下面,我们再看看阻拦降落对飞机着舰的影响。美国的超级航母在停机区没有停放飞机时,阻拦回收飞机的平均间隔为:白天为每40秒1架,夜间为每1分20秒1架。当停机区停有飞机时,阻拦回收飞机的平均间隔为:白天为1分钟1架,每3架再增加1分钟;夜间为1分20秒1架,每3架再增加2分钟。回收一个由20架飞机组成的攻击波,白天需要约13~26分钟,夜间则需要约25~35分钟。
使用阻拦索还有两条限制。第一,飞机进场速度不能大于上限。美国海军现役阻拦索的着舰挂钩速度上限为268公里/小时,若大于此速度,会造成钢索端点断裂。第二,飞机拦阻钩应挂在着舰中心线两侧各2~3米内,挂偏后会造成两端液压平衡装置压力失调,需全面调整压力后方可使用。基于上述原因,因受伤而紧急迫降的飞机着舰或海况较差时均易造成回收装置失调,从而影响后续飞机着舰。
航空母舰在作战时,需要根据任务需求将飞机编组执行任务。在极端情况下,需要在一次出击中尽量投入更多的飞机投入作战。而在一般情况下,舰载机往往是轮流出动。弹射起飞、阻拦降落型航母由于甲板功能区相互限制,起飞作业、降落回收和停放难以同时展开。这导致不同波次飞机之间的起飞、降落、停放作业要分开独立进行。后一波次飞机起飞的时间与前一波次飞机起飞的时间间隔被称为甲板作业周期,它与前一波次飞机的数量和任务时间密切相关,还与舰载机起飞状态和在飞行甲板上摆列方式和状态有关。
根据作战任务的不同,航母舰载机的起飞状态可分为最大波次出动状态和连续出动状态。若敌方力量十分强大,必须一次出动尽可能多的飞机前去消灭,这就需要采用最大波次攻击。以美国的“尼米兹”级航母为例,该级舰目前最大波次可出动42~46架舰载机,也就是说,出动的42~46架飞机在降落时必须全部停放在飞行甲板前部和右舷。最大波次攻击持续时间可达4小时。
若敌方威胁较小或己方部队需要持续低强度的火力支援,则可以采用连续出动方式。航母以l~2小时为作业周期,每个周期开始时出动1个波次飞机,并在该作业周期将要结束时回收前一波次的飞机,飞行作业环环相扣,节奏紧凑。由于连续作业的周期较短,每波次飞机仅有十五六架。
与起飞状态相对应,大型航空母舰的回收状态分为最大波次回收状态和连续回收状态。在最大波次舰载机群降落前,飞行甲板上的所有飞行器需全部进入机库,空出所有停机区、舰艏起飞区和斜角甲板。机群较早降落的飞机停放在舰艏右舷和岛式上层建筑前方的右舷边缘,停满后再停放在舰艏左舷、舰艏中部等区域,待停满后继续停放于岛式上层建筑前、斜角甲板右侧的主停机区,以及岛式上层建筑后的停机区。这期间,斜角甲板作为降落区始终不得停放飞机,也不得有飞机或人员穿过,左舷后部尽量不停飞机,所有飞机都不得进入斜角甲板两边的安全线。以美国的“尼米兹”级航母为例,该级舰目前最大波次可回收42~46架舰载机。由于连续回收状态时每波次飞机数量较少,仅有15架左右,一般先降落的飞机会被牵引到舰艏左舷区域,后降落的舰载机停放在舰艏右舷区域。
飞行甲板上舰载机的停放布列需要有适合于机群起飞或机群降落的几种不同的方案 除了以上因素外,影响舰载机起降周期的因素还包括其他必要环节。
飞机在起飞之前,需要维修人员对其进行检修,其他相关人员对飞机进行加油、挂弹、供电、供氧等作业。整备过程中最耗费人力和时间的是加油和挂弹。给一架飞机加油一般需要20分钟,如果要为飞机更换弹药或加挂各种弹药的话,时间会超过半个小时。待飞机整备完成后,飞行员开始进行起飞前检查,之后启动发动机准备起飞。这个过程要在起飞之前10~15分钟内完成。在着舰以后,还需根据需要,来决定是否卸载弹药、燃油,还是补充弹药与燃料。
在飞机弹射起飞前,一架搜救直升机需要先行起飞,低空盘旋在航母左舷。作战时间较长,或在潜在战区待命时间较长时,需要预警机不间断飞行。由于舰载机太小,不像陆基的大型预警机那样,经过空中加油可以连续飞行十多个小时。因此,需要连续动用航母上的所有预警机。这些都会影响到其他飞机的起飞速率。作战飞机在战斗中受伤、燃油告罄等原因需要迫降,必须尽快腾出飞行甲板。其中一个办法就是赶紧将停留在弹射器附近的飞机弹射起飞,将另外一些飞机牵引至合适的区域。作战飞机在返航途中一旦油料告罄,还要紧急升空一架伙伴加油机实施应急空中加油。
就航母来说,舰载机的起降要比陆地机场更加困难,尤其是着舰的难度又远超过起飞。即使对于经验丰富的舰载机飞行员来说,着舰都是一件非常困难的事情。气候、海情、航母运动及飞机的状态都会增加着舰的危险性。夜间的降落更为困难。一旦拦阻钩未挂住阻拦索,在条件允许的情况下飞机必须拉起复飞,准备再次进场降落。这在白天的概率约为5%,夜间则高达12%~15%。美国海军飞行医疗学校的飞行心理专家在越南战争期间进行的一些试验表明,在航空母舰夜间作战的警戒值班、弹射起飞、降落等阶段中,出现了更多的表明压力增大的指标,这一阶段的压力之大,甚至超过了最为激烈的作战阶段。
可见,航母及其舰载机在使用中受到诸多限制。由于航空母舰的空间有限、资源有限,人员数量也受到严格限制。因此,必须严格限定飞机和直升机的数量,否则,将有可能扰乱航母及其舰载机的正常运行,欲速则不达。
从1991年爆发的海湾战争经验看,美海军航母舰载机弹射起飞曾受到严格控制,飞机的出动率较岸基飞机低。以“肯尼迪”号和“萨拉托加”号航母为例,它们在海上执勤天数分别为196天和217天,平均每天弹射次数为56次和55次。在作战强度最高的“沙漠风暴”行动期间,美海军6艘航母总共出动舰载机18117架次,平均每天弹射放飞70架次,也就是说平均每架飞机每天出动0.82次。整个战争期间出动率最高的是2月26日和27日,分别出动628和606架次,平均每艘航母为105和101架次,每架飞机平均出动率为每日1.2次。在2003年进行的伊拉克战争中,美英两国在海湾地区共部署了6个航母战斗群,航母舰载机400架左右。美英联军飞机平均每天出动飞机约1000架次,其中约有1/3为航母舰载机。也就是说,单架舰载机的出动次数为平均每天1次。
目前“尼米兹”级航母每天能出动140~160架次舰载机。当然,如果进行充分准备,舰载机的出动频率还是可以大大增加的。在1997年,美国海军曾利用“尼米兹”号航母进行了一场提高舰载机出动频率的演习。舰载机联队飞行员超编25名,甲板工作人员超编200多名,还专门组成一个策划攻击小组,帮助每一个机组减少准备时间。这确实起到很大作用,演习中每架飞机的日出击率达到4.2架次,航母的日出击约220架次,大大超出了通常的作战情况。鉴于此种情况,美国海军要求其新型的“福特”级航母的出动架次率为:12小时任务的一天中,每天至少出动160架次,目标是能够达到220架次,相当于航母舰载机进行两次全体出动攻击;24小时任务的一天中,每天至少出动270架次,目标是达到310架次,相当于进行三次全体出动攻击。与此同时,英国要求其“伊丽莎白女王”级航母在战争第一天能够出动战斗机108架次,远高于“无敌”级一天26架次的频率。
中型以下航母对舰载机作业的不利影响更多。以法国的“戴高乐”号航母为例,该舰的岛形上层建筑非常靠前,而两部舷侧升降机只能位于舰岛之后。舰载机从机库出来进入弹射位置,需要驶过较长的距离,耽误的时间较多。为了能够弹射起飞重量较大的“阵风”M和E-2C预警机,导致弹射器轨道的长度较长,舰艏的弹射器轨道深入斜角甲板当中。这样,导致舰载机在降落之际,不能同时弹射飞机;反之亦然。再如英国1978年退役的“皇家方舟”号航母,为了增加飞机停放数量,舰艉斜角甲板左侧被增设一块区域,用于停放飞机。该区域一次可以停放两架“鬼怪”式战斗机。相比而言,美国的超级航母可以在该区域停放4架飞机。而轻型航母无论如何也做不到。
另外,航空母舰使用舰载机升降机的类型也对飞机的起降影响很大。航母舰载机升降机有舷侧升降机和舷内升降机两种。以美国超级航母为代表的舷侧升降机为开放式升降设备,三面被航母机库和舷台结构所包围,一面直接和航母外部空间相连。对舰载机的外形尺寸要求不大严格,只要重量在许可范围之内即可。但舷内升降机因升降机安置在航母两舷之中的飞行甲板之下,周边为航母结构所包围,故舰载机的外形尺寸受到严格限制。一般情况下,一次只能运输1架舰载机。更为不利的是,由于这种升降机所在位置,占用了斜角甲板和舰艏的起飞区域的一部分,对飞机的起降造成严重影响。布置舷内升降机的军舰,基本是中型以下的航空母舰。
既然舰载机的出动架次和频率一定,盲目增加舰载机数量没有太大意义。反而因舰载机数量太多,不利于在航母上操作。在最大波次出动状态下,重型舰载机和中型舰载机能够出动的飞机也就相差两三架。前文已经说明,中小(轻)型战斗机、攻击机的作战能力无法与重型舰载机相比。因此,多出的两三架飞机无甚意义。由于单位时间内起飞或降落飞机是一定的,那么就需要提高单次起飞的载弹量与航程。其结果就是选择重型舰载机。
鉴于航空母舰的大小和相关设施的布局和功率,对舰载机的出动影响甚大。因此,为提高舰载机的出动频率,就需要合理规划航空母舰的吨位和外形尺寸,合理布局并改善航母飞行甲板、弹射器、阻拦索等影响舰载机起降效率的设备。
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