劉峻豪，石佳偉

（中國(guó)飛行試驗(yàn)研究院，陜西 西安710000）

1 引言

艦載機(jī)起降技術(shù)是指艦載機(jī)在運(yùn)動(dòng)的、有限長(zhǎng)的航母飛行甲板上起飛以及回收的過(guò)程。就兩者來(lái)說(shuō)，艦載機(jī)著艦比起飛難度大的多。自從第一架飛機(jī)從航母上起飛后，艦載機(jī)的著艦任務(wù)就成了飛機(jī)設(shè)計(jì)師和艦隊(duì)工作者的挑戰(zhàn)。即使在良好的氣候和海況條件下，艦運(yùn)動(dòng)、艦機(jī)動(dòng)等不利條件以及大氣紊流都將成為這項(xiàng)作業(yè)的難點(diǎn)。艦載機(jī)的著艦比陸基飛機(jī)的著陸更具危險(xiǎn)性和復(fù)雜性，事故率也更高。

所有艦載機(jī)飛行試驗(yàn)都會(huì)經(jīng)過(guò)陸基試驗(yàn)及艦上試飛兩個(gè)階段，這其中陸基飛行試驗(yàn)是艦載機(jī)起降試驗(yàn)的基礎(chǔ)，大量的技術(shù)研究和探索工作在陸基試飛場(chǎng)完成。在艦載機(jī)阻攔著艦試飛中采用什么樣的試飛技術(shù)，如何科學(xué)地安排和組織這兩個(gè)階段的試飛工作，從而保證艦載機(jī)安全、順利地完成試飛工作，是非常關(guān)鍵的問(wèn)題，航空強(qiáng)國(guó)在這方面已經(jīng)積累了豐富的技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)。

2 國(guó)外艦載機(jī)著艦技術(shù)的發(fā)展

2.1 平槳進(jìn)場(chǎng)技術(shù)

飛機(jī)在航空母艦上著艦非常特殊，速度和負(fù)載有相互矛盾的要求；在達(dá)到適當(dāng)?shù)牡退亠w行品質(zhì)的同時(shí)，還應(yīng)加強(qiáng)飛機(jī)結(jié)構(gòu)，以適應(yīng)著艦要求。第二次世界大戰(zhàn)中使用的螺旋槳艦載機(jī)種類繁多，包括F6F“惡婦”飛機(jī)、Corsair“海盜”飛機(jī)、F8F“熊貓”飛機(jī)，還有SB2C“俯沖者”轟炸機(jī)和Avenger“復(fù)仇者”魚(yú)雷攻擊機(jī)等。平直機(jī)翼飛機(jī)在直線甲板上，使用由著艦信號(hào)官（LSO）控制的“平槳”進(jìn)場(chǎng)技術(shù)，也叫“槳式”技術(shù)。海上航空開(kāi)始于20 世紀(jì)20 年代，而這種著艦方式早在那時(shí)起就在美國(guó)軍艦“蘭利”號(hào)輕型航母上使用。

如圖1 所示，著艦信號(hào)官工作于艦尾，站在飛行甲板的左側(cè)，在航空母艦的左舷兩手各拿一面彩色的信號(hào)旗，給飛行員發(fā)送設(shè)定好的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)。飛機(jī)以很低的高度在航空母艦左側(cè)順風(fēng)飛行，當(dāng)飛機(jī)和艦體艦體龍骨成90°時(shí)，飛機(jī)開(kāi)始逐漸下降轉(zhuǎn)彎，力求在飛機(jī)速度、高度和甲板中心之間找到結(jié)合點(diǎn)，就是LSO 指揮飛行員快速地收回油門，使發(fā)動(dòng)機(jī)為慢車狀態(tài)。這種方式的著艦任務(wù)完成的好壞和LSO 的指揮有很大關(guān)系。

圖1 螺旋槳飛機(jī)的著艦方式（二次世界大戰(zhàn)期間）

“平槳”進(jìn)場(chǎng)的方式對(duì)直線甲板來(lái)說(shuō)是可靠的技術(shù)，這是因?yàn)橹本€甲板著艦區(qū)域有限，且未考慮接艦后起飛（touch and go）的功能（在著艦區(qū)域前方停放的飛機(jī)和保護(hù)性的障礙物排除了接艦后起飛的功能）。但隨著新任務(wù)要求的出現(xiàn)，包括噴氣式戰(zhàn)斗機(jī)等新型飛機(jī)的研制成功，“平槳”技術(shù)逐漸暴露其不足。為了滿足新要求，需要改變飛機(jī)設(shè)計(jì)，飛機(jī)動(dòng)力進(jìn)場(chǎng)速度必須做出很大調(diào)整，而提高動(dòng)力進(jìn)場(chǎng)速度則顯露出LSO 飛行員著艦進(jìn)場(chǎng)方式的不足。

2.2 螺旋槳到噴氣式飛機(jī)的過(guò)渡

在朝鮮戰(zhàn)爭(zhēng)期間及結(jié)束后的一段時(shí)期內(nèi)，由于發(fā)動(dòng)機(jī)響應(yīng)慢且進(jìn)場(chǎng)速度高，噴氣式飛機(jī)著艦經(jīng)常發(fā)生事故。另外，來(lái)自各方的壓力要求建造大型航空母艦，以支持日趨復(fù)雜的海上航空任務(wù)。

1948 年，第一架使用的噴氣式艦載機(jī)（平直機(jī)翼）首次在所推薦的100～115 kn 動(dòng)力進(jìn)場(chǎng)速度（Vpa）下成功著艦。采用更長(zhǎng)更寬的方式給飛行員對(duì)準(zhǔn)和高度調(diào)整提供了充足的時(shí)間，但著艦速度增加也必然降低LSO 和飛行員視覺(jué)交流的實(shí)時(shí)性，從而影響著艦安全性。

FJ-1“狂怒”艦載機(jī)和FH-1“鬼怪”I 型艦載機(jī)如圖2所示，1948 年開(kāi)始服役。噴氣式戰(zhàn)機(jī)加入朝鮮戰(zhàn)爭(zhēng)（1950—1953 年）時(shí)，美國(guó)的主要噴氣式艦載機(jī)F9F“黑豹”、F2H“女妖”和F3D“天空騎士”都使用平直機(jī)翼。實(shí)踐證明，這些飛機(jī)的性能沒(méi)有北朝鮮后掠翼飛機(jī)的性能好。當(dāng)時(shí)，夜戰(zhàn)則大量使用F4U-5N“海盜”艦載機(jī)。

圖2 FJ-1“狂怒”艦載機(jī)和FH-1“鬼怪”艦載機(jī)

因?yàn)榘l(fā)動(dòng)機(jī)響應(yīng)慢且進(jìn)場(chǎng)速度高，所以噴氣式艦載機(jī)著艦更加危險(xiǎn)。實(shí)踐證明發(fā)動(dòng)機(jī)響應(yīng)在確定著艦安全性方面異常重要，尤其在進(jìn)場(chǎng)、復(fù)飛和逃逸階段。F-4“鬼怪”II 和A-6“入侵者”系列飛機(jī)使用快速響應(yīng)的渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)在進(jìn)場(chǎng)和著艦階段有著優(yōu)異的性能。英國(guó)給F-4K 安裝了斯貝渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)后也明顯改善了進(jìn)場(chǎng)時(shí)的發(fā)動(dòng)機(jī)響應(yīng)性能和減小了對(duì)下滑道的修正誤差。

2.3 航母著艦區(qū)的發(fā)展

早在1950 年左右，英國(guó)海軍就開(kāi)始探索斜角甲板和鏡面光學(xué)助降系統(tǒng)的可能性。美國(guó)海軍繼承了他們的先進(jìn)思想，使海上航空事業(yè)發(fā)生了重大革命，也使得后來(lái)發(fā)展起來(lái)的高性能、后掠翼和超聲速飛機(jī)能夠更加順利地著艦。這些革新應(yīng)用到具有前三點(diǎn)式起落架的飛機(jī)上就使“平槳”技術(shù)落伍了，從而產(chǎn)生了現(xiàn)在的定常下滑道（GS）、恒定迎角方式的著艦技術(shù)。美國(guó)海軍采用新型著艦技術(shù)，不僅是因?yàn)橐肓诵苯羌装搴顽R面光學(xué)助降系統(tǒng)，而且還考慮到這一技術(shù)會(huì)降低飛機(jī)的結(jié)構(gòu)負(fù)載。圖3 為直角甲板和斜角甲板的航母對(duì)比。

斜角甲板使著艦區(qū)域面積大大增加，方便艦載機(jī)較大距離降落和逃逸。光學(xué)助降使用定常下滑道技術(shù)，由于照明效果更好，使偏差信號(hào)放大到LSO 不能給出的水平。光學(xué)助降和LSO方式一樣不能提供量化的信息，但是可以消除LSO引起的人為誤差，同時(shí)具有更大的指示范圍可使著艦更加安全。

但是，新技術(shù)也不是完美的，20 世紀(jì)50 年代中期使用的這些高性能噴氣戰(zhàn)斗機(jī)（進(jìn)場(chǎng)速度120～135 kn）也顯露出這些新技術(shù)的缺點(diǎn)，即和艦上設(shè)備不兼容。隨著理論研究的深入和工程實(shí)踐，海上航空逐漸興起。因此艦船必須加以改進(jìn)，新技術(shù)必須發(fā)展，現(xiàn)存的和將來(lái)的飛機(jī)為適應(yīng)這種完全不同的著艦方式的要求，在飛機(jī)結(jié)構(gòu)、氣動(dòng)布局和推進(jìn)系統(tǒng)等方面要做大量的改進(jìn)。

圖3 直角甲板和斜角甲板對(duì)比

3 現(xiàn)代艦載機(jī)的著艦技術(shù)

早期，輕型飛機(jī)、直機(jī)翼飛機(jī)、螺旋槳飛機(jī)速度在60～90 kn 且著艦速度很低，可以直接在甲板上降落。隨著噴氣式艦載機(jī)開(kāi)始執(zhí)行海上任務(wù)，大型航母執(zhí)行的海軍航空任務(wù)量增大，航母的壓力逐漸增大，因此航母上采用了輔助裝置進(jìn)行輔助著艦。同時(shí)對(duì)艦載機(jī)與航母技術(shù)水平的要求提高。在1950 年左右，英國(guó)皇家海軍發(fā)明了斜角甲板和光學(xué)助降系統(tǒng)，使航母的著艦系統(tǒng)的技術(shù)水平得到提高。隨著自動(dòng)著艦系統(tǒng)（ACLS）的引入，艦載機(jī)從依靠飛行員的人工操作實(shí)現(xiàn)了完全由計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制的非常準(zhǔn)確的高精度的著艦。

3.1 著艦程序及過(guò)程

對(duì)于一架艦載機(jī)，其從進(jìn)場(chǎng)到最終著艦的流程是：艦載機(jī)按進(jìn)場(chǎng)隊(duì)形沿進(jìn)場(chǎng)小航線逆航母航向平行于航母右舷飛行，轉(zhuǎn)彎飛躍艦艏，進(jìn)入三邊飛行，放攔阻鉤、減速裝置和起落架，嚴(yán)格保持進(jìn)場(chǎng)速度和高度，最后沿3.5°～4°的下滑線無(wú)平飄最終進(jìn)場(chǎng)著艦。

著艦后的正常回收方式是：攔阻鉤鉤住攔阻索，接著在攔阻發(fā)動(dòng)機(jī)作用下吸收艦載機(jī)的動(dòng)能，艦載機(jī)被攔阻住。螺旋槳飛機(jī)著艦時(shí)應(yīng)減小油門，著艦下滑時(shí)有平飛段。噴氣式飛機(jī)著艦時(shí)則應(yīng)保持推力，不減油門；它著艦時(shí)一般采用不拉平著艦方式，可以較準(zhǔn)確地落在規(guī)定位置。由于噴氣式飛機(jī)著艦時(shí)無(wú)平飄段，使得著艦時(shí)下沉率較大，因而要求艦載機(jī)起落架的設(shè)計(jì)載荷較大。著艦過(guò)程如圖4 所示。

3.2 著艦方式

實(shí)現(xiàn)艦載機(jī)著艦下滑軌跡準(zhǔn)確控制，必須由相應(yīng)的飛行控制系統(tǒng)來(lái)完成，目前艦載機(jī)飛行控制主要有兩種操縱方式：人工操縱和自動(dòng)著艦。

3.2.1 人工操縱方式

這一操縱系統(tǒng)主要由增穩(wěn)系統(tǒng)（SAS）、進(jìn)場(chǎng)功率補(bǔ)償器（APC）和直接力（DLC）三部分組成。增穩(wěn)系統(tǒng)主要考慮的是短周期項(xiàng)，而進(jìn)場(chǎng)功率補(bǔ)償主要考慮的是長(zhǎng)周期項(xiàng)，即速度阻尼項(xiàng)，用于自動(dòng)調(diào)節(jié)艦載機(jī)進(jìn)場(chǎng)速度和高度，使飛機(jī)的著艦速度誤差保持在±（3～5）km/h。如圖5 所示的F/A-18 艦載戰(zhàn)斗機(jī)著艦。

圖4 著艦示意圖

圖5 F/A-18 艦載戰(zhàn)斗機(jī)著艦

3.2.2 自動(dòng)著艦方式

從20 世紀(jì)60 年代開(kāi)始的自動(dòng)著艦系統(tǒng)（ACLS）成為艦載機(jī)著艦過(guò)程中起主要作用的系統(tǒng)。艦載機(jī)從依靠飛行員個(gè)人豐富的駕駛經(jīng)驗(yàn)及飛機(jī)的優(yōu)秀性能，到完全實(shí)現(xiàn)由計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制完成著艦，這是技術(shù)上的重大突破。ACLS 的核心是控制飛機(jī)的飛行高度，以盡可能符合理想下滑道的高度變化。由于這一控制過(guò)程中沒(méi)有駕駛員的作用，因而對(duì)航母甲板運(yùn)動(dòng)的判斷需要由甲板運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償系統(tǒng)來(lái)替代。美國(guó)AN/SPN-46 型ACLS 包含精密跟蹤雷達(dá)、計(jì)算機(jī)、數(shù)據(jù)鏈發(fā)射器等幾部分，設(shè)計(jì)用于自動(dòng)控制飛機(jī)以自動(dòng)模式著艦，作為飛機(jī)光學(xué)系統(tǒng)的跟蹤雷達(dá)確定飛機(jī)方位，飛機(jī)軟件完成飛機(jī)直接沿下滑道的邏輯控制、俯仰控制、橫向控制，數(shù)據(jù)鏈負(fù)責(zé)發(fā)出指令。

3.3 著艦阻攔裝置

艦載機(jī)在航母的斜甲板上著艦，斜甲板一般長(zhǎng)度不超過(guò)150～200 m，必須采取有效的著艦方法，因此，航母甲板上裝有一套阻攔裝置強(qiáng)制艦載機(jī)在短距離內(nèi)迅速減速制動(dòng)。航母上使用的艦載機(jī)攔阻裝置一般有兩種：阻攔索和攔阻網(wǎng)。而現(xiàn)代航母通常使用的都是阻攔索系統(tǒng)。如果著艦時(shí)飛機(jī)攔阻鉤沒(méi)有鉤住阻攔索，那么還設(shè)置一個(gè)攔阻網(wǎng)可以使飛機(jī)停止前進(jìn)。

一般航母上阻攔索設(shè)置3～5 道。阻攔索垂直于斜角甲板中心線，自甲板尾端50 m 處開(kāi)始，向艦艏方向每隔6 m（有些艦間距變化）橫設(shè)一根鋼索，高度距甲板30～50 cm，攔阻索的兩端通過(guò)滑輪與甲板阻攔索緩沖器相連。艦載機(jī)停止后，阻攔索自動(dòng)復(fù)位，迎接下一架著艦飛機(jī)的到來(lái)。艦載機(jī)理想的著艦點(diǎn)是第2 根與第3 根攔阻索中間。

如圖6 所示，美國(guó)的絕大多數(shù)航母在斜角甲板上都設(shè)有4 根阻攔索和1 道攔阻網(wǎng)（如小鷹號(hào)、尼米茲號(hào)等）。

圖6 美國(guó)航母上的4 根攔阻索

攔阻網(wǎng)是艦載機(jī)著艦的一種緊急攔阻裝置，用堅(jiān)韌的尼龍帶制成，橫著拉緊在跑道上，網(wǎng)端用鋼索固定在金屬支架上。在艦載機(jī)攔阻鉤故障、燃油耗盡或損傷等緊急迫降情況下使用。它一般設(shè)于第3 道阻攔索位置，高約4.5 m，略寬于阻攔索，艦載機(jī)撞網(wǎng)后可在50 m 左右距離內(nèi)停下。

3.4 助降裝置

現(xiàn)代航母都裝有一套完整的艦載機(jī)助降系統(tǒng)，它為飛行員提供甲板上各種方位和高度的準(zhǔn)確信息，保證艦載機(jī)在下滑時(shí)軌跡正確，引導(dǎo)艦載機(jī)以合適的姿態(tài)和速度安全降落在航母甲板上。

1950 年以前，著艦指揮官站在航母甲板左端，雙手持旗板打信號(hào)語(yǔ)來(lái)輔助艦載機(jī)著艦。50 年代，引入了第一代光學(xué)助降系統(tǒng)——反射式光學(xué)助降鏡輔助著艦。如圖7 所示，它是在甲板上設(shè)置一面大曲率的反射鏡，從艦艉向鏡面打出燈光，燈光通過(guò)鏡面反射到空中，給飛行員提供與海平面稱3.5°～4°夾角的光柱。艦載機(jī)沿著這條光柱下滑，同時(shí)不斷修正誤差，使艦載機(jī)安全降落在甲板上。

20 世紀(jì)60 年代，隨著艦載機(jī)速度的增加，英國(guó)人發(fā)明了更先進(jìn)的菲涅耳透鏡光學(xué)助降系統(tǒng)，即第二代助降系統(tǒng)，它的工作原理與助降鏡相似，是在空中提供一個(gè)下滑光坡面。

20 世紀(jì)70 年代，第三代助降系統(tǒng)面世，這就是以雷達(dá)為探測(cè)傳感器的全天候電子助降系統(tǒng)，由于菲涅耳透鏡光學(xué)助降系統(tǒng)不存在電磁干擾問(wèn)題，工作可靠，價(jià)格便宜，至今仍是航母的基本助降設(shè)備。

3.4.1 著艦信號(hào)官（LSO）

著艦信號(hào)官（Landing Signal Officer）/著艦安全官（Landing Safety Officer）是向飛行員發(fā)出操縱指令，引導(dǎo)艦載機(jī)安全著艦的軍官。LSO 的職責(zé)是保障艦載機(jī)安全、快捷的著艦。需要根據(jù)飛機(jī)性能及飛行品質(zhì)，不間斷地同步監(jiān)測(cè)艦載機(jī)的下滑航跡、列隊(duì)、著艦迎角是否偏離理想位置；如果偏離，則引導(dǎo)幫助飛行員修正到正確的進(jìn)場(chǎng)著艦位置，并且對(duì)飛行員發(fā)出著艦、復(fù)飛、逃逸等的指令。著艦指揮官如圖8 所示。

圖7 反射式助降鏡工作原理圖

圖8 著艦指揮官

如圖9 所示，在艦載機(jī)著艦過(guò)程中，并不只是LSO 一個(gè)人在引導(dǎo)艦載機(jī)，而是由各負(fù)其責(zé)的6 名人員組成的著艦安全小組在做著艦引導(dǎo)工作。艦載機(jī)著艦時(shí)，著艦安全小組成員在位于著艦區(qū)后部左舷的LSO 平臺(tái)上各司其職。小組成員包括：負(fù)責(zé)觀察攔阻鉤、起落架和襟翼工作情況的觀察員，負(fù)責(zé)記錄著艦成績(jī)的記錄員，負(fù)責(zé)用著艦記錄照相系統(tǒng)引導(dǎo)艦載機(jī)對(duì)準(zhǔn)跑道中心的助理LSO，負(fù)責(zé)引導(dǎo)艦載機(jī)著艦的具體工作的控制LSO，由老資格的LSO 擔(dān)任負(fù)責(zé)監(jiān)察整個(gè)小組工作情況的組長(zhǎng)。

圖9 LSO 指揮小組

3.4.2 菲涅耳光學(xué)助降系統(tǒng)（FLOLS）

20 世紀(jì)60 年代，英國(guó)人研制了菲涅耳光學(xué)助降系統(tǒng)（Fresnel Lens Optical Landing System），它發(fā)出的光學(xué)下滑道更精確、穩(wěn)定與可靠。如圖10 所示，該裝置設(shè)在著艦區(qū)中部左舷處伸向海面的結(jié)構(gòu)上，尼米茲級(jí)航母的FLOLS 與飛行甲板平齊，位于艦艉前方148 m 處。主要由菲涅耳指示器組件、俯仰及滾轉(zhuǎn)穩(wěn)定控制機(jī)構(gòu)、輔助燈組件、顯示控制臺(tái)和控制板等組成。其核心部分是位于中央的菲涅耳透鏡和位于透鏡兩側(cè)的水平基準(zhǔn)燈（即基準(zhǔn)面），基準(zhǔn)燈在菲涅耳透鏡左右的基準(zhǔn)面，由沿水平方向排列的每側(cè)7 個(gè)綠燈組成。

圖10 菲涅耳透鏡助降裝置

菲涅耳透鏡助降裝置通過(guò)菲涅耳透鏡可發(fā)出5 層光束，正中段為橙色光束，向上、向下分別轉(zhuǎn)為黃色和紅色光束。當(dāng)艦載機(jī)下降時(shí)，艦載機(jī)飛行員觀察助降鏡，如果基準(zhǔn)面與中央的黃燈光在一條線上，表示艦載機(jī)飛行在適宜的下滑道上；如果黃色燈光在基準(zhǔn)面之上，表示艦載機(jī)在下滑道之上飛行，需要降低高度；如果黃色燈管在基準(zhǔn)面之下，表示艦載機(jī)在下滑道之下飛行，必須上升高度，否則就會(huì)撞在航母的艦艉上。如果在此情況下艦載機(jī)仍繼續(xù)下降，紅燈就會(huì)點(diǎn)亮，指示艦載機(jī)立即爬升并復(fù)飛。當(dāng)艦載機(jī)高度和下滑角正確時(shí)，飛行員可以看在橙色光正處在綠色基準(zhǔn)燈的中央。

復(fù)飛指示燈是縱向排列在菲涅耳透鏡左右的一組紅燈，由LSO 控制，用來(lái)指示飛行員復(fù)飛。切斷燈是水平排列在復(fù)飛指示等上面的一組綠燈，由LSO 控制，用來(lái)提醒飛行員艦載機(jī)已進(jìn)入下滑道。當(dāng)該系統(tǒng)發(fā)生故障以及海上發(fā)生大的浪涌，超過(guò)該系統(tǒng)穩(wěn)定器的穩(wěn)定功能而無(wú)法使用時(shí)，LSO可以操縱設(shè)在菲涅耳透鏡前或著艦區(qū)右側(cè)的手動(dòng)光學(xué)目視輔助著艦系統(tǒng)來(lái)引導(dǎo)艦載機(jī)著艦。

人工目視助降系統(tǒng)是一套艦上備用助降系統(tǒng)，它在主光學(xué)系統(tǒng)（菲涅耳透鏡光學(xué)著艦系統(tǒng)）不工作、穩(wěn)定極限超限或飛行員/著艦信號(hào)官訓(xùn)練時(shí)使用。系統(tǒng)提供下滑道信息的視覺(jué)形式與菲涅耳透鏡光學(xué)著艦系統(tǒng)相同。

3.4.3 改進(jìn)型菲涅耳光學(xué)助降系統(tǒng)（IFLOLS）

1997 年美國(guó)航母“喬治·華盛頓”號(hào)率先試驗(yàn)和使用了一種改進(jìn)型菲涅耳光學(xué)助降系統(tǒng)（Improved Fresnel Lens Optical Landing System），如圖11 所示，為了提高光學(xué)助降系統(tǒng)的分辨率，工程師設(shè)計(jì)了更高端的光學(xué)助降系統(tǒng)。改進(jìn)型菲涅耳光學(xué)助降系統(tǒng)使用了12 燈箱用來(lái)指示飛機(jī)的下滑道，而基本型的菲涅耳光學(xué)系統(tǒng)只有5 個(gè)燈箱，這就使得型改進(jìn)型菲涅耳光學(xué)助降系統(tǒng)對(duì)于下滑道的指示更精確，“肉球”的運(yùn)動(dòng)也更平滑。雖然這個(gè)系統(tǒng)稱為改進(jìn)型菲涅耳光學(xué)助降系統(tǒng)，但是在很多情況下，這個(gè)系統(tǒng)已經(jīng)不再使用菲涅耳透鏡作為燈箱器件，取而代之的是新型的光纖材料。

圖11 改進(jìn)型菲涅耳光學(xué)助降系統(tǒng)

3.4.4 激光助降系統(tǒng)

為適應(yīng)新型艦載機(jī)著艦要求，并增強(qiáng)它在夜間或不利條件下的著艦?zāi)芰?，一些?guó)家近年來(lái)又研制出幾種新型的光電或激光艦載機(jī)助降系統(tǒng)，美國(guó)海軍的艾科爾斯光學(xué)助降系統(tǒng)便是代表性的系統(tǒng)之一。這個(gè)系統(tǒng)的關(guān)鍵是引入激光束，因而又稱為艾科爾斯激光助降系統(tǒng)。

艾科爾斯系統(tǒng)可分為兩大部分：一部分為激光助降系統(tǒng)，作用距離4～10 n mile，稱為遠(yuǎn)程助降系統(tǒng)；另一部分為改進(jìn)型常規(guī)光學(xué)助降系統(tǒng)，作用距離在4 n mile 以內(nèi)，稱為近程助降系統(tǒng)。

激光助降系統(tǒng)包括下滑道引導(dǎo)燈陣和對(duì)中線引導(dǎo)燈陣，分別放置在后甲板邊緣下側(cè)的右端和中部，激光助降系統(tǒng)在工作原理上非常類似于菲涅耳透鏡，所不同的是它采用了高功率激光燈，從而形成原有燈陣無(wú)法實(shí)現(xiàn)的遠(yuǎn)程助降系統(tǒng)。

艾科爾斯近程助降系統(tǒng)對(duì)常規(guī)光學(xué)助降系統(tǒng)做了較大改進(jìn)，首先時(shí)對(duì)菲涅耳透鏡燈箱的改進(jìn)，其燈數(shù)由5 個(gè)變?yōu)?0 個(gè)。這不僅增加了著艦的準(zhǔn)確率，作用距離也從0.75 n mile 增加至1.25 n mile。其次，增加一個(gè)前后下滑航路燈陣，作用距離為1.25～4 n mile。

3.4.5 全天候電子助降系統(tǒng)

現(xiàn)代艦載機(jī)還采用了更為先進(jìn)的全自動(dòng)、全天候電子助降系統(tǒng)，從依靠飛行員的豐富駕駛經(jīng)驗(yàn)發(fā)展到完全由計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制著艦。全天候電子助降系統(tǒng)在各種不利條件下也可以安全引導(dǎo)艦載機(jī)著艦，使艦載機(jī)著艦更加準(zhǔn)確、可靠和安全。它的基本原理是由航母上的精確跟蹤雷達(dá)準(zhǔn)確測(cè)出艦載機(jī)在降落中的實(shí)際位置和運(yùn)動(dòng)情況，通過(guò)其他儀器測(cè)出航母飛行甲板的運(yùn)動(dòng)情況，然后以數(shù)據(jù)形式輸入計(jì)算機(jī)中心，得出加載機(jī)的正確下滑位置，再由指令計(jì)劃計(jì)算機(jī)將該位置和艦載機(jī)的實(shí)際位置進(jìn)行比較，將誤差信號(hào)發(fā)送到艦載機(jī)的終端設(shè)備內(nèi)。艦載機(jī)上的自動(dòng)駕駛儀自動(dòng)消除誤差，操縱艦載機(jī)準(zhǔn)確、安全地降落。

3.4.6 艦載機(jī)進(jìn)場(chǎng)系統(tǒng)

艦載機(jī)進(jìn)場(chǎng)系統(tǒng)是一種采用微波掃描技術(shù)的艦用微波降落系統(tǒng)。作為艦用低高度進(jìn)場(chǎng)設(shè)備，為飛機(jī)進(jìn)入全天候航母降落系統(tǒng)和航母光學(xué)助降系統(tǒng)的工作區(qū)提供進(jìn)場(chǎng)信號(hào)；以及作為自動(dòng)降落時(shí)的機(jī)上獨(dú)立監(jiān)視設(shè)備。系統(tǒng)有艦載方位和仰角發(fā)射臺(tái)及機(jī)上接收/譯碼器等部分組成。兩發(fā)射臺(tái)在同一頻率上按時(shí)分制工作，交替發(fā)送方位數(shù)據(jù)和仰角數(shù)據(jù)。機(jī)上接收信號(hào)后，通過(guò)譯碼器進(jìn)行譯碼，并依靠機(jī)上的平視顯示器或雙針指示器指示飛機(jī)位置。

4 結(jié)束語(yǔ)

航空母艦是目前世界上最龐大、最復(fù)雜、威力最強(qiáng)的武器之一，是一個(gè)國(guó)家綜合國(guó)力的象征。艦載機(jī)能否在航母甲板上安全、準(zhǔn)確地著艦，直接反映出本國(guó)海軍航空的實(shí)力水平。從20 世紀(jì)20 年代的“平槳”進(jìn)場(chǎng)技術(shù)，到如今的斜角甲板和光學(xué)助降系統(tǒng)、定常下滑道技術(shù)，以美國(guó)為首的西方軍事強(qiáng)國(guó)將艦載機(jī)著艦技術(shù)發(fā)展到了全新的高度，中國(guó)作為近幾十年在經(jīng)濟(jì)、軍事、文化等領(lǐng)域快速發(fā)展的國(guó)家，應(yīng)深入研究艦載機(jī)著艦技術(shù)，這關(guān)系到中國(guó)海軍力量的進(jìn)一步強(qiáng)大，具有重大研究?jī)r(jià)值。