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大家好

我是岳奎志

本次课程为航母的助降技术

舰载机在航母上着舰是一个相当复杂的过程

飞行员坐在座舱里驾驶舰载机

沿着下滑道下滑

进而在斜角甲板上拦阻着舰

在此过程中

航母由助降技术引导舰载机着舰

来提高着舰的成功率

在舰载机着舰过程中

常见的助降技术有

菲涅尔光学助降系统

艾科尔斯激光助降系统

全天候电子助降系统等

这些助降技术能够帮助飞行员驾驶舰载机进行

科学

高效地着舰

本次课的主角就是航母的助降技术

在本次课之初

制定一下学习目标

有三条

分别是

一

根据菲涅尔光学助降系统的提示

会操纵舰载机进行模拟着舰

二

评价艾科尔斯激光助降系统的特点

三

理解全天候电子助降系统的工作原理

当您明确学习目标后

请重点关注相关内容

在讲本次课主要内容之前

出两个小问题

来考查一下

您前期对航母助降技术的认知情况

这两个小问题分别是

一

菲涅尔光学助降系统工作原理是什么

二

目前

哪个国家的航母拥有全天候电子助降系统

如果您不清楚

没关系

通过本次课

这两个问题将得以解决

通过本次课

刚才制定的学习目标将得以实现

首先介绍第一种航母的助降技术

它就是菲涅尔光学助降系统

菲涅尔光学助降系统

用来引导舰载机下滑着舰

菲涅尔光学助降系统发出的光学下滑道

精确

稳定

可靠

尼米兹级航母的菲涅尔光学助降系统

设在着舰区中部

左舷

伸向海中的结构上

位于舰艉前方148m

菲涅尔光学系统由菲涅尔透镜箱

随动系统和灯阵组成

菲涅尔透镜箱可以向外打出五层光束

光束的颜色不一样

从上至下分别是

黄色

橙色

橙色

橙色和红色

飞行员驾驶舰载机

在着舰下滑时

如果角度

位置不同

看见的光球颜色就不同

航母在大海上航行时受到海浪的影响

会前后纵摇

如果没有随动系统

菲涅尔透镜箱向外打出的五层光束

就会随着海浪而上下摇摆

舰载机下滑道就会上下乱晃

为了防止这种情况出现

就在透镜箱后面增加了随动系统

随动系统会随着海浪摇摆向相反方向转动

这样就使菲涅尔光学助降系统

打出的五层光束

始终保持在同一位置而不上下摆动

菲涅尔光学助降系统

灯阵主要有三类

分别是绿色切断灯

红色禁降灯

绿色基准灯

绿色切断灯亮起时

表明飞行甲板上允许舰载机进行着舰

绿色基准灯是菲涅尔光学助降系统的一个基准面

红色禁降灯亮起时

表示舰载机需要进行复飞

菲涅尔透镜箱向外发出五层光束

这五层光束形成一个扇形

扇形的张角左右各22度

上下张角1.7度

有效作用距离是1.3~1.8km

有效作用距离可以通过调整透镜箱的功率

提高光的亮度

进而提高作用距离

但是

光束的有效作用距离太远时

光的亮度就很强

舰载机下滑快接近航母时

光束太刺眼

菲涅尔光学助降系统

向外发射的中间橙色扇形光束和

跑道中心线之间夹着一条直线

就是舰载机的标准下滑道

该下滑道的下滑角在3.5°~4.2°范围内

菲涅尔光学助降系统的工作原理分为五种情况

第1种情况

当飞行员驾驶舰载机在下滑道上进行下滑

准备着舰时

座舱里的飞行员看到菲涅尔光学助降系统

向外打出的光束是橙色光球时

而且飞行员看见绿色基准灯和橙色光球在一条直线上

此时表明舰载机的飞行高度适中

飞行员沿着这个下滑道进行下滑着舰

就能够准确的在航母飞行甲板上拦阻着舰

第2种情况

飞行员驾驶舰载机沿着下滑道进行下滑

当座舱里的飞行员看见橙色光球

而且看到绿色基准灯在橙色光球之下

表明飞行高度偏高

需要舰载机降高

.第3种情况

飞行员驾驶舰载机沿下滑道下滑

当飞行员看见黄色光球

此时表明舰载机的飞行高度过高

在这时

着舰指挥官

即LSO

就会按下手柄上按钮

然后菲涅尔光学助降系统的红色禁降灯亮起

表明此时舰载机需要复飞

第4种情况

舰载机沿下滑道下滑

座舱里的飞行员看见橙色光球

但是橙色光球在绿色基准灯之下

此时表明舰载机的飞行高度偏低

需要舰载机升高

第5种情况

舰载机沿下滑道下滑

座舱里的飞行员看见红色光球

而且红色光球是一闪一闪的

此时表明舰载机的飞行高度过低

在这时

着舰指挥官按下手柄上按钮

红色禁降灯亮起

此时表明舰载机需要复飞

以上就是菲涅尔光学助降系统工作原理的5种情况

菲涅尔光学助降系统能够引导下滑道上的舰载机

进行准确的着舰

但是它也有缺点

就是作用距离太近了

光学助降系统有效作用距离仅1.3~1.8km

这个距离对于240km/h的舰载机在着舰过程中

其反应时间只有20~33秒

还没等舰载机充分调整姿态

舰载机就着舰了

但是

菲涅尔光学助降系统价格低廉

不存在电磁干扰

目前仍被许多国家的航母使用

针对菲涅尔光学助降系统作用距离近的缺点

美国研发了另一款光学助降系统来增加作用距离

这种光学助降系统就是艾科尔斯激光助降系统

艾科尔斯激光助降系统分两部分

远程助降系统

近程助降系统

远程助降系统

作用距离是4~10海里

又称为激光助降系统

近程助降系统

作用距离为4海里

又称为改进型常规光学助降系统

远程助降系统包括

下滑航道引导灯阵和对中线引导灯阵

分别放置在后甲板边缘下侧的右端和中部

远程助降系统在工作原理上非常类似于菲涅尔透镜

不同的地方在于它采用了功率高

发散度小和单色性好的激光灯

从而形成原有灯阵无法实现的远程助降功能

近程助降系统

对常规光学助降系统做了较大的改进

改进的地方一共有五点

一

对菲涅尔透镜箱进行了改进

灯数由原来的5个变为10个

增加了着舰的准确率

作用距离增至2.4km

二

增加了一个前后下滑航路灯阵

作用距离为2.4-7.4km

三

改进了横光带对中灯阵

作用距离为0.5-7.4km

四

系统还包括一个目视回收灯阵

被用来指示舰载机的下降率是否合适

五

与该灯阵配用的还有一个测距和成像系统

下面这段视频

介绍艾科尔斯激光助降系统

请您欣赏

艾科尔斯激光助降系统的远程助降系统

可在夜间和不利气候条件下

引导舰载机安全着舰

飞行员利用这一系统着舰时

心理负担明显减轻

着舰成功率接近100%

航母的助降技术

除了菲涅尔光学助降系统

艾科尔斯激光助降系统

还有全天候电子助降系统

全天候电子助降系统

在夜间和不利气候条件下

也可以安全引导舰载机着舰

使舰载机着舰更加准确

可靠

安全

全天候电子助降系统的工作原理如下

由航母上的跟踪雷达

准确测出舰载机在下滑道上的

实际位置和运动情况

同时通过传感器

测出航母飞行甲板的运动情况

然后把采集的数据

输入计算机中心

得出舰载机正确下滑位置

再由指令计算机

将正确下滑位置和舰载机的实际位置进行比较

将误差信号发送到舰载机的终端设备内

舰载机的自动驾驶仪自动消除误差

操纵舰载机准确安全地降落

采用了全天候电子助降系统的效果非常好

在飞行甲板纵摇1.25度时

横摇5度

升沉1.5m的情况下

可以使舰载机降落误差控制在纵向±13m

横向±3m以内

这一系统保证了舰载机

可以一架架连续不断地以30秒的间隔时间降落

提高舰载机降落过程的安全性

准确性和自动化程度

美国航母采用这套设备后

无论在白天

黑夜

雾天

还是雨天

舰载机都可以安全地降落到飞行甲板上

讲到这儿

本次课程即将结束

最后

对于本次课程进行一下小结

本次课程介绍了航母的助降技术

包括

菲涅尔光学助降系统

艾科尔斯激光助降系统

全天候电子助降系统

本次课程到此结束

谢谢