導致飛機下沉率增大和姿態(tài)角減小，這意味著飛機沖著艦擊載荷增大以及復飛風險的增加，因此下滑角不能太大。

（2）由于光學助降裝置的安裝位置偏離跑道中心線，則可以通過改變燈箱的橫搖角，使位于著艦中心線上的下滑道升高或者降低進而改變尾鉤落點的位置，這樣就可以保證飛機在下沉率和姿態(tài)角不變的情況下通過理想著艦點位置前移來增大鉤艉距。

（3）甲板風增大，飛機下沉率減小，俯仰角增大，尾鉤落點后移，鉤艉距減小。

因此，如果想要更大的鉤艉距，在中等甲板風（18～25節(jié)）條件下，最好是將通過改變燈光橫搖角將尾鉤觸艦點適當前移，前移不宜過大，否則將增加逃逸概率;下滑角增大和甲板風增大兩者對著艦的影響相反，只有在大甲板風情況下（≥35節(jié)），才會增大燈光下滑角，這樣既可以減小艦尾流的影響，也可以保證下滑軌跡角、俯仰角、飛機基礎轉速等著艦參數(shù)基本不變，降低對飛行員著艦下滑操縱的影響。

4 結束語

本文通過分析夜間環(huán)境著艦飛行的特點，提出了夜間著艦航線關鍵參數(shù)的確定原則及方法，而設計出的航線也需要通過飛行來驗證以及改進。通常在不同的訓練階段會使用不同的航線，比如夜間著艦初期或者氣象條件惡劣時可以使用大航線，飛行員經過長期訓練技術熟練后或者氣象條件良好時則可以使用小航線。飛行員按照合理的航線操縱飛機飛行，既可以有效降低著艦風險，又可以保證較高的回收效率。

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