我電磁攔阻技術(shù)比肩美國——未來國產(chǎn)航母艦載機(jī)：彈得出，更攔得住
27日，有媒體消息稱，首艘純國產(chǎn)血統(tǒng)的001A型航母似已涂裝紅色底漆，極有可能在4月23日“海軍建軍日”當(dāng)天下水。即便是猜測，仍然引發(fā)軍迷們一片沸騰。兩會(huì)期間，被譽(yù)為“中國電磁彈射之父”的馬偉明院士接受媒體采訪時(shí)曾表示，中國不僅研制成功航母電磁彈射技術(shù)，還搞定了更高難的電磁攔阻技術(shù)。因此，國產(chǎn)航母的“廬山真面目”被寄予了更高期望。
美國福特級航母的經(jīng)驗(yàn)顯示，電磁攔阻技術(shù)比彈射難度更高。盡管在馬偉明看來，電磁彈射和電磁攔阻是一正一反的關(guān)系，解決了彈射的“正”，攔阻的“反”也就很容易了。但是，“攔阻著艦系統(tǒng)仍被看作是航空母艦領(lǐng)域最重要、難度系數(shù)最高的一項(xiàng)技術(shù)。”軍事專家高巖在接受科技日報(bào)記者采訪時(shí)表示，“在攔阻系統(tǒng)領(lǐng)域，中國連續(xù)跨越了常規(guī)攔阻和電磁攔阻兩道門檻，從而與美國海軍站在了同一方隊(duì)里。”
攔阻裝置的四兩撥千斤
何為“航母攔阻”？據(jù)了解，現(xiàn)代噴氣式艦載機(jī)的著陸速度一般都在200—300公里/小時(shí)之間，如果不經(jīng)過攔阻，艦載機(jī)需要滑行1000米以上才能停穩(wěn)，而航母飛行甲板長度只有200多米，所以現(xiàn)代航空母艦必須配備攔阻裝置。
可以想象一下，引進(jìn)自烏克蘭的遼寧艦，著艦攔阻索裝置由4根橫在斜角甲板上的攔阻索組成：每條攔阻索間距12米，與甲板下面的4臺(tái)液攔阻動(dòng)機(jī)相連，能夠讓速度220公里/小時(shí)、重達(dá)20多噸的殲15艦載機(jī)在2秒內(nèi)停穩(wěn)。
“艦載機(jī)在母艦降落時(shí)，為了在沒掛住攔阻索的情況下也能安全復(fù)飛，油門都處于最大位置，這意味著攔阻索要承受比飛機(jī)沖擊更大的力量，”高巖分析道，“而現(xiàn)在噴氣式艦載機(jī)的降落重量、沖擊力和動(dòng)能都非常大，所以對攔阻系統(tǒng)的技術(shù)要求非常高，這正是攔阻索和攔阻機(jī)技術(shù)含量高的關(guān)鍵所在。”
不僅如此。高巖進(jìn)一步分析，如果阻攔索造得特別粗，艦載機(jī)的尾鉤就勾不住，所以“這不僅要求很高的強(qiáng)度和韌性，還要粗細(xì)恰到好處，研發(fā)難度非常大。”
最初，鋼纜的索芯由浸油劍麻編織，現(xiàn)在多以尼龍編織為主。高巖認(rèn)為，“中國下一代攔阻索將會(huì)是碳纖維材料。”
百尺高竿上的較量
隨著艦載機(jī)和無人機(jī)日新月異的發(fā)展，航母攔阻系統(tǒng)也相應(yīng)提高了靈活性和適應(yīng)性。
據(jù)介紹，與液壓攔阻系統(tǒng)相比，電磁攔阻系統(tǒng)更簡單輕巧，“方便調(diào)節(jié)、容易操作”，不僅縮短了反應(yīng)時(shí)間，還優(yōu)化了攔阻效果，“特別是當(dāng)不同重量的飛機(jī)輪流降落時(shí)，操作員只需按下按鈕，一切都由自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置搞定。這就好比稱重，磅秤需要人工目測以及不斷更換砝碼，而電子秤只需調(diào)整好測算狀態(tài)即可連續(xù)工作。”高巖比喻道。例如，美國在福特級航母上使用的AAG電磁攔阻系統(tǒng)的滑輪阻尼器就多了兩個(gè)測量拉力的傳感器，可以直接把不同的拉力信號(hào)傳送給中央集中控制器，提醒其啟動(dòng)相應(yīng)的控制程序，有效防止過載。
“相比之下，中國電磁攔阻裝置有了更進(jìn)一步的創(chuàng)新。”高巖強(qiáng)調(diào)。美國的電磁攔阻裝置中有一個(gè)錐形大卷筒，原理是艦載機(jī)著艦掛上攔阻索后，攔阻索由上面抽出并帶動(dòng)卷筒轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)發(fā)電機(jī)及水渦輪工作。這種錐形結(jié)構(gòu)讓攔阻索隨著飛機(jī)著艦后制動(dòng)速度降低的同時(shí)加速轉(zhuǎn)動(dòng)，促使制動(dòng)電機(jī)效率下降，以便讓吸引能量的曲線更為平緩。
“而我國電磁攔阻裝置采用了一種新型結(jié)構(gòu)代替錐形大卷筒，在橫向尺寸上縮小了三分之一，重量也會(huì)減少百分之七十以上，因此也能進(jìn)一步改裝攔阻裝置的阻尼特性。”高巖說。（科技日報(bào)北京3月28日電）
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