尾钩简史

万磁王

作者：Tommy H. Thomason

尾钩简史
　　尾钩是舰载飞机的一个非常重要的部件。这是个简单的部件，但通过复杂收放机构的配合，可以使非短距起降飞机在极短的距离内停止在甲板上。但短距起降技术固有的缺陷使飞机的载荷/航程能力有限，也无法利用航母的弹射装置起飞，所以这种飞机不适合在大甲板航母上使用。
　　舰载机着舰分为“Trap”成功降落和“Bolter”没能成功钩住拦阻索两种状态。尾钩看似简单，但在着舰时却要承受飞机重量2~3倍的重力加速度，而且在减速过程中还不能引起飞机过大的偏航和俯仰姿态改变。此外尾钩还要耐受住与甲板的剧烈冲击，否则尾钩会反弹而越过拦阻索导致着舰失败，所以尾钩撞到甲板后要尽快回复原位。尾钩长度既不能太长，太长的话飞机在空中就可能钩住拦阻索，增加了着舰危险性；也不能太短，太短的话根本就勾不住拦阻索。

对于着舰时却要承受飞机重量2~3倍的重力加速度的舰载机来说，这种状态是安全的

万磁王

　　1911年1月18日平民飞行员Eugene Ely驾驶飞机在“宾夕法尼亚”号巡洋舰上进行了美国海军的首次舰载降落，所以2011年是美国海军舰载航空兵诞生100周年。“宾夕法尼亚”号巡洋舰主桅后的甲板上搭建了一个134英尺长、32英尺宽的木质甲板，并越过后炮塔顶部往后延伸。甲板后缘14英尺长的部分下偏30度形成一个坡道，以此来帮助飞机减速。甲板上纵列布置着间距12英尺的木制轨道引导飞机滑行。甲板顶端后方10英尺处横拉了两道拦阻幕，甲板最前端还有一道从主桅杆拉下来的大型拦阻幕，这就是日后直通甲板上拦阻网的雏形，可防止飞机冲入起飞区域。甲板前部2/3区域的两侧也安装了向外伸出的拦阻幕，防止飞机起飞时掉入海中。
　　主要着舰拦阻设备是22对50磅沙袋，每对沙袋间有绳索捆绑在一起，间隔3英尺然后沿导轨一字排开，导轨将绳索托离甲板。Ely寇蒂斯推进式双翼机的起落架纵衍下方有3个钢制挂钩，用来钩住沙袋绳索减速。需要注意的是沙袋的重量都要仔细称量确保一致，不然会因两侧阻力不一致而将飞机拉偏。

安装木质甲板的“宾夕法尼亚”号

寇蒂斯推进式双翼机着舰瞬间

钩住一堆沙袋后成功停了下来

　　这套拦阻系统工作正常，其原理一直沿用至今。

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　　几年后美国海军决定发展真正航母之前，飞机厂商已经围绕着舰载机的尾钩（当然有些钩子并没有安装在尾部）进行了许多创新性设计。

1926年出现的尾钩设计，已经非常成熟了

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　　首批出现的着舰拦阻系统是纵缆系统和沙袋拦阻系统。纵缆系统需要在飞机的十字轴式起落架横衍下方安装一排锚式挂钩，用于钩住沿甲板纵向布置的缆绳减速，同时也起到防止飞机打转和弹跳的作用。但该系统在实际使用中效果不佳，很快就被抛弃。

纵缆系统的锚式挂钩，有点萌

锚式挂钩用于钩住沿甲板纵向布置的缆绳减速

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　　成功进行尾钩设计并不如看上去的那样简单。第一个要求是结构强度，尾钩与机身的连接处至少要承受2~3倍机身重量的重力加速度。在大多数设计中，尾钩都安装在后机身底部、尾轮前方的纵梁上，尾钩向下展开。这种设计结构简单，强度较高，但由于尾钩过于靠近主起落架，在着舰时会产生较大的低头力矩，可能导致螺旋桨触地。下图是格鲁曼SF-1的尾钩。

　　低头现象是尾轮前置尾钩的大问题，下图是贝尔XFL-1在进行拦阻测试，螺旋桨几乎碰到了地面。

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　　为了解决这个问题格鲁曼研制了“尾刺”尾钩，把尾钩安装在机尾内部，使用时向后伸出。该设计在结构设计上比较复杂，但延长了尾钩连接点到主起落架机轮的距离，大大降低了低头力矩。

F6F的“尾刺”尾钩

　　沃特一开始在XF4U-1“海盗”上也采用了“尾刺”尾钩，后来改用了一体式尾轮尾钩，低头力矩还是相对较高。

沃特的一体式尾轮尾钩

XF4U-1的“尾刺”尾钩在一次着舰失败后扯裂了后机身

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　　瑞安FR-1在机头安装一台活塞式发动机，在机尾安装一台喷气式发动机，需要拆卸整个后机身才能维护喷气式发动机。所以为了避免对后机身连接点产生过高的负荷，尾钩安装在连接点之前的机腹下方。

瑞安FR-1的尾钩变成了“腹钩”

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　　由于该机是前三点式起落架布局，所以严重的低头力矩并不是很大的问题，有前起落架可以保护螺旋桨。但是过长的尾钩常常导致FR-1在空中就钩住拦阻索，并以机头向下的姿态着舰，前起落架承受过大的负荷。

FR-1还需增强起落架与机身连接部位的强度

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　　格鲁曼的F9F继续沿用“尾刺”尾钩，该设计被证明很成功。只有一次在早期试飞中，一架“黑豹”在着舰时扯脱了后机身。下图是F9F-5尾钩强度试验。

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　　着舰后，F9F“黑豹”/“美洲狮”的尾钩并不能自动收回，而是抬起使飞机滑离降落区，发动机关机后由地勤手动将尾钩塞回后机身。