航母上這繩子僅數國能造,中國民企4個月搞定,技術比肩他國

軍事     2021年11月09日

航母攔阻是航母上的攔截裝置系統,位於航母飛行甲板後部,在戰機著艦與尾鉤完全咬合後,阻攔索要在在短短數秒內使戰機迅速減速,使時速減少為零,並使戰機滑行距離不超過百米。可以說,如果沒有攔阻索的存在,艦載機將無法降落,航母也就成為了一堆廢鐵,毫無作戰能力。

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攔阻裝置的使用始於1911 年,首先由英國發明,最初主要是利用攔阻物的重力,即在攔阻索的末端連接沙袋,在甲板上豎立塔架,滑行中的飛機拖拉纜繩使沙袋升高,將飛機的動能轉化為重物的勢能。

如今經過百年的發展,攔阻索先後發展過重力式(Mk1 型)、摩擦制動式(Mk2 型)、液壓式(Mk3 型、Mk4 型、Mk5 型)、液壓緩衝式(Mk7 型)、渦輪電力式等幾種類型。其中,液壓緩衝攔阻裝置是目前所有現役航母使用的唯一一種攔阻裝置。

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而要真正實現「四兩撥千斤」的作用,對攔阻索的布置、精確控制以及材料提出了很高的要求,也成為航母的核心問題。

攔阻索是由鋼絲繩組成的,很多人就是那攔阻索不就是一根鋼繩嗎?有什麼難的,這其實低估了攔阻索的技術含量。要知道,為了保證著艦成功,就在附近在降落時不會關閉發動機,會保持200公里/小時以上的速度,而攔阻索要在3秒之內將艦載機停穩,此時將有上百噸的力量作用在阻攔索上,這就要求攔阻索要有足夠的強度。

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現役美國航母上Mk7Ⅲ型攔阻裝置上所用的攔阻索,每根都由6 股鋼絲繩組成,每股鋼絲繩又由12根主鋼絲、12 根中間尺度鋼絲和6 根呈三角形布置的細鋼絲扭成。每根攔阻索芯部設有油浸大麻纖維或聚酯纖維芯,即6×30平鋼大麻纖維芯攔阻索和6×30平鋼聚酯纖維芯攔阻索,兩種攔阻索的最大可承受拉力和直徑分別為 835 千牛(85 噸)/34.9 毫米和 911 千牛(93 噸)/36.5 毫米。

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攔阻索直接承受艦載機尾鉤的衝擊力和攔阻力,因此每架次艦載機攔阻作業完成後或出現過載攔阻情況下都需要對攔阻索進行檢查及例行性的維護保養和更換。在攔阻索的維護或更換中,一般是先將蓄能器中的壓力降低到1 兆帕左右,利用甲板上的牽引車輛將攔阻索拉出,發現問題儘快更換。為確保安全,攔阻索使用次數和使用周期都有限定。

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在全球,掌握攔阻索製造技術的一開始只有英、美、俄三個國家,每根造價高達150萬美元,美軍曾將其一條MK7型阻攔索出售給法國,要價高達300萬美元號稱世界上最貴的「繩子」。

總結來說,由於要承受艦載機著艦時攔阻減速的巨大衝擊力,要承受被尾鉤鉤住拖拉時與甲板的摩擦力,以及海上高溫高濕高鹽的環境和艦上各種油液等化學物品的腐蝕,因此攔阻索不僅要有很高的強度,還不能太粗,還需保持良好的柔韌性和耐腐蝕性,對鋼材和編織工藝都有著極高的要求。

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即使如美俄,也多次出現攔阻索事故,在2003年9月11日這一天,一架F/A-18艦載機向美國航母飛來準備降落。F/A-18降落前一切正常,降落瞬間也十分完美——尾勾掛上了第二道攔阻索,原本掛載F/A-18尾勾上的攔阻索卻突然斷裂,這架F/A-18衝進了海中。但更慘的是,斷裂後的攔阻索向兩側強烈反彈回來,好像一根巨大的鋼鞭橫掃過。而原來準備靠近指揮和牽引艦載機的10名地勤人員被擊中,造成7人受傷,3人重傷的嚴重後果。

在中國對瓦良格號進行改造的時候,外國曾斷言,中國搞不了航母,理由之一就是中國造不出阻攔索。而中國的攔阻索是由一家民企提供的,那就是巨力索具,巨力索具是中國規模最大、品種最齊全、製造最專業的索具製造公司,是行業內唯一能提供索具業系統性解決方案的公司,世界上規格最大、強度最高、單根長度最長、精度最高的鋼絲繩吊索就是巨力研發的。中國許多的工程項目都有巨力的身影,比如說港珠澳大橋、嫦娥二號、嫦娥三號、神舟四號、神舟五號、神舟十號、長征五號火箭等等的吊裝任務都是巨力完成的。

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尤其是中國的長征火箭,巨力索具先後參與了火箭運輸、艙段檢測、組裝等多個吊裝環節。可以說,巨力在中國國防航天事業中,具有無可替代的作用。

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就在確定合作的120天後,巨力集團就交付了第一批航母攔阻索具,隨後,成功通過驗收並裝配到了遼寧艦上。

而整套攔阻裝置則是由海軍某軍代表室總代表冷駿監造,攔阻裝置主要由攔阻機系統、定長沖跑控制系統、滑輪索及其支撐系統、滑輪緩衝系統、鋼索末端緩衝系統、復位系統、油液冷卻系統、攔阻索及其支撐系統等組成。航母的飛行甲板上只布置有攔阻索及支撐系統和滑輪索等,攔阻機等其它裝置均布置在甲板以下。

目前,中國還掌握了電磁阻攔技術,因為液壓緩衝式攔阻裝置存在結構複雜、體積較大、攔阻力量難以精確控制等問題。所以在這個基礎上,新一代的電磁攔阻系統得以發展,它可以根據艦載機的不同,自動設定攔阻索的張力峰值,精確地控制尾鉤負載及艦載機在甲板上的停留位置。和液壓攔阻索相比,該系統的調節精度和工作效率有很大提升,有助於延長艦載機使用壽命。

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全球掌握這項技術的只有中美兩個國家,而在未來中國建造的航母上,中國也將運用電磁阻攔技術。