【科技】归家的明灯——浅谈舰载机着舰下滑引导系统

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1、【科技】归家的明灯一一浅谈舰载机着观下滑引导系统14-01-25作者：佚名编辑：石腾从“辽宁”号服役至今，它的一举一动都是国人关注的焦点，然而木文先要把时间拉回到2012年11月24F1这个历史性的时刻，在这-•天，歼J5舰载机顺利完成了笫一次拦阻着舰，并在随后进行了滑跃起飞。我们知道，相比于滑跃起飞，着舰的意义更人。航母着舰引导系统这盏“归家明灯”的作用更是难以低估。从“示牌进场”到镜面光学助降系统1917年，英国把大型巡洋舰“暴怒”号改装成世界上第一艘简易航母。但由于舰上高耸的塔式桅杆和烟囱的阻碍，飞机只能从舰

2、上起飞而无法降落。1917年8月2日，英海军少校邓宁冒险驾驶“幼犬”战斗机进行着舰，他凭借高超的驾驶技术用侧滑着陆的方式艰难地将飞机降落在航行中的“暴怒”号前甲板上，这是人类笫一次将飞机降落在航行中的军舰上。但在几天后的重复降落时，邓宁不幸遇难。从此观载机在执行完作战、训练、侦察等任务后，着舰便成了-•件惊心动魄的工作。承担着这项危险任务的飞行员需要从很远处发现航母平台,确认着舰装置的状态，并与其他着舰机互相进行飞行状态的沟通。另外，在跌宕起伏的人海上，航母时时刻刻的六自由度扰动（纵摇、横摇、首摇、起伏、纵荡和横荡

3、）、异常复杂的大气紊流（海面无遮扌肖，海风往往较强，航付庞大的舰体以及口身运动的特点，还会在舰首产牛•上洗气流，并在舰尾处形成较强的公鸡尾状的尾流），以及极其有限的甲板长度等等（美国满载排水量近10丿j吨的核动力超级航母甲板总长度也不过300多米，而能够提供舰载机起£、着舰使用的跑道只有其中点的：L00多米），这些都对舰载机着舰提出了更高的要求。舰载机着舰进场速度小。受舰上扰流因索影响相对较人，客观上使得舰载机轨迹稳従性变差。然而舰载机着舰条件要求反而相对苛刻、恰恰又要求飞机下滑时的轨迹稳定性比陆基飞机还要高，这一

4、•切使得舰载机着舰引导问题成为航母战斗力发挥的关键技术之一。舰载机要降落在航母的甲板上，必须依靠一系列完备的着舰辅助技术手段。除了早已有Z的拦阻索和拦阻网外，着舰下滑引导系统是着舰降落屮最为关键的重屮之重。正在引导活塞式飞机着观的着舰信号官（手中拿着旗板，正在打信号）事实上，舰载机着舰最初仅仅凭借飞行员高超的飞行技术，此后又经历了长期的由着舰信号官（LandingSignalOfficer,简称LSO）指挥的“示牌进场”引导阶段。从1920年代初到2950年代之询的这段漫长吋间里，拥有航母的世界各国海军一直采用由着

5、舰指挥官进行人工引导着舰的原始方式，着观指挥官在飞行甲板左后方，通过冃视观察着舰飞机的姿态、尾钩收放情况等，用明显的着舰指示牌（双手持旗板打信号）向飞行员下达是否允许着舰或者复飞等指令。这种方式适用于当时进场速度较低的螺旋桨舰载机。然而，到了1950年，随着喷气式舰载机登场，着舰指挥官与飞行员之间的通信时间己经不足以应付时速数百千米的舰载机，着观事故率人人攀升。于是，为了解决高速喷气式观载机着舰难题，英国首先采用革命性的舰载机等介下滑技术，并研制相应的光学助降引导系统来代替难以满足盂求的“示牌进场”引导。"•着陆过

6、軽b•等角下滑着观模式舰载机着舰下滑轨迹（b）与陆基飞机着陆下滑航迹（a）对比，可以看到，观载机着舰是采用固定下滑角的方式，而陆基飞机的下滑距离则根据距离跑道的距离而进行调整。所谓舰载机等角卜•滑，是指没有陆基飞机着陆的拉平、飘落等阶段，而是在进舰着舰的最后阶段，舰载机截获合适的下滑道后，一直保持相同的下滑轨迹角、俯仰角、速度和下沉率,肓至舰载机与航母飞行甲板碰撞，实现撞击式着舰。这主要是为了减轻飞行员在恶劣着舰环境下的工作负担，减小着舰过程中人为的误差的引入，被看作是着舰方法的一次革命，同时也是光学助降引导系统诞

7、生的阜础。据此，英国于1952年率先制成了最早的镜面光学助降系统（MirrorOpticalLandingSystem,简称MOLS）。其原理是:在飞行甲板舰载机降落作业区的前端，设有朝向舰尾方向且略微偏上的反射镜，其两侧装有水平排列的绿色基准灯，在反射镜前方设有强烈的光源照射，使镜面反射产生白色亮光，反射镜为1叫柱形，即垂直方向为直线，水平方向为凹曲线，采用陀螺稳定机构实现反射镜血向舰尾后上方反射出的圆锥光朿,舰载机飞行员通过对比口色亮光与绿色基准灯是否并排，对对准飞行甲板的预定着舰点,并设定正确着舰的下滑道，形

8、成一个光的下降坡血•（与海平而夹角为3.5。・4°）,飞行员沿着这个坡面并以飞机在镜中的位置不断修正误差，知道安全降落。镜面光学助降系统（MOLS）,其在助降系统史上可以说是昙花一现，但是意义极人助降镜的出现为高速舰载机的着舰引导解决了重大的难题，使飞行员除了借助自己的目测和经验外，乂有了更可靠的参照指示装置。不过，这种早期的镜面光学助降系统本身仍然存在不小