仅美俄掌握的航母阻拦索技术,中国34岁年轻科学家却成功造出

航空母舰是以舰载机为主要武器并作为其海上活动基地的大型水面战斗舰艇,被称为“海上霸主”,从1918年,第一次世界大战后期,由第一艘军舰改装而成的、具有飞机起降功能的航空母舰“暴怒号”诞生,经过100年的发展,在如今的雷达与电子战时代,航母更成为了舰队无可争议的信息与控制核心,具有不可替代的作用。

除了航母钢材之外,航母上的阻拦索也是最为不可缺少的装置之一,与岸基飞机着陆时可缓慢减速平飞大相径庭,舰载机着陆,而舰载机一般是喷气式飞机,为了保证着舰成功,在降落时不会关闭发动机,会保持200公里/小时以上的速度加速着陆,如果不尽兴拦阻,舰载机根本无法在100米左右的降落距离内安全着舰。

阻拦索位于航母飞行甲板后部,在飞机着舰与尾钩完全咬合后,阻拦索一边通过滑轮阻尼器减缓飞机速度,一边不断把动能传递到压缩空气罐。此时,隐藏在甲板以下的整个阻拦系统同时工作,将冲击带来的巨大动能转化为液压油的热能和压缩空气的势能,在短短3秒钟之内使飞机受到缓冲并实现制动迅速减速,使时速减少为零,并使飞机滑行距离不超过百米,此时将有上百吨的力量作用在阻拦索上。

当着舰飞机的前冲运动停止时,甲板阻拦索和滑轮绳索中的应变能将会使飞机稍微往回滑动一下,这样,阻拦索就会自动从飞机尾钩上脱落。通过操作复位阀,就能使阻拦索返回到原位,为下一次阻拦做好准备。

飞行甲板上通常都设有4— 6道阻拦索。第一道阻拦索一般设在距飞行甲板尾端36~ 51米 处,每道阻 拦索之间的间隔约为12-18米,拦机网设在最后一道阻拦索前面。拦机网平时并不设置 .一旦着舰需要甲板人员在两分钟内即可支起阻拦网,飞机冲进拦机网后迫使其停下来 。

所以阻拦索不仅仅是一根绳子,它是一个以阻拦索为核心所构成的极为复杂的拦阻系统,它包括舰上的阻拦索和支撑机构,舰下的拦阻索系、滑轮缓冲系统、拦阻器系统、钢索末端缓冲系、复位系统、冷却系统等,而阻拦索是这套拦截装置系统中最核心的设备。

美国MK7阻拦装置示意图

所以说阻拦索是航母工程的核心技术、关键设备,阻拦索的安全与否极大程度上关乎着每一架舰载机的命运。(如果阻拦索无法承载上百吨的力量,无论拦阻器系统再先进也是空的)

尽管阻拦索是英国发明出来的,但最初的阻拦索只是一根简单的钢索,两头悬挂着沙袋。这种阻拦索能将滑飞过阻拦索的飞机绊住或起码卡住飞机的螺旋桨。

在后来的航母技术发展中,再加上英国皇家海军历来偏爱滑跃起飞+垂直起降这种组合方式,所以英国自动放弃了阻拦索技术。英国目前的伊丽莎白女王级航空母舰是全世界罕见的采用传统动力,短距滑跃起飞并垂直降落的双舰岛多用途航空母舰。

全世界掌握阻拦索技术的仅美国与俄国两个国家,阻拦钢索需要直接承受舰载机尾钩的冲击力和阻拦力,又要具备较高的抗疲劳连续工作性能,硬度和韧性的要求对阻拦索材质工艺提出严苛要求。

美军使用的阻拦索有两种规格,即6x30平钢绞大麻纤维芯阻拦索和6x30平钢绞聚醋芯阻拦索。每根阻拦索是由6股钢丝绳组成的,每股钢丝绳又是由12根主钢丝、12根中间尺度的钢丝和6根呈三角状布置的细钢丝扭结成的。每股钢丝绳之间还有交接钢丝,每根钢丝绳芯部还设有油浸大麻纤维,绳芯中还有表明阻拦索生产厂家的识别带。

美国阻拦索内部结构

但即使是美俄,也不能保证阻拦索的百分百安全。16年,俄罗斯半个月内2架苏-33战斗机在“库兹涅佐夫”号航母上降落时出现事故。美国航母的一次阻拦索断裂事故,致使8人受伤,一名舰面人员一跃而起,才躲过像鞭子一样乱甩的阻拦索。

阻拦索作为美俄的核心机密,无一例外对此严加管控封锁,严禁出口。即使是美国的盟友法国向美国购买一条MK7型阻拦索出,美国也开出了高达300万美元的高价,一度让其成为世界上最贵的绳子。

法国戴高乐号

外国曾断言,中国搞不了航母,理由之一就是中国造不出阻拦索。

34岁的冷骏临危受命,负责了阻拦索技术的研制。协调科研院所、生产厂家成立联合攻关组,对照实物模型,计算原理数据;组织专家从原材料、机加工等方面进行深入研究。一步步从无到有、从模型到样机,攻克无数难关,技术逐渐成熟。

短短用时一年的时间,中国一举突破了滑跃起飞、阻拦着舰等飞行关键技术,航母平台的主要系统装备,包括阻拦索在内,全都是自主研发和改装的。

2012年11月23日,我军飞行员驾驶国产歼-15舰载机首次成功降落航空母舰“辽宁舰”。中国成功掌握了阻拦索技术,成为了世界上第三个掌握阻拦索技术的国家。

目前,美国正在研发新一代阻拦索技术,美国通用原子公司官网报道称,该公司研制的“先进阻拦装置”(AAG)已完成了首次对F/A-18E“大黄蜂”舰载机的降落阻拦试验,“先进阻拦装置”是美国未来采用的航母舰载机阻拦设备,用于替换现役航母上的MK7型液压阻拦装置。

“先进阻拦装置”可以调节的阻拦力范围更宽,既可以回收携带更多弹药的舰载机,也适合阻拦轻质无人机;并且解决了阻拦降落过程中,舰载机受力不均匀问题,有利于延长舰载机寿命。

而在中国首艘国产航母上,中国的阻拦索技术又得到了进一步地改进,但是中国目前的阻拦索技术和美国相比,还有较大的差距,期望在未来某一天,我们的阻拦索技术也能实现弯道超车在《央视》的“对话”栏目——中国航母走向深蓝中,首次向我们揭示了航母的自主研发过程,无论是“电磁兼容系统”还是“电力系统”亦或是“航煤泵”、“阻拦索”都是全自主研发。这表示我们已经掌握了航母的全套技术。

在未来,中国也将拥有更多的航母,助力中国走向复兴富强之路。