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甲板风影响航母战力?舰载机增速20%载荷可翻倍,战术收益巨大

 梦想童年594 2022-03-14

提到甲板风这个概念,很多人可能会疑惑,字面理解就是舰艇甲板上方的气流,但这与航母战力有什么关系呢?首先还得搞明白甲板风到底是什么,通俗来说,就是指航母在海面航行的过程中,自前向后掠过飞行甲板的气流。这股掠过甲板的气流与航母战力之间的关联究竟怎么样,这就要从航母战力的来源说起了。

甲板风影响航母战力?舰载机增速20%载荷可翻倍,战术收益巨大

舰载机起飞降落速度非常关键

我们知道,虽然坐拥动辄数万吨的庞大身躯,但航母自身的武装配置却连几千吨的护卫舰都不如。没有大口径主炮,没有鱼雷,没有用于中远程防空反导的精确制导弹药的发射能力,更没有在关键时刻可以给敌方水面目标致命一击的反舰重锤(前苏联的载机巡洋舰除外)。那航母靠什么成为海上“霸主”呢?舰载机,当然是舰载机。这才是这种至今已称霸大洋近百年的载机巨舰的根本战力之所在。

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舰载机起飞对重量异常敏感

不过,如果只能拉着载机满大洋的转是没有意义的,保障载机飞得起、落得回是对航母最基本的功能要求。说到载机的起落(主要是指固定翼,直升机航母除外),就绕不开“甲板风”这三个字。因为这三个字决定着起降过程中的固定翼载机能否获得足够升力。根据航空学基本原理,迎面吹过机翼的气流越强越快(当然这种强和快都是有限度的),产生的升力就越大,载机的起降也就越顺利越安全。也许有人会问,起飞需要大升力,降落也需要吗?那是当然!因为升力越大降落的速度就可以越慢,飞行员的操作难度就越低,安全也就越有保障(仅指常规降落,垂降战机除外)。

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庞大的航母却能跑的很快

对于载机靠自身动力起飞外加滑跃甲板助飞的滑跃航母来说,甲板风当然非常重要,本来就没弹射器,如果再没有甲板风的助力,那载机的起飞重量就更没有保证了。或许又有人会问,弹射航母有了大功率的强力弹射装置,甲板风是不是就可有可无了?因为只要弹射功率足够大、产生的加速度足够快,没有甲板风载机也照样能满油满弹。原则上,这种说法有一定道理,但并不全面。因为有一个非常关键因素被忽略了,那就是更大的弹射力与弹射速度带来的超强过载。而这种超强过载无论是对于机体结构还是飞行员身体的耐受力,都会是一个巨大的考验与挑战。为了经得住这加力一弹,机体结构必须特殊加强,而结构的加强又意味着机体重量的进一步增加,反过来弹射力度难免还得再次上调,这样的面多加水、水多加面的循环,光想想是不是就很让人头疼了。

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弹射起飞对飞机和驾驶员要求很高

不仅如此,更重的机体结构还会对载机的飞行性能、机动能力和载油载弹能力造成不利影响,同时也对发动机推力提出了更高要求。尽管提高发动机推力也能提高载机的加速性能,但这最多也只能部分抵消机体增重带来的负面影响,并不能解决载机的甲板风依赖问题。而且,发动机的大幅增推可能比增强弹射力要难得多。

一番操作下来,既影响作战性能又很麻烦,这显然不符合实用高效的原则。那么,不提高弹射力度和速度行不行呢?也行,只要相应减小载机的起飞重量就行,可如此一来达到满油满弹的充沛武力值就别想了,如此相对于滑跃起飞方式,弹射起飞的优势反而大打折扣。

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短距、垂直起飞可以忽略甲板风的问题

在具体实践中,各国航母在放飞舰载机时,通常逆风行驶,并达到25节以上航速,这样航母航速与海风的叠加,就能产生超过30节的甲板风,大概55公里/小时。不要看不上这点速度,航母弹射器也不过能将飞机加速到140节,算起来甲板风可以提高20%的风速,综合算下来,最终能为舰载机带来超过200%的载荷增幅,这已经是非常巨大的战术增益了。

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F/A-18E/F离开航母甲板的瞬间

以上谈的还只是载机本身,下面再说说人的问题。与陆基起飞不同,由于甲板跑道长度极其有限,这就要求弹射器必须具备在极短时间内将载机加速至起飞速度的能力。而每一次瞬间的大幅度增速所带来的大过载,对人体的承受能力而言无疑是极其严苛的考验与挑战。在此前提下,如果再失去了甲板风的助力,更高弹射速度带来的更强过载对于飞行员意味着什么,应该是不难想象的。就算勉强可以承受,巨大的身体消耗下的疲劳感也会大大降低飞行员的持续作战的能力。更糟的是,超强过载所带来的巨大心理负担往往比身体的不适更加可怕和致命。面对座机因身心俱疲而无精打采甚至望而却步,还谈什么作战,至于取胜那就更是一种奢望了。

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F-35C准备进入降落航线

有人机是这样,前途无量的无人机又如何呢?由于抛开了人的身体因素制约,相同载油载弹条件下无人机尺寸更小,自重更轻,对大过载的敏感度也要低得多,因此对甲板风的依赖可能不像有人机那么强。不过,现阶段航母还是以有人驾驶飞机为主,所以高航速带来的强劲甲板风依然不可或缺。

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甲板风不同状态下的三维流场

俗话说,甘蔗没有两头甜!虽然甲板风对于舰载机顺利升空助益颇大,但风吹过舰岛后却会形成涡流,这种涡流对舰载机就没有那么友好了。风吹过形状复杂的舰岛时,会产生大量涡流,导致风向飘忽不定。舰岛和舰尾的气流突变使航母后方数百米范围的风向处于剧烈的不稳定状态(湍流区),而舰载机降落时恰恰必须穿过这段气流,因此会被吹得摇来晃去,很难保持稳定的方向和姿态,这对于舰载机和飞行员而言,可就带来了巨大风险。

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舰尾湍流对舰载机降落的影响巨大

为了保障舰载机安全降落,航母在设计就要充分考虑甲板风带来的影响,通过合理摆布舰岛位置、形状,合理区划舰载机降落区,最大限度降低湍流对舰载机的干扰。而航母甲板上的飞行保障系统,则要精确分析不同航速、风速、风向条件下的湍流形状和气流运动,从而准确预测飞机降落时受到的影响,以便降落引导系统进行提前修正。

总之,与其他水面主战舰艇不同,对于航母而言,高航速不仅意味着优异的机动能力,更是舰载机战斗力得以充分发挥的有力保障。用无形的甲板气流换来的是实实在在的战力提升,这就是甲板风的价值,我们可以称之为“逆风飞扬”。

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