神秘之光,解密航母战机夜间起降背后的高科技

  近年来,军事卫星在侦察监视、通信中继等领域发挥着重要作用,日益成为战时空天打击的“头号”军事目标。

  美国将研发X超音速飞机,可消除“音爆”

  出品:科普中国军事科技前沿

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  听说了吗,美国航天局要开发一款新型超音速客机,将重点解决“音爆”问题。

  作者:于飞(资深科技媒体人)

  为夺取制天权,世界各军事强国在积极发展卫星技术的同时,也在大力研发反卫星武器。其中激光反卫星武器无疑是众多反卫星武器中的耀眼明星。

  所谓音爆,就是当物体的运行速度超过音速之后,物体对空气的压缩因为无法迅速传播,会在迎风面积累形成激波面,激波面上的声学能量高度集中,反映到人的耳朵里,会让人感受到短暂而极其强烈的爆炸声。

  监制:光明网科普事业部

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  5月24日,中央电视台公布了中国航母舰载机突破夜间起降的画面。从央视播出的画面上看,歼-15降落的过程非常平顺。这不仅说明中国航母战机驾驶员的素质非常过硬,也意味着中国航母的自动着舰系统(ACLS)和技术已相对成熟,我国成为世界上少数几个掌握舰载机夜间起降技术的国家。据了解,航母战机夜间能平稳起降,背后依靠的正是高水平的自动着舰系统和技术。而航母的舰载机自动着舰系统和技术的核心,是通过相关设备舰载机及航母的运动,由此得到飞机降落所需要的航迹,根据飞机的状态得到修正指令,然后自动控制飞机降落。

  1960年,首台激光器在美国问世,开启了人们把激光器用于军事用途的序幕。尤其是各类科幻大片中层出不穷的激光武器,更使它俨然成为未来武器的“标配”。

  一架低空超音速飞行的飞机产生的音爆足以震碎门窗玻璃,甚至损坏不坚固的建筑物。因为音爆能量巨大,2003年,由法英联合研制的第一代超音速客机“协和式飞机”停飞,自此空中不再有超音速客机的身影。

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  战机夜降航母遇两大挑战 全自动着舰系统应运而生

  激光武器可利用光束能量瞬间摧毁或干扰高速飞行的太空飞行器,具备攻击速度快、杀伤效率高、抗干扰性强、作战效费比高等突出优势,杀敌于千里之外,尤其适合作为外太空的攻击性武器。随着相关技术的发展成熟,激光武器势必成为令卫星“胆寒”的“无形杀手”。(文字:章小天 郭烨瑾)

  这次美国航天局准备开发的超音速飞机,名为“X-飞机”,拟采用与“协和式飞机”相似的长尖机头和后掠机翼,长28.65米,翼展接近9米,装满燃料时的起飞重量不到1.5万千克,由通用电气公司的F414涡轮风扇发动机驱动,预计可在1.67万米高空以每小时超过1500公里的速度巡航,最高速度可达1.5倍音速,约合每小时1686公里。

  航母上的舰载机夜间起降是一件非常困难的事情。因为航母是一个活动的战机平台,在进行舰载机起降作业时,航母本身也会高速航行,这样可以减少舰载机起飞、降落所需要的速度,获得更高的最大起飞重量、更好的降落成功率。即使是动力较弱的航母,移动的速度也会达到26到28节左右。

  监  制:战 钊

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  想一想,在夜间茫茫大海中,在运动的军舰上,飞行员只能借助自身的探照灯与跑道的标志灯等作为参照物进行着陆。舰母飞行甲板比陆地机场要小的多,并且还在不断的运动之中,海上的气候、气流也比陆地复杂和恶劣,这样就大大提高了舰载机着舰的难度。即便经验丰富的美国海军航母航母舰载机飞行员着舰的时候,着舰一次成功概率也不到50%,大部分需要进行复飞。

  策  划:张佳兴

  “X-飞机”计划通过独特的造型,将冲击波发散出去,使噪音降低至75分贝,相当于“汽车关门声”大小。

  对于夜间降落航母的战机来说,航母的高速运动会带来两大挑战。第一是航母航行时,会在俯仰、侧向等多个方向上都不断摇晃起伏,姿态始终处于动态变化中,这样会导致航母着舰区域的甲板高度不断变化;当甲板高度过低时,舰载机会错过拦阻索,只能拉起复飞;而甲板高度过高,舰载机甚至会直接撞毁在扬起的舰尾上。所以一般舰载机降落,航母上必须有雷达,用于精密跟踪测量舰载机降落的姿态轨迹。

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