弹射型舰载机的设计焦点在于其强大的起落架与拦阻钩系统,以及由此带来的整个机身的结构调整。以外观相近的两款舰载机为例,滑跃起飞的歼-15与弹射起飞的歼-15T系列,在起落架和尾部钩锁等关键部件中,隐藏着许多不为外界所知的工程技术奥秘。
歼-15T型战斗机通过新增的弹射牵引杆与电磁弹射系统直接相连,能够在短短2秒内将重达30吨的战机构速至起飞所需速度。在电磁弹射器仅用2秒将这30吨重的钢铁巨兽加速至起飞速度之际,歼-15T那粗壮的双轮前起落架必须具备极高的稳定性。与滑跃起飞版本较细长的起落架支柱设计相比,歼-15T的前起落架支撑杆加强了超过20%,这不仅是为了应对起飞时的需求,也是为了应对舰载机在降落时对甲板产生的剧烈撞击力。
在战机的尾部,看似不起眼的拦阻钩,却是确保着舰安全的关键。舰载机着舰时的状况极为复杂。战机在降落瞬间高速撞击甲板,尾钩需要承受高达80吨的巨大冲击力。虽然尾钩锁并非航母舰载机独有,但其在航母上的表现直接关系到生命、任务甚至整个战役的成败。战机的结构强度、降落姿态、航母甲板的布局,以及细微的下滑角度,都影响着拦阻钩能否准确钩住拦阻索。
舰载机尾钩锁的构造考量了诸多内在因素,包括舰载机的结构强度、操作性能、飞行性能,以及拦阻钩与飞机机轮的相对位置、飞机与甲板首次接触的常见姿态等。同时,还需考虑航母平台的外在因素,如斜角甲板着舰区的布局、细节设计、突出物、拦阻索的数量、跨度和高度,以及着舰引导中的理想下滑角、下滑道设置和基准迎角等。
中航工业沈阳所的高级工程师朱琳指出,歼-15系列舰载机虽然外观上拦阻钩看起来几乎相同,但其内部结构却别有洞天。新的歼-15T在耐冲击、耐磨损和耐过载三个方面取得了显著进步,每一次的改进都是基于精确的计算和多次验证。在为歼-15/T设计拦阻索时,必须根据飞机的具体需求进行优化和迭代。同样的原则也适用于歼-35隐身舰载机的设计,鉴于歼-35的隐身特性,拦阻钩的设计需要更加精细和考究。
众多工程案例中,此类陷阱导致不少失败。美国F-35C舰载战斗机在拦阻钩设计上曾遭遇重大挫折,犯下了严重错误。该机型的拦阻钩安装位置过于靠前,加之钩舱凸起的影响,导致其存在钩锁过短、轮距过小的问题。在之前的多次拦阻试验中,F-35C连续8次未能成功。美国海军在查明原因后,对拦阻钩进行了改进,但仅修改了构型,长度问题依旧未能得到解决。主要原因是修复方案涉及多个方面,几乎无法彻底消除隐患。
对于我国的歼-35舰载型战斗机,其设计借鉴了前车之鉴,成功解决了拦阻钩的构型和长度问题。根据公开影像观察,歼-35尾钩舱与机身高度契合,光滑无突起,避免了F-35C尾部凸起所带来的重大缺陷。这一设计不仅提高了着舰钩锁系统的效能和可靠性,还优化了战机的关键隐身特性。
舰载机起落架与尾钩的细微设计差异,在大洋之上有着天差地别的效果。当我们目睹国产隐形舰载机在空中高速悬挂降落时,那些看似轻松顺畅的起降过程,实际上汇聚了工程师们对强度和可靠性的极致追求。