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世界最贵的绳索,一条售价150万美元,能让20吨战机3秒停下

时间:2019-08-14 来源:意思家居

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歼15舰载战斗机着舰的过程


舰载机在飞行甲板上着舰是一项危险系数极大的活动,航母上配备了一系列专业的助降和拦阻系统,其中拦阻索是一个关键的组成部分。




拦阻索的介绍


舰载机在飞行甲板上着舰的过程:



把舰载机勾住的那根绳子就是拦阻索。拦阻索是航母上不怎么起眼的装置,但却对航母至关重要,没了它舰载机根本无法返航。由于航母甲板最长不超过350米,这对于舰载机的起降要求非常高,可以称为“在刀尖上跳舞”。



现在的舰载机基本都是喷气式飞机,重量多在20吨以上,为防止着舰不成功,舰载机在着舰时发动机不能停车,需要保持200公里/小时以上的速度进行着舰。着舰时最大过载可达6G,相当于有上百吨的力作用到拦阻索上。美军航母上的拦阻索最大可承受约85万牛顿的拉力。因此,要在3秒钟以内使舰载机完全停稳,可以想象拦阻索所受到的冲击力非常巨大。


这就是不停车的理由


这就要求拦阻索不仅要非常结实、韧性十足,而且还要有很强的抗疲劳连续工作性能。此外,拦阻索还不能太粗,否则舰载机的尾钩不容易勾住。因此,拦阻索的制造对于材料、工艺等方面的要求非常高。

拦阻索的横截面图


以美国航母上普遍使用的MK7型拦阻装置为例,其使用的拦阻索有两种规格,分别为6x30平钢绞大麻纤维芯拦阻索和6x30平钢绞聚醋芯拦阻索。每根拦阻索由6股钢丝绳组成,每股钢丝绳又由12根主钢丝、12根中间尺度的钢丝和6根呈三角状的细钢丝扭结而成。每股钢丝绳之间还有交接钢丝,每根钢丝绳芯部还有油浸大麻纤维。


美军航母拦阻索特写


作为目前世界上技术要求和技术含量最高的索具,说舰载机着陆时用到的拦阻索是全世界最贵的绳索应该没有人反对。比如拦阻行程在340英尺的美国MK7型拦阻索,出售给盟友法国的价格约为150万美元/条。


拦阻索系统


拦阻索整个工作过程


可见能否有效地缩短舰载机在航母上的着陆距离,不仅仅取决于拦阻索,还要依靠由拦阻索、轮系和液压阻尼系统组成的一整套完整的阻拦系统。


美国新福特级航母使用电子拦阻系统


美国航母上的拦阻索布置图


拦阻系统由位于甲板上方的拦阻索和位于甲板下部的阻尼系统组成。拦阻索平铺在航母的斜角甲板上,通常每艘航母上会布置3到4根拦阻索,安装在板状弹簧支撑下距离甲板30-50公分的距离。


拦阻索分布


板状弹簧支起的拦阻索


拦阻索两端通过固定在甲板上的升降滑轮和导向滑轮,最终连接到位于航母甲板下方的主液压缸,由缸体、柱塞和定长冲跑系统组成的主液压缸是耗散动能的主要部件。


甲板上方的导向滑轮


布置在航母甲板下面的拦阻装置


传统的液压拦阻索系统


当飞机降落尾钩钩上甲板上间隔布置的某一根拦阻索时,飞机在惯性的作用下拖曳着拦阻索向前行进,经过升降滑轮和导向滑轮拉动动滑轮组向着定滑轮组方向移动。活塞的移动迫使主液压缸中的液压油介质流经控制阀,驱动蓄能器活塞,最终将舰载机着陆时的巨大动能转化为主液压缸油液的压力能和内能。

液压拦阻系统中复杂的轮系布置


拦阻结束后,蓄能器中的油液释放之前储存的能量,通过复位阀门分别使动滑轮组、尾端缓冲活塞、滑轮缓冲系统复位,为下一次飞机的拦阻工作做好准备,这就是一个完整的拦阻作业周期。


“歼-15”飞机起降飞行训练


美国海军下一代航母"福特"级(CVN 78)上采用的先进阻拦装置(AAG)。


 "福特"级航母先进阻拦装置系统

 "福特"级航母先进阻拦装置系统2

 "福特"级航母先进阻拦装置阻拦机构造


实际上,航母的拦阻装置涉及机械、电气、液压等诸多高新技术,是一项非常复杂的大工程,其工作原理中所包含的高科技含量远比上述描述复杂得多。


拦阻索的维护


拦阻索一旦拉断将会发生很大的危险,舰载机不但面临着坠海的危险,飞行员的生命也受到威胁,更严重的是,一根阻拦索被崩断后将会横扫甲板,甲板上的工作人员将会面临拦腰斩断的危险。所以,拦阻索的维护工作十分关键。



接下来咱们看看美航母上的拦阻索的维护工作。


拦阻索直接接承受着舰载机尾钩的冲击力和拦阻力,也关系到舰载机回收作业的最后成败,以及舰面人员的安全。


拦阻索是否出现了瑕疵隐患、是否到了疲劳需要更换期,是舰面作业中重点关注的任务之一。


舰载机的着舰尾钩又是一次成功的钩上拦阻索,这样的拦阻着舰成功背后,也离不开舰面人员的工作。


舰载机着舰后,摘掉拦阻索后,负责拦阻索的“绿装”舰员要把拦阻索推回,辅助拦阻索的复位。


就是用这个长杆“铁锹”把拦阻索推回去。


维护中的拦阻索,可以看出了,每根都由6股钢丝绳组成,每股钢丝绳又由2根主钢丝、12根中间尺度钢丝和6根呈三角形布置的细钢丝扭成。


美国的这个拦阻索,承受力上是90吨力上下,所以没问题的拦阻索,着舰中的舰载机是拉不断的。


细节上,航母甲板上的拦阻索,是支撑起一定高度的板弹簧。


这大钢索看着结实,但是平时维护、检修、更换都是繁琐麻烦事。图中的是在涂润滑。


拧螺丝,拧支撑起拦阻索的板弹簧。


在甲板下对拦阻装置中的滑轮组部分进行检修。



维修搬动阻拦机的索轴。


焊拦阻索。


在舰面上切割老化的拦阻索


更换拦阻索,就是苦活累活,先用舰载机的牵引车把拦阻索拉出来


这也是重体力劳动,拦阻索更换的作业又很繁琐。



阻拦锁往往还要链接安装,所以说这个即是技术活又是体力活。



阻拦索不是整体的一根,甲板工作人员正在将阻拦索接起来。



将两根阻拦索拧紧固定在一起。


“绿装”们在机库内整理拦阻索。


阻拦锁钢缆和机械组件出现了损坏就要第一时间维修保养。



航母上管理阻拦索的技术女兵正在甲板下的设备间对设备进行检查。



对拦阻装置的钢索系统进行细致的检查,任何地方出问题,都有可能殃及全舰人员的安全,责任重大。


所以说,航母上细节的成败,背后都是团队的付出。


细节无小事,检修维护更换的流程规范等,需要航母上每一位工作人员严格遵守和执行。




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