航母艦載機(jī)安全著艦方法新構(gòu)思

張承德

摘要：我國海域遼闊，有很長的海岸線，海洋里有豐富的油氣資源和礦產(chǎn)資源。在南海和東海，有些國家不時對我國領(lǐng)海、島嶼入侵，對國家的主權(quán)造成嚴(yán)重的損害，為保證國家的利益。加強(qiáng)海軍的軍事力量和威懾力已迫在眉睫，建造航空母艦則顯得尤為重要，而艦載飛機(jī)又是航母的主要戰(zhàn)斗力，解決艦載飛機(jī)在航母上安全著艦一直是我國海軍專家探索的課題。

航空母艦雖大，但在廣闊的大海和高速飛行的戰(zhàn)斗機(jī)面前，卻是一個小目標(biāo)。飛機(jī)在有效跑道不足200米的航母甲板上的跑道著艦，無異于刀尖上的舞蹈，充滿了危險性和不確定性，要求飛行員有很高的技術(shù)和過人的膽識。有資料顯示，美國為訓(xùn)練戰(zhàn)斗機(jī)在航母上的降落，已死傷幾百人，我國的戰(zhàn)斗機(jī)在航母上著艦成功也經(jīng)歷了很多波折。

目前，我國南海的一些島嶼被菲律賓、越南、馬來西亞等國的侵?jǐn)_；印度也對我國虎視眈眈；東海，中日釣魚島之爭，美日聯(lián)盟形成對華包圍圈，中日之間隨時有擦槍走火的危險，我國航母形成戰(zhàn)斗力已迫在眉睫，而戰(zhàn)斗機(jī)在航母上安全著艦又是航母形成戰(zhàn)斗力的重要標(biāo)志。

本人在大學(xué)里學(xué)的是物理學(xué)，獲理學(xué)學(xué)士學(xué)位，現(xiàn)在凱里市第十五小學(xué)任科學(xué)教師，在教學(xué)活動期間，經(jīng)常組織和指導(dǎo)學(xué)生參加各種航海、航空模型活動，培養(yǎng)他們的愛國情操和科學(xué)素質(zhì)。2012年被凱里市教育局、凱里市科技局、凱里市航模協(xié)會評為“優(yōu)秀科技輔導(dǎo)老師”。近一年，我構(gòu)思了一種讓戰(zhàn)斗機(jī)安全地降落在航空母艦上的構(gòu)思和設(shè)計，希望得到專家們的認(rèn)可，為保護(hù)國家的主權(quán)，維護(hù)民族的尊嚴(yán)貢獻(xiàn)自己的力量。我國現(xiàn)在的戰(zhàn)斗機(jī)在航母上著艦，主要采取的是攔阻索技術(shù)，就是讓攔阻索鉤住飛機(jī)尾翼的尾鉤，而使飛機(jī)迫降在跑道上，但現(xiàn)在的技術(shù)只有95%的成功率，而且對攔阻索的要求極高，要求有極高的韌性和能承受很大的力量，但又不能太粗。攔阻索的制造屬于尖端技術(shù)，一般要靠從國外進(jìn)口，而俄羅斯就曾拒絕向中國出售；我想如果我的新構(gòu)思和發(fā)明能單獨使用或與攔阻索技術(shù)結(jié)合起來使用，情況會有所改觀。

我的構(gòu)思是，首先在戰(zhàn)斗機(jī)的尾部安裝一個磁性特別強(qiáng)的電磁鐵，并牢牢地固定在飛機(jī)的骨架上，當(dāng)飛機(jī)著艦的瞬間，安裝在飛機(jī)上的電磁鐵開始啟動（此過程采取自動化控制），在航空母艦的跑道甲板下安裝31組磁力很強(qiáng)的電磁鐵，每組電磁鐵間隔5米左右，并對每組電磁鐵依次編號，（如：1組、2組、3組、4組……依次類推），當(dāng)戰(zhàn)斗機(jī)開始著艦的瞬間，啟動第1組電磁鐵，第1組電磁鐵的N級就與飛機(jī)上電磁鐵上的S極發(fā)生相互吸引的作用，或第1組電磁鐵的s極與飛機(jī)上電磁鐵的N級發(fā)生相互吸引的作用，這樣巨大的磁力就會對飛機(jī)做功，減少飛機(jī)的動能；當(dāng)飛機(jī)滑行5米后，關(guān)閉第1組電磁鐵，啟動第2組電磁鐵，第2組電磁鐵就繼續(xù)對飛機(jī)做功，飛機(jī)滑行10米后，關(guān)閉第2組電磁鐵，啟動第三組電磁鐵繼續(xù)對飛機(jī)做功，依次類推，直到把飛機(jī)迫降為止，整個過程全部采用自動化控制（光控制）。

一般戰(zhàn)斗機(jī)著艦瞬間速度v為290千米/小時，換成國際單位也就是v=s/t=290000米/3600秒≈80米/秒，戰(zhàn)斗機(jī)的質(zhì)量估算為30噸，m=30x1000千克=30000千克，戰(zhàn)斗機(jī)著艦時的動能△E=（1/2）×mv²=（1/2）×30000×80²=9.6×10⁷J）。

航母有效跑道距離s假定為150米，飛機(jī)上的電磁鐵與安裝在甲板下的電磁鐵之間產(chǎn)生的磁力為F，在忽略摩擦力的情況下，磁力對飛機(jī)所作的功為W=FS，則W=FS=9.6×10⁷（J）。

F=9.6×10⁷÷150=6.4×10⁵（牛），也就是說，需要在航母飛機(jī)跑道甲板下安裝31組電磁鐵，每組電磁鐵間距為5米，跑道甲板下的電磁鐵與飛機(jī)上的電磁鐵作用力F達(dá)到640000牛頓，理論上就可以把戰(zhàn)機(jī)安全降落在航母甲板的跑道上。本人曾咨詢了一些電磁鐵廠家的專家，專家稱產(chǎn)生640000牛的力量，現(xiàn)有技術(shù)應(yīng)該可以達(dá)到。

基于此，我想我的構(gòu)思應(yīng)用戰(zhàn)斗機(jī)在航母上安全降落應(yīng)該具備可行性，此項技術(shù)具有穩(wěn)定性高，安全可靠的特點，如此項技術(shù)與攔阻索技術(shù)結(jié)合起來使用，則更加完美。這項新構(gòu)思僅是本人的觀點和發(fā)明，能否應(yīng)用于實際中還有待專家的論證，如具備可行性，則需對現(xiàn)有的戰(zhàn)斗機(jī)和航母進(jìn)行改造，或以后的戰(zhàn)斗機(jī)和航母建造設(shè)計中考慮這一因素。