從美國新型輔助著艦系統(tǒng)談艦載機(jī)著艦
- 來源:兵器知識 smarty:if $article.tag?>
- 關(guān)鍵字:美國,輔助著艦系統(tǒng),艦載機(jī)著艦 smarty:/if?>
- 發(fā)布時間:2018-09-19 10:05
據(jù)美國《海軍航空新聞》雜志報道,2018年3月21-23日期間,美國海軍第23航空打擊測試與評估中隊(VX23)在“亞伯拉罕·林肯”號航母上成功測試了“精確著艦?zāi)J?rdquo;(PrecisionLandingModes,PLM)系統(tǒng)。該系統(tǒng)可大大簡化艦載機(jī)著艦的操作難度,顯著提高艦載機(jī)的著艦成功率,是重大的技術(shù)創(chuàng)新。
“精確著艦?zāi)J?rdquo;系統(tǒng)此前被稱為“魔毯”輔助著艦系統(tǒng)(MAGICCARPET),是簡化飛行員著艦操控的智能化系統(tǒng),能使飛行員在著艦最后階段的操控次數(shù)由過去數(shù)百次降至十余次,著艦精度提升60%。
為深入了解美國新型輔助著艦系統(tǒng),本文將先簡單科普一下艦載機(jī)著艦系統(tǒng)的發(fā)展歷程,艦載機(jī)著艦過程及著艦主要難點,再詳細(xì)介紹美國新型輔助著艦系統(tǒng)。
艦載機(jī)著艦系統(tǒng)發(fā)展歷程
國外艦載機(jī)著艦系統(tǒng)的發(fā)展主要經(jīng)歷了四個階段。
依靠信號燈和人工引導(dǎo)方式的著艦階段
20世紀(jì)50年代以前,艦載機(jī)全部是螺旋槳飛機(jī),航母甲板為直通式甲板,一般在甲板上設(shè)有10~15道阻攔索和3~5道防沖網(wǎng)。在相當(dāng)長時期內(nèi),艦載機(jī)著艦主要依靠飛行員個人的駕駛技術(shù),通過阻攔索和防沖網(wǎng),將艦載機(jī)成功停在飛行甲板上。之后通過總結(jié)經(jīng)驗教訓(xùn),航母上設(shè)立了專門的飛機(jī)著艦指揮官(LandingSignalOfficer,LSO),一般由經(jīng)驗豐富的飛行員或經(jīng)過特殊訓(xùn)練的軍官擔(dān)任。在艦載機(jī)著艦過程中,LSO一般站在艦尾左舷位置,通過目視觀察著艦飛機(jī)的姿態(tài)、尾鉤收放情況等,用人工手勢、彩色信號旗、彩色信號板等明顯的著艦指示信息,向飛行員下達(dá)是否允許著艦或者復(fù)飛等指令。這種方式適用于早期飛行速度低的艦載機(jī),允許LSO有足夠反應(yīng)時間的情況。
利用光學(xué)助降系統(tǒng)著艦階段
20世紀(jì)50年代后期至80年代初,隨著噴氣式艦載機(jī)的服役,艦載機(jī)著艦速度顯著提高,LSO和飛行員的觀察和判斷時間大幅縮短,艦載機(jī)著艦事故率不斷上升。為了解決著艦難題,英國在1952年率先設(shè)計出了鏡面光學(xué)助降系統(tǒng)(MirrorOpticalLandingSystem,MOLS)。該系統(tǒng)配合資深的LSO,使得航母艦載機(jī)著艦事故率大大降低。但該系統(tǒng)使用的鏡面很大,搬運和維護(hù)都非常不方便。因此英國又研制了菲涅爾透鏡光學(xué)助降系統(tǒng)(FresnelLensOpticalLandingSystem,F(xiàn)LOLS),安裝在美國“羅斯福”號航母上。
FLOLS由4組燈光組成,主要是中央豎排的5個分段的燈箱,通過菲涅爾透鏡發(fā)出5層光束,光束與降落跑道平行,和海平面保持一定角度。正中段為橙色光束,向上、向下分別轉(zhuǎn)為黃色和紅色光束,正中段燈箱兩側(cè)有水平的綠色基準(zhǔn)定光燈。當(dāng)艦載機(jī)高度和下滑角正確時,飛行員可以看到橙色光柱正處于綠色基準(zhǔn)燈的中央,保持此角度就可以準(zhǔn)確下滑著艦,并鉤住阻攔索,完成降落。如飛行員看到的是黃色光柱且處于綠色基準(zhǔn)燈之上,就要降低高度;如看到紅色光柱且處于綠色基準(zhǔn)燈之下,說明飛機(jī)飛得太低,需要馬上升高,否則會撞在航母尾部。相比于MOLS,F(xiàn)LOLS為飛行員提供了更清楚、更豐富的信號,降低了艦載機(jī)著艦風(fēng)險。但FLOLS作用距離有限,良好天氣條件下可在1.8千米處向飛行員提供著艦信息,在雨霧天氣下的應(yīng)用效果則不理想。因此美國在上世紀(jì)90年代研發(fā)了激光助降系統(tǒng)(LaserLandingSystems,LLS)。
LLS與FLOLS原理相同,但利用激光良好的穿透性和直線性,同時將透鏡燈箱由5個增加到10個,飛行員不僅可以在18千米外捕獲甲板中線和正確下滑路線,還有充裕的時間調(diào)整進(jìn)場的下滑位置和姿態(tài)。即使在濃霧和低空中,飛行員也可在5千米以外捕獲著艦信息。激光助降系統(tǒng)從20世紀(jì)90年代末研制成功,一直在美國海軍航母上使用。它在不依靠無線電或雷達(dá)時的可用性達(dá)到了99%,是電磁管制時輔助艦載機(jī)著艦的重要裝置之一。
由于光學(xué)引導(dǎo)技術(shù)具有抗電磁干擾等特性,光學(xué)助降系統(tǒng)仍是艦載機(jī)著艦系統(tǒng)中最傳統(tǒng)且具生命力的引導(dǎo)裝備,迄今為止仍在使用并不斷改進(jìn)和發(fā)展。美國海軍新型航母“福特”級仍然裝備了改進(jìn)型FLOLS系統(tǒng)。
利用全天候自動著艦系統(tǒng)著艦階段
光學(xué)助降系統(tǒng)簡單、可靠、便于掌握。但是,一旦遇上風(fēng)雨和濃霧,光學(xué)助降系統(tǒng)作用距離將大大縮小,艦載機(jī)飛行員完全精準(zhǔn)著艦難度仍然很大。20世紀(jì)80年代后,隨著陀螺儀導(dǎo)航、計算機(jī)和雷達(dá)技術(shù)的不斷發(fā)展,美國大力發(fā)展“全天候著艦系統(tǒng)”(AllWeatherCarrierLandingSystem,AWCLS)等類型的自動著艦系統(tǒng),代表系統(tǒng)就是“精確進(jìn)近著艦系統(tǒng)”(PrecisionApproachandLandingSystem,PALS)和儀表著艦系統(tǒng)(InstrumentCarrier-LandingSystem,ICLS)。艦載機(jī)進(jìn)入雷達(dá)跟蹤截獲窗口后,艦載精密跟蹤雷達(dá)捕獲并跟蹤艦載機(jī);系統(tǒng)將測到的艦載機(jī)位置信息與甲板運動信息輸入計算機(jī),處理后與預(yù)先設(shè)定的理想著艦軌跡比較,得出空間位置誤差信息,之后將這些信息以數(shù)據(jù)鏈形式發(fā)送至艦載機(jī),由飛控系統(tǒng)和自動油門系統(tǒng)不斷糾正飛行軌跡,以使艦載機(jī)按設(shè)定的理想軌跡著艦。若實際軌跡超過安全區(qū),復(fù)飛決策系統(tǒng)發(fā)出復(fù)飛指令,迅速停止著艦運動進(jìn)入逃逸/復(fù)飛模式。假如艦載機(jī)不落在自動安全著陸安全區(qū)內(nèi),自動駕駛儀自動斷開,駕駛員按照飛行儀表的指示進(jìn)行半自動人工著艦。20世紀(jì)末,隨著GPS衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)的快速發(fā)展,美國國防部根據(jù)實戰(zhàn)需要,提出了支持陸軍、海軍、空軍、海軍陸戰(zhàn)隊多軍兵種、多國家之間可互操作的新一代“聯(lián)合精確進(jìn)近著艦(著陸)系統(tǒng)”(JPALS)。JPALS系統(tǒng)提升了態(tài)勢感知能力,采用抗干擾GPS技術(shù),可在惡劣氣象和地形條件下運行,增強了飛行安全性,支持有人駕駛飛機(jī)和無人機(jī)進(jìn)近著艦(著陸)。雖然這些系統(tǒng)都具備艦載機(jī)自動著艦的能力,但到目前為止,美國航母都沒有真正實現(xiàn)全自動著艦。其一是因為航母在海上所處環(huán)境復(fù)雜,在氣候條件惡劣、甲板運晃動劇烈的情況下,艦載機(jī)很難實現(xiàn)全自動著艦;其二,這些系統(tǒng)引導(dǎo)、控制上的精度瓶頸已經(jīng)不在設(shè)備自身上,而在于艦載機(jī)平臺本身的性能問題,在紊亂的艦尾氣流中,不可能實現(xiàn)真正的高精度飛行姿態(tài)與軌跡控制。因此,當(dāng)前美國航母艦載機(jī)在距離較遠(yuǎn)時采用自動著艦系統(tǒng)引導(dǎo),接近航母的最后階段采用光學(xué)助降系統(tǒng)與自動著艦系統(tǒng)共同引導(dǎo)、艦載機(jī)飛行員主控的方式著艦??梢哉f,當(dāng)前艦載機(jī)著艦引導(dǎo)方式將多種系統(tǒng)融合使用,降低了著艦風(fēng)險,提高了著艦的準(zhǔn)確性。
利用人工智能技術(shù)輔助艦載機(jī)著艦階段
進(jìn)入到21世紀(jì),伴隨著人工智能技術(shù)的崛起,美國開始將人工智能技術(shù)應(yīng)用到艦載機(jī)著艦系統(tǒng)中。2002年,美國提出一種基于人工智能技術(shù)的艦載機(jī)著艦支持工具。它記錄大量的艦載機(jī)著艦數(shù)據(jù),在艦載機(jī)著艦時,利用人工智能技術(shù)快速與數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)匹配,迅速給出艦載機(jī)著艦情況信息,為LSO決策提供支持。2011年,美國海軍還啟動了由智能化飛控系統(tǒng)和飛行員頭盔組成的“魔毯”輔助著艦系統(tǒng)。相信隨著人工智能、計算機(jī)等相關(guān)技術(shù)的發(fā)展,未來艦載機(jī)著艦可以真正實現(xiàn)自動化、無人化,大大減少艦載機(jī)著艦風(fēng)險。
艦載機(jī)著艦過程及難點
艦載機(jī)是航母戰(zhàn)斗力的來源和生存的基礎(chǔ),艦載機(jī)的性能、數(shù)量等方面指標(biāo)是航母綜合戰(zhàn)斗能力最重要的指標(biāo)。功能各異的多型艦載機(jī)所組成的航母航空聯(lián)隊,擔(dān)負(fù)奪得局部海域制空權(quán)、制海權(quán),實施對陸打擊、反潛作戰(zhàn)、遠(yuǎn)程預(yù)警、作戰(zhàn)指揮等重要作戰(zhàn)使命。艦載機(jī)能否安全、高效地在航母上起降直接影響著航母作戰(zhàn)能力的發(fā)揮。艦載機(jī)著艦過程更是被軍事專家喻為“刀尖上的舞蹈”。那么,艦載機(jī)如何著艦,難度有多大呢?
艦載機(jī)著艦過程,按由遠(yuǎn)到近一般分為歸航、待機(jī)、進(jìn)場、下滑、攔阻或復(fù)飛五大階段。美國作為世界保有航母數(shù)量最多的國家,在艦載機(jī)著艦上積累的經(jīng)驗是其它國家無法比擬的。得益于此,其艦載機(jī)的著艦體系也是最為完善和成熟。下面以美國海軍現(xiàn)役的“尼米茲”級航母為例,介紹其艦載機(jī)著艦過程。
歸航階段
艦載機(jī)在完成打擊、偵察任務(wù)后返回航母的階段即為歸航階段。此時,歸航狀態(tài)的艦載機(jī)首先通過安裝在“尼米茲”級航母艦島桅桿頂端的AN/URN-25“塔康”無線電導(dǎo)航系統(tǒng)確定艦載機(jī)與航母的相對距離和坐標(biāo)信息。該導(dǎo)航系統(tǒng)的有效作用距離最遠(yuǎn)可達(dá)500千米以上,超過了絕大多數(shù)的艦載雷達(dá)的有效作用距離。因此,在艦載機(jī)的引導(dǎo)著艦流程中毫無爭議地成為了第一道流程,幫助艦載機(jī)在數(shù)百千米的距離上與航母確定距離和位置坐標(biāo)等信息,并由此規(guī)劃艦載機(jī)的集結(jié)、導(dǎo)航以及歸航著艦等飛行任務(wù)。
待機(jī)階段
當(dāng)艦載機(jī)距離航母100千米左右時,正好進(jìn)入到空中管制雷達(dá)的作用范圍??罩泄苤评走_(dá)首先會對艦載機(jī)進(jìn)行敵我識別與機(jī)型識別。與此同時,航母空中交通管制中心開始參與并接管著艦流程。其中著艦指揮官負(fù)責(zé)引導(dǎo)艦載機(jī)進(jìn)行集結(jié)、監(jiān)視相關(guān)空域,并根據(jù)艦載機(jī)的狀態(tài)(如出現(xiàn)故障需要優(yōu)先降落、燃油不足需要空中加油等)規(guī)劃著艦順序與精確的著艦航線,提供航管與氣象等保障信息。在這一階段,各類不同的艦載機(jī)都有著不同的航線,飛行高度也不同:F/A-18戰(zhàn)斗攻擊機(jī)是600米;EA-6B電子戰(zhàn)飛機(jī)是900米;E-2C預(yù)警機(jī)是1200米,各種艦載機(jī)保持著安全的高度差,一旦著艦指揮官下達(dá)了著艦許可,艦載機(jī)將開始進(jìn)場階段。
進(jìn)場階段
當(dāng)飛行員取得著艦許可時,便可脫離待機(jī)航線進(jìn)入進(jìn)場階段,之后艦載機(jī)進(jìn)入航母后方10千米的位置開始減速進(jìn)場。在這個階段,艦載機(jī)需要關(guān)閉武器系統(tǒng),確認(rèn)飛機(jī)的重量是否符合航母著艦的標(biāo)準(zhǔn),然后打開減速板、放下攔阻鉤及起落架等,并根據(jù)天氣及飛行員目視條件確定自動著艦的模式。
下滑階段
飛行員和著艦指揮官根據(jù)當(dāng)時的天氣狀況和飛行員的目視條件選擇著艦控制模式,著艦控制模式分為全自動、半自動、人工三種。全自動模式下不需要飛行員對艦載機(jī)進(jìn)行干預(yù)控制,完全根據(jù)精密進(jìn)場控制雷達(dá)所提供的高精度跟蹤信息通過艦機(jī)數(shù)據(jù)鏈控制艦載機(jī)完成最后的下滑航線直至艦載機(jī)安全著艦為止(著艦失敗則拉起復(fù)飛)。半自動模式下,艦載機(jī)飛行員根據(jù)顯示器或儀表上由精密進(jìn)場控制雷達(dá)提供的信息操控飛機(jī)進(jìn)行降落。人工模式下,飛行員只能與著艦指揮官語音通話,對相對誤差進(jìn)行修正進(jìn)入下滑航線,直到飛行員可以目視觀察到菲涅爾光學(xué)助降系統(tǒng)所顯示的燈光信號為止。
攔阻或復(fù)飛階段
通過精密進(jìn)場雷達(dá)和在光學(xué)助降系統(tǒng)的指示下完成最后的下滑流程,直至艦載機(jī)尾鉤安全掛住阻攔索降落在航母甲板上,如果降落出現(xiàn)失誤,飛行員則重新拉起艦載機(jī),進(jìn)入復(fù)飛階段。需要特別說明的是,在著艦的過程中,艦載機(jī)飛行員必須大油門下滑著艦,以保持可以復(fù)飛的速度。由此可見,艦載機(jī)著艦過程十分復(fù)雜,而且非常危險,稍有不慎,就會機(jī)毀人亡。根據(jù)國外媒體統(tǒng)計,艦載機(jī)起飛、著艦階段是事故率最高的階段,起飛、著艦階段時間僅占艦載機(jī)執(zhí)行任務(wù)時間的4%,而事故率卻占60%以上。同時,我國艦載機(jī)首飛第一人戴明盟在清華大學(xué)演講時曾說:“每一個飛行員都明白,艦載機(jī)可不是隨便就能玩得起的。航母艦載機(jī)飛行員的風(fēng)險系數(shù)是航天員的5倍、普通飛行員的20倍。美國剛剛發(fā)展航母時,平均每2天摔1架飛機(jī),犧牲了1000多名飛行員。”接下來,結(jié)合艦載機(jī)著艦過程,我們分析一下艦載機(jī)著艦都有哪些難點。
第一,著艦的甲板空間有限。一般供殲擊機(jī)、攻擊機(jī)和輕型轟炸機(jī)使用的陸地機(jī)場跑道長2000~2400米,而航母降落甲板長度220~270米,僅為陸基飛機(jī)起降跑道的十分之一。在如此短的距離內(nèi),艦載機(jī)需要高速降落到甲板上并成功將尾鉤掛上阻攔索;若著艦攔停失敗,艦載機(jī)還必須能夠在有限甲板長度內(nèi)加速,實現(xiàn)安全逃逸復(fù)飛。
第二,艦載機(jī)著艦過程中,周圍環(huán)境情況十分復(fù)雜。首先是為了改善艦載機(jī)著陸性能,獲得較大的甲板風(fēng),航母往往需要頂風(fēng)航行。而航母在頂風(fēng)航行過程中,將在其上空以及后方形成特殊的流場分布,尤其是艦載機(jī)著艦階段處于著艦飛行狀態(tài)時,這些特殊的流場會對艦載機(jī)著艦產(chǎn)生嚴(yán)重干擾。其次,由于海浪等環(huán)境的影響,航母必然存在縱、橫搖和升、沉運動,嚴(yán)重影響下滑道的穩(wěn)定性,給艦載機(jī)著艦帶來嚴(yán)重影響。
第三,艦載機(jī)最后的著艦時間短短數(shù)秒,對艦載機(jī)和飛行員本身考驗巨大。首先,對于艦載機(jī)來說,在短距離內(nèi)迅速的減速制動,會導(dǎo)致艦載機(jī)在此過程中需要承受巨大的載荷,例如飛機(jī)著艦瞬間的沖擊載荷、阻攔索強制制動載荷等,這就要求艦載機(jī)起落架及其密切相關(guān)的結(jié)構(gòu)都需要進(jìn)行加強處理,以保障艦載機(jī)的安全。其次,對于飛行員來說,頂風(fēng)穿云駕駛艦載機(jī)降落到搖擺不定的狹小移動甲板上,無疑是非常冒險的,這對于飛行員的身體極限、飛行技術(shù)、意志品質(zhì)和心理素質(zhì)都是極端考驗。在抵近航母的過程中,飛行員需要根據(jù)實際情況不斷調(diào)整飛行姿態(tài),不斷觀察、控制飛行軌跡,保證準(zhǔn)確進(jìn)入著艦航線,在著艦瞬間更要完成收腹、收腿、繃緊肌肉等動作,否則強大的過載可能會導(dǎo)致飛行員脫臼、暈厥或短時失明等損害。
“魔毯”輔助著艦系統(tǒng)
根據(jù)上述介紹,我們知道艦載機(jī)著艦困難重重,尤其是在著艦的最后階段,飛行員需要操控數(shù)百次來調(diào)整艦載機(jī)飛行姿態(tài),以保障艦載機(jī)安全著艦,這對于飛行員來說是極大的負(fù)擔(dān)。因此,為解決艦載機(jī)最后著艦階段手動操控頻繁的問題,美國海軍航空系統(tǒng)司令部和海軍研究局于2011年啟動了“魔毯”輔助著艦系統(tǒng)的研發(fā)任務(wù)。
發(fā)展歷程
2012年底,美國海軍利用兩種不同飛機(jī)模擬器對該系統(tǒng)進(jìn)行了演示驗證,確認(rèn)該系統(tǒng)可大幅降低著艦難度。
2015年4月,美海軍第23航空打擊測試與評估中隊(VX23)在“喬治·布什”號航母(CVN77)上首次測試了“魔毯”輔助著艦系統(tǒng)的初始版本軟件。VX23使用F/A-18“超級大黃蜂”戰(zhàn)斗機(jī)進(jìn)行了180次觸艦復(fù)飛和16次阻攔著艦,積累了各種風(fēng)況下“魔毯”輔助著艦系統(tǒng)的測試數(shù)據(jù)。測試結(jié)果顯示,和當(dāng)前其它著艦輔助系統(tǒng)相比,“魔毯”著艦失敗率降低了50%以上。由于在測試中的完美表現(xiàn),美海軍決定加速“魔毯”輔助著艦系統(tǒng)的研發(fā)進(jìn)度。
2016年6月,美海軍第23航空打擊測試與評估中隊又在“喬治·華盛頓”號航母(CVN73)上對“魔毯”輔助著艦系統(tǒng)進(jìn)行了測試,在598次測試中,只有一次脫鉤情況發(fā)生,飛行員們對“魔毯”輔助著艦系統(tǒng)非常滿意。測試結(jié)束后,美國海軍航空系統(tǒng)司令部和海軍研究局發(fā)布了階段性系統(tǒng)軟件。
兩次測試數(shù)據(jù)表明,66%著艦點位于目標(biāo)點前后5米范圍內(nèi),與目前66%著艦點位于目標(biāo)點前后12米范圍相比,精度提高60%,極大提高了著艦成功率;飛行員在著艦最后18秒內(nèi),初次使用該系統(tǒng)進(jìn)行了20次手動操控,后續(xù)僅需10余次手動操作,極大地降低了飛行員在著艦最后階段對油門、操縱桿的操控頻次及難度。
2017年1月,“魔毯”輔助著艦系統(tǒng)更名為“精確著艦?zāi)J?rdquo;(PLM)系統(tǒng),并正式部署到“喬治·布什”號和“卡爾·文森”號(CVN70)航母上。“喬治·布什”號航母第8艦載機(jī)聯(lián)隊指揮官詹姆士·邁考爾上校稱,PLM系統(tǒng)的一個重大改進(jìn)是,對艦載機(jī)靠近航母時的功率調(diào)節(jié)進(jìn)行了優(yōu)化。通過PLM系統(tǒng),F(xiàn)/A-18“超級大黃蜂”戰(zhàn)斗機(jī)或E/A-18“咆哮者”電子戰(zhàn)飛機(jī)在下降時將使用其襟翼來控制下降速率,從而實現(xiàn)更平穩(wěn)的油門速度和更少的手動修正。2017年4月,美國海軍航空兵司令舒梅科中將向其他海軍航空兵指揮官群發(fā)郵件,推介了該系統(tǒng)的巨大優(yōu)勢和使用經(jīng)驗。
“魔毯”輔助著艦系統(tǒng)構(gòu)成
PLM系統(tǒng)主要由智能化飛控系統(tǒng)和飛行員頭盔組成。智能化飛控系統(tǒng)采用了全新的控制算法與規(guī)則,通過軟件方式解耦偏航、俯仰、滾動等各項參數(shù),具有自動控制動力、自動維持姿態(tài)穩(wěn)定、自動計算參考下滑航路及其與實際航路之間誤差矢量等功能,使飛行員只需專注于控制飛機(jī)的飛行路徑。飛行員頭盔與智能化飛控系統(tǒng)相連接,用于顯示艦載機(jī)著艦過程中智能化飛控系統(tǒng)計算的數(shù)據(jù)和信息,供飛行員操控參考。
簡單來說,PLM系統(tǒng)是以智能化算法計算出各種最合適的降落因素,綜合判斷飛機(jī)的高度、航速、風(fēng)速、進(jìn)場的角度等,然后導(dǎo)引飛行員執(zhí)行它所建議的降落程序,大幅減輕了飛行員的負(fù)擔(dān)與心理壓力。但該系統(tǒng)還存在不足之處,即缺乏對故障安全的完全冗余設(shè)計,因此在出現(xiàn)油門控制系統(tǒng)和導(dǎo)航系統(tǒng)失效、機(jī)翼損傷等故障情況下,飛行員需要根據(jù)一定的基準(zhǔn)來決定是否采用應(yīng)急預(yù)案。因此,PLM系統(tǒng)還只是一種輔助著艦系統(tǒng),并非自動著艦系統(tǒng),最終還是需要由飛行員來控制飛機(jī),人為失誤和惡劣天氣條件仍然可能給艦載機(jī)著艦造成危險。
根據(jù)實際應(yīng)用情況,PLM系統(tǒng)取得了良好的使用效果,美海軍艦載機(jī)飛行員對該系統(tǒng)普遍持歡迎態(tài)度,認(rèn)為在保持駕駛樂趣的同時,明顯降低了操作難度,提高了著艦精度。舒梅科中將曾表態(tài)稱美海軍計劃在2019年將該系統(tǒng)全面推廣到海軍F/A-18“超級大黃蜂”和E/A-18“咆哮者”飛行中隊。除F/A-18和E/A-18飛機(jī)之外,美海軍F-35C“閃電”II型聯(lián)合戰(zhàn)斗機(jī)也將采用PLM系統(tǒng)輔助著艦。
據(jù)悉,PLM系統(tǒng)的升級版本將增加“失效模式”,即便是油門控制損壞,或者導(dǎo)航系統(tǒng)失效,抑或機(jī)翼被擊中,都能在艦載機(jī)著艦時保證其安全,預(yù)計在2018年進(jìn)行測試,2019年交付使用。
“魔毯”輔助著艦系統(tǒng)作用
PLM輔助著艦系統(tǒng)的研發(fā)和應(yīng)用將給美國海軍航母戰(zhàn)斗群帶來重要影響。一是可顯著提高艦載機(jī)的著艦成功率,艦載機(jī)著艦是艦載機(jī)操作全過程中最復(fù)雜、最危險的階段之一,PLM系統(tǒng)的應(yīng)用將極大提高艦載機(jī)著艦最后階段的自動化水平,降低忙中出錯的危險;二是PLM輔助著艦系統(tǒng)可大幅降低艦載機(jī)著艦操控難度,飛行員可通過較少的手動操作即可完成著艦,因此艦載機(jī)飛行員的訓(xùn)練強度和成本也可隨之降低;三是可提高艦載機(jī)及航母相關(guān)設(shè)施的耐用性,著艦精準(zhǔn)度的顯著提高,將改善著艦過程中對阻攔索、飛行甲板及艦載機(jī)的沖擊狀況。簡而言之,PLM系統(tǒng)可直接影響艦載機(jī)出動架次率,提升航母作戰(zhàn)能力。
結(jié)語
為滿足未來作戰(zhàn)的需求,各海軍強國在升級傳統(tǒng)的光學(xué)和雷達(dá)著艦引導(dǎo)系統(tǒng)的發(fā)展同時,必定會十分重視研制新型智能化著艦引導(dǎo)系統(tǒng)。例如,美國正在以全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)(GPS)基礎(chǔ),研制能夠?qū)o人機(jī)進(jìn)行進(jìn)場控制與著艦引導(dǎo)的的聯(lián)合精確進(jìn)場著艦系統(tǒng)(JPALS),以及能減少飛行員手動操作的精確著艦?zāi)J剑≒LM)系統(tǒng)等。雖然目前美軍已經(jīng)成功完成X-47B無人機(jī)的阻攔著艦,但是其背后仍需要大量的人員指揮才能完成。因此,隨著科技的不斷發(fā)展,不論是艦載有人機(jī)還是艦載無人機(jī),研制全自動著艦系統(tǒng)將是未來各海軍強國的主要發(fā)展方向。
文/史騰飛 丁宏 董姍姍 李仲鈾
