在电视上看过,舰载机起飞时,航母是沿舰载机起飞方向高速(据说是全速)前进的,目的是为了使飞机获得足够大的速度。
飞机起飞时,飞机沿跑道滑行,机翼划开空气,以机翼为参照物,相当于空气从机翼的上下流过。因为机翼仿生鸟类的翅膀,是上凸下凹(或平)的,空气从机翼上方流过的路程大于从机翼流过的路程,所以,机翼下方空气的流速大于机翼上方空气的流速。根据伯努利原理,流体在流速大的地方压强小,流速小的地方压强大。那么,机翼下方空气的压强大于机翼上方空气的压强,于是对机翼产生向上的压力差,这个压力差就是飞机的升力,只有当升力大于飞机的重力时,飞机才能腾空而起。
根据以上分析可知,飞机要获得足够的升力,必须具有足够大的速度。大家知道,除光和声之外任何物体从静止到获得足够的速度都需要时间,飞机要获得足够的速度就需要足够长的跑道供飞机滑行。
在陆地上,飞机跑道有2、3千米,但航母甲板长度一般只有2、3百米,差的不是一星半点,让飞机也像在陆地一样,单凭飞机的滑跑,在离开航母之前根本不可能达到能够升空的速度。如果航母全速前进,飞机就不是单凭滑跑获得速度,还应加上航母的速度,就能比较容易获得起飞需要的速度。不过,这对舰载机飞行员要求较高,如果还不能获得足够的速度,飞机离开航母后就会掉进大海,有可能被航母撞到,看过一段视频,美国的舰载机起飞掉进海里,所幸航母没有撞到飞行员。
航空母舰作为海上的飞机场,舰载机的起飞以及降落都要在航空母舰甲板上进行,我们从已知的航空母舰视频中都可以看得到大多数舰载机无论是进行起飞还是降落都是和航空母舰前行的方向是一样的,所以航空母舰上大多数舰载机的起飞方向和航母前进的方向是相同的,当然这些战机都是弹射起飞或者滑跃式起飞。但是由于部分垂直起降战机的存在,如F-35以及鹞式战机等,他们的起飞方式就不同于弹射起飞和滑跃式起飞。
航空母舰舰载机进行起飞时并非是那么简单的一个过程,不仅要考虑地面人员的密切配合,同样还要关注海上风力方向的时刻变化。
舰载机在起飞之前要经过一段严密而又谨慎的流程, 我们可以看到航空母舰上走动着很多身穿黄色、绿色工作服的指示人员。身穿黄色衣服头戴白盔的人员引导舰载机进入起飞待定区域,身穿绿色工作服的人员将舰载机的起落架和弹射系统紧连起来,然后飞行员给身穿黄衣头戴黄帽的人员示意,最后身穿黄色衣服、头戴绿帽的指挥人员做出手势,发出起飞信号,舰载机起飞。
我们可以看到很多舰载机在起飞时航空母舰都是高速逆风而行,我们都知道航空母舰甲板不同于陆地机场跑道,距离就短短一百多米,而飞机真正能够起飞的原因是空气流速,只有机翼上方和下方形成一定的压强差才能给飞机产生一定的升力,从而让飞机起飞。而逆风飞行再加上航空母舰本身存在一定的速度,这样在战机进行滑跃式起飞或者弹射起飞时可以在离开甲板时获得较大的升力,从而降低飞机失速发生意外的风险。
所以航空母舰舰载机降落时需要阻拦锁进行拦截,而航空母舰的阻拦所大都安装在航空母舰后方,这时舰载机在进行降落时就需要从航空母舰后方滑入利用尾钩勾住阻拦锁将舰载机拦停,但是由于海面波浪导致舰体不稳定,也就无形中给舰载机降落增加了难度。所以绝大多数舰载机的起飞以及降落方向都是和航空母舰航行方向是一致的。
航母舰载机的起飞方向大多数都是与航母前进方向相同的,因为航母基本上都是向前行驶,而前方甲板面积比较大,如果是斜角甲板的话,那么就只能向前,因为这样的航母会利用航母的倾斜角助力舰载机起飞,比如我国的两艘航母都是采用这样的甲板。但是凡事都有有例外,英国的伊丽莎白女王级航母进行了反方向的垂直起降,当然这也仅限于像f35这样的垂直起降战机。但这并不能说是相反的方向起飞。这种情况算是垂直起降。
现在俄罗斯和我国的航母基本上都是采用滑跃式起飞的,而美国的航母则采用弹射式起飞方式,一般分为蒸汽弹射器和电磁弹射器,弹射式起飞方式也是战机向前起飞,这样的起飞方式明显效率要高,特别是安装了电磁弹射器以后,起飞战机的数量有了较大幅度的提升。这样在作战的时候可以快速起飞战机,快速的回来装弹。在这种情况之下航母的作战效能会急剧升高。
当然安装电磁弹射器和蒸汽弹射器的航母甲板,也只能是向前发射战斗机,而不能向后发射战斗机,理论上这样的弹射器也可以倒着装,但是要考虑到航母是一个移动的舰载机平台,如果停在海洋上某处的时候就变成了一个活靶子。所以每时每刻航母基本上都是在移动,这样不容易被导弹锁定,因此在起飞的时候必然会有惯性。如果是反方向起飞,那么阻力会迅速升高,而且非常不利于战机起飞,还有可能造成航空事故,所以航母舰载机只能使用弹射器向前起飞。
而现在最先进的就是垂直起降战机,这样可以最大的限度的利用航母甲板的面积,垂直起降利用甲板面积达到效率最高,而且速度也很快,能够最大限度的提高舰载机的数量,所以说垂直起降战机是现在最先进的起降方式。同时还要考虑航母在大海上行驶的时候有没有海风,如果海风过于强,整个航母就要顺着海风航行,所以说航母舰载机的起降并没有我们想象的那么容易,因此我国的航母训练了很长时间,美国的航母舰载机经常有坠海的情况发生,俄罗斯库兹涅佐夫号去叙利亚执行作战任务的时候,也有两架米格29战机直接坠海,因此航母舰载机的起降方式是固定的,并不是可以随意进行,因为航母甲板的面积毕竟还是太小。
航母舰载机的起飞方向当然要与航母的前进方向相同了,因为舰载机除了弹射与滑跃起飞所给出的作用力之外,还需要前进的甲板风作为额外升力才可以。
甲板风的概念出现于航空母舰刚刚诞生的年代,那个时候航空母舰即没有弹射器也没有滑跃起飞翘板,基本上都是直通甲板,依靠舰载机自身的动力起飞。可当时的舰载机大多都是螺旋桨飞机,由于自身重量较轻,所以单靠自身的动力就可以完成起飞。
但想要安全起飞还需要足够的升力才行,在航母还比较落后的时代,解决办法有两点。首先就是航母在放飞舰载机时航母顶着风航行,这样就会有足够的逆风为舰载机提供额外升力。再有就是保证航母自身的航速为30节以上,因为只有高航速才能产生大风阻,为舰载机提高升力。
可是现代航母全都是喷气战斗机,而且还是双发重型战机,再加上如今的航母要么就是安装弹射器,要么就是加装滑跃起飞甲板,所以起飞的动能要比过去好得多。可是为战机提供起飞时的额外升力则是越多越好,所以即便到了现代航母依旧沿用着过去的传统。起飞时顶峰航行,高航速为舰载机提高升力。
当然两者行进方向是相同的,舰载机起飞本来就存在短距起飞无法满载,进而影响作战半径以及少载弹带来的战斗力损失问题。航母迎风高速航行然后再释放舰载机,对于舰载机来说可以带来升力的提高,起飞载荷加大安全系数更高。
世界范围之内舰载机就三种起降方式,包括滑跃起飞、弹射起飞以及垂直/短矩起飞,弹射型航母以美国为主在载荷方面不受影响,但对于起飞来说同样和航母保持相同方向,毕竟有免费的风力可以借助使用不用白不用。
而滑跃起飞航母受限于甲板不够长舰载机很难满载起飞,这个时间更加需要航母迎风高速航行产生更大的升力,让舰载机可以多带弹药安全升空并保持更持久的战斗半径,除美国之外基本都是以这种方式起降。
最后垂起/短矩起降型舰载机由于性能完全不同,可以在甲板上随意位置升空所以就不存在航母要朝哪个方向航行的问题。不过如果想多节省点燃油,多增加点作战半径的话完全可以选择和滑跃起飞型一样的短矩方式,这种情况下航母同样需要迎风高速行驾。
世界上所有航母上的舰载机起降都是与航母前进方向同向的,都是从舰艏起飞的,降落。并且航母还会加速飞机在航母上起降, 飞机在航母上起降前, 航母就已经把自己航行方向, 调整为迎风行驶了(无论在陆地还是航母, 飞机起降都是迎风进行的),因为逆风全速时,甲板风能给舰载机起飞提供50节左右的速度冗余,飞机弹射速度就不需要那么大了,能减轻弹射器、机体结构压力。舰载机降落时,航母也是逆风加速行驶的,因为舰载机的飞行速度并不是指飞机与甲板面的相对速度,而是飞机机翼与空气的相对速度,所以当舰载机起飞时,航母就是向着逆风方向加速行驶,使得舰载机和空气之间的相对速度越来越大,而相对速度越快,舰载机就越安全。如果舰载机和空气的相对速度过低,那么很容易会造成飞机失速,随即会坠毁,所以舰载机起飞时,航母需要逆风加速行驶。
舰载战斗机起飞方向大多数都是和航母前进方向相同的,除了垂直起降战斗机是不需考虑和航母前进方向相同的。其他的舰载机都是要与航母前进方向相同,因为无论是弹射起飞还是滑跃起飞,都是从甲板后方助推加力实现升空。舰载机的起飞要比降落容易的多。
必须要提的一个小细节就是,舰载机滑跃起飞或者弹射起飞时,以前的航母都是逆风加速行驶,为的是使舰载机保持稳定和获得升力,获得一个相对的反作用力,如果是顺风加速,舰载机很可能失速坠海。但是现在强大的航母,如尼米兹级航母这样的是不需要考虑,因为蒸汽弹射提供了足够的动力,不用害怕风力问题。
垂直起降战斗机不需考虑这些问题,
垂直起降战斗机比较特殊。哪怕是在甲板后方起降没有问题,现在世界上成功的垂直起降战斗机也只有鹞式战斗机和F35B。
航母舰载机起飞时必须指向船头方向,无论弹射还是滑跃,航母为了更好的帮助舰载机起飞,在起飞前转向迎风方向,有利于飞机获得升力。但是,舰载直升机除外。
逆风
当然是相同了,但是也有例外,比如英国就在伊丽莎白女王级航母上进行了反向的垂直降落,但也就仅仅限于F35这种垂直起降战机!
航母虽然是海上的巨无霸,但是甲板面积可是非常珍贵的,而且与真正的机场比起来那就更小了,毕竟机场的跑道少说也有2000米左右,起飞降落的距离都在七八百米,但航母起飞降落的跑道却仅仅只有100米左右,这个时候任何有利于舰载机起飞的因素都要充分考虑进去!
当舰载机起飞都要顺着航母前进的方向起飞,这样航母以全速30节的速度航行能够给舰载机带来一个不错的初速度,减少飞机的距离;而且航母还要逆风行驶,这样风速会给予舰载机额外的升力。这些因素可能对于舰载机起飞仅仅只是起到一些辅助作用,但不要小看这些印度,尤其是二战前后遗留下来的航母,他们要上更先进的二代机的时候,没有航母的全速前进,海面没有风的时候,很多舰载机都无法起飞,比如马岛战争的时候,A-4天鹰攻击机要想在阿根廷航母上起飞就必须要有风才行。
但水着航母的不断发展,以及三代机的发动机拥有的充沛动力,还有滑跃起飞采用倾斜角起飞带来的好处,如今逆不逆风行驶战机都能起飞,这倒不是决定因素了,尤其是向美国那样采用弹射起飞方式来说,舰载机起飞主要靠弹射器和舰载机自身动力的作用,其他因素基本可以忽略不计了!但是舰载机起飞的方向和降落的方向绝对是与航母前进方向一致的,毕竟这样的布局是几代航母发展下来的最优解,是管理航母甲板的最佳布局,不是说改就能改的!
而唯一的例外就是垂直起降战机了,这种战机正常情况下起飞降落肯定都是顺着航母进行的,但是不排除特殊情况,如果航母或者两栖攻击舰甲板受到攻击,那么这些战机就得利用仅有的甲板空间进行降落,因此这些垂直起降战机还是会训练一些非常规起降方式的,与航母背离起飞也就不足为怪了!
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