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大黄蜂状态有所起伏(聊聊美国航空母舰起飞的方式以及作业状态)

更新时间:2022-11-12 15:22:02

起飞前45分钟

弹射军官(黄衫,绰号Shooter - 射手)向飞行甲板控制室报道。

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就是这个做出"走你"姿势的小黄人,他可不光是摆个酷姿势,他懂的东西很多很多,职责重大,是上尉军衔的资深飞行员或武控官

每个飞行中队向弹射军官提交"weight chit - 重量清单",上面列出每一架排班飞机的中队号、日期、波次或预计弹射时间、机号(Side No.)、基本重量(含飞行员体重)、燃油重量、挂载重量、起飞重量、其它事项(E-2/C-2的襟翼设置、FA-18的军推/加力设置等)。为了减少发生错误的几率,起飞重量由中队负责军官和飞行员共同计算完成并签字确认。

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重量清单实样

弹射军官拿到数据后要根据飞行甲板控制室内状态布告栏上的信息进行校验,以便正确设定弹射器的拉力,然后他还要再制作一张起飞重量表交给重量面板操作员。

弹射军官核对所有出击飞机的机号,确认弹射次序。他从气象部门拿到实时的密度高度数据,计算所需WOD - 甲板风(Wind-Over-the-Deck)的最大和最小风速以及横风限制,并向航空老板报备。

机组人员按照指定路线前往自己的飞机,进行绕机目视检查。

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2003年3月15日,波斯湾,"林肯"号上一名EA-6B飞行员在进行绕机检查,机上挂载了"哈姆"反辐射导弹

在此之前,身着褐色背心褐色头盔的Plane Captain - 飞机维护长(简称PC)已经2次检查过任务飞机(工作日开始时和起飞前2小时),确保处于可出动状态。

PC来自飞行联队,通常是一个飞行中队里资历最浅的士兵,被指定负责一架飞机的日常检查、起飞前/着舰后例行检查,检查项目包括:操作飞机自检系统、各气动面是否工作正常、驾驶舱是否有异物损坏危险、飞行员安全带是否系紧、应急氧气是否充足、刹车系统是否正常、辅助动力单元断路器压力是否正常、座舱盖玻璃保持绝对感觉、发动机叶片是否清洁没有裂缝等等。

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2007年5月1日,"罗斯福"号上的一位PC正在认真擦拭他负责的F-14D座舱盖

红衫红盔的军械员已经根据任务清单为舰载机挂载了指定的弹药和副油箱、加油吊舱、导航/前视红外吊舱等载荷,并测试飞机的载荷释放与控制系统。

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2010年6月14日,北阿拉伯海,"艾森豪威尔"号的军械员给一架F/A-18F挂载AIM-9X格斗导弹

原则上应该在飞行甲板上进行武器挂载作业,可以和着舰作业同时进行。经舰长批准,在封闭空间内满足防火防爆条件时可以在机库内进行有限的武器挂载作业,不过仅限于下一波出击的飞机或者是紧急情况。

飞行联队弹药军官(绰号Air Gunner - 飞行枪手)需要持续更新"弹药状态布告牌",确认飞行甲板和舰面飞机上全部弹药的种类、数量和位置,并抄送ACHO甲板调度军官。

紫衫紫盔的V-4分部油料员给飞机加注燃料和其它油气补给。

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2016年8月14日,大西洋,执行F-35C舰机适配测试的"华盛顿"号甲板上正在给测试机加油

起飞前30分钟

航空老板通知航海舰桥起降作业所需甲板风的最低风速,以便航母调整航向航速。当航母准备转弯时,OOD需提前通知飞行甲板控制室,舰上也会鸣笛,以便甲板作业人员做好准备,避免飞机不受控制地移动。

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2003年10月6日,太平洋,"卡尔·文森"号右转进入逆风方向准备起飞战机

弹射器操作人员就位,进行语音通讯系统测试并检查弹射器的准备和设定情况。弹射器指挥官亲自沿着弹射器轨道走一圈进行目视检查,并向航空舰桥汇报。

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2014年10月29日,弹射军官查德·霍尔上尉在检查"罗斯福"的2号弹射器,为母舰认证做准备

飞行员在PC的帮助下对照检查清单执行起飞前检查程序。

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2013年3月5日,"艾森豪威尔"号上的一名PC用手势向飞行员确认检查项目

黄衫黄盔的Plane Director - 飞机引导员在旁边监督指挥飞机的启动、暖车、检查过程,他主要通过手势指挥。飞机引导员共有近80个手势,夜间则使用灯棒,都必须熟练运用,所有甲板作业人员和飞行员也必须对这些手势烂熟于胸。

得到飞行舰桥批准后,飞行员在飞机引导员的指挥下启动发动机,接通机上电源;绿衫绿盔的Plane Handler - 飞机操作员将各种安全销从起落架、尾勾等装置上移除,断开各种地面缆线。这个过程中耗时最长的是启动并校准惯性导航系统。

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起飞前15-5分钟

在得到飞机引导员的批准后,飞机操作员和PC一起解除系留锁链 - Tiedown。飞机引导员打出"Brakes - 刹车"的信号,在得到驾驶舱内飞行员的确认后由飞机操作员移开轮挡 - Chock。

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飞机引导员指挥飞机离开停机位,滑行到弹射器后方或直接驶上弹射器。多名引导员间隔15-30米在甲板上依次站位,每名引导员只负责自己身前的这一段甲板。当飞机进入他的管辖范围后,他向飞行员示意接受他的引导。

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引导员通常站在飞机前方和翼尖对齐的位置,确保飞行员能够看到他和他的手势。飞机引导员和飞机操作员会配备哨子,在移动飞机的过程中要一直把哨子咬在嘴里,以便在出现紧急情况时通过短促的哨声通知刹车和放置轮挡,同时辅以正常的手势。

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2007年1月8日,"艾森豪威尔"号甲板上一名飞机引导员正在打手势

飞机驶过后他将打出移交手势把指挥权转给下一位引导员。

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在飞行作业中,航母放飞和回收飞机的速度很大程度上是由飞机引导员的效率和准确性决定的。起飞时为了加快运转速度,飞机依靠自身动力滑行而不用拖车拖曳,滑行时距离甲板边缘或者其它飞机往往只有几英寸的间距,引导员任何错误都可能导致代价高昂的损失。甲板引导员的绰号是"熊",机库引导员则是"机库老鼠"。

在大风、高海况或者甲板不稳的状态下,飞机操作员需紧跟两个主轮,随时准备插入轮挡,飞行员半踩刹车以免速度过快。PC会扛着一捆锁链一直跟随他负责的飞机直到升空,以备出现紧急情况时能随时固定飞机。


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2003年5月23日,阿拉伯海,“林肯”号的一位PC肩扛Mk-1型系留锁链目送自己的飞机弹射升空

舰载机来到弹射器后部时,飞机引导员指示飞行员降低速度,放下襟、副翼。

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为了精确对准弹射器中线,在弹射器末端两侧甲板上焊接有金属制的辅助线标志,帮助每一型战机的主轮定位。

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2005年5月19日,“里根”号2号弹射器准备弹射一架F/A-18F,主轮旁边的甲板上可以看到几条白色的辅助线

此时航母转向逆风方向,增强甲板风,帮助提高起飞相对速度。弹射器后方的挡焰板在机尾驶过后就立即竖起。万一挡焰板故障无法升起,需得到舰长批准才能继续进行弹射作业。

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不常见的挡焰板背面,垂直的圆管是水冷循环冷却系统,带走发动机尾焰的高温

如果甲板比较拥挤,机翼尚未展开,飞机引导员将指示飞行员把折叠的机翼展开。

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一位绿衣绿盔的重量牌操作员 - Weight Boar Operator将举起一个机械式显示牌,向飞行员显示起飞重量。如果重量确认,飞行员将举起大拇指(日间)或者用手电筒画圆圈(夜间)。如果重量需要调整,日间飞行员将手掌平伸,掌心向上慢慢垂直移动,表示增加重量,掌心向下移动则是减小重量;夜间把手电筒垂直向上移动表示增加,水平移动表示减小。

每种飞机的重量增减幅度不同,重型机为每个动作500到1000磅,F/A-18 E/F/G则只有100磅,操纵员需要牢记弹射规则上的数据。如果重量调整超过2步,或者无法确认重量,飞机将中止弹射,直到航空老板作出决定并得到飞行员和弹射军官的确认。

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“尼米兹”号的一位祖籍加纳的3级军士长举起重量牌向飞行员指示重量,这是一个纯机械结构的指示牌,非常结实耐用,用右侧的旋钮像手表上弦一样调整数字

起飞重量最终确认后,重量牌操作员把这个数字展示给弹射军官和绿衫绿盔的弹射面板操作员 - Console Operator,弹射器操作军官根据这个重量确定CSV - 弹射器控制阀(Capacity Selector Valve)的开度,控制弹射拉力。

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飞行员或者后座武控官确认重量后,重量牌操作员再将该重量数据显示给弹射面板操作员,并需要得到后者的确认。

【 最后5分钟 】

飞机就位后将按以下流程准备弹射:

1. 弹射军官的首要任务是确定CSV的设定值,也就是弹射器的出力。需考虑的要素包括:甲板风 / 机型、挂载、气温所对应的弹射设置 / 气缸伸长率校正 / 密度高度校正。

弹射面板操作员在拿到机型、重量和甲板风数据后需独立计算设定值,并和弹射军官决定的设定值进行相互验证,只有两者的度数相符合,操作员才能在面板上按下设定开关。

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2007年5月1日,红海,“艾森豪威尔”号上一位黄衫的弹射军官正在给绿衫的弹射面板操作员做指示

{ 弹射器控制战位 }

美国航母从1975年下水的“尼米兹”号开始引入了可升降的ICCS - 整合弹射控制站(Integrated Catapult Control Station),在飞行甲板上共有两处,绰号“Bubble - 泡泡”。一处位于前甲板2座弹射器中间,负责1、2号弹射器的控制。

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2013年10月19日,南海,“华盛顿”号的航空部门舰员站在ICCS四周组成安全线,准备ICCS的升起作业

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2007年1月13日,刚刚完成10个月DPIA计划增量船坞维修的“杜鲁门”号开始海试进行飞行甲板认证,可以看到ICCS内部非常拥挤

另一处位于左舷侧助降镜后方,负责3、4号弹射器的控制。ICCS提供了一个更安全、更舒适的操作环境,将过去分散的数个战位整合在一起,提高了操作员间协作沟通的效率。

不过“尼米兹”级仍然保留了过去的开敞式弹射器操作面板,同样也有两处,甲板中面板控制1、2号弹射器,甲板侧面板控制3、4号弹射器,和ICCS互为备份。天气晴好的时候,美军更偏爱使用开敞式面板,因为视野更好,沟通方便。

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2. 来自飞行中队的白衫绿头盔安全检查员 - Safety Coordinator对飞机进行最后的外部检查,红衫红头盔的飞行联队弹药协调员 - Ordnance Coordinator对任务载荷进行检查,确认挂载准确无误。在整个弹射过程中,安全检查员都会站在一个能被弹射军官看到的位置,并一直举起大拇指确认情况正常。如果发现任何异常状况不能满足弹射要求,他会立即打出终止手势,所有看到该手势的舰面人员必须重复相同的手势。

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2007年9月5日,波斯湾,“企业”号的安全检查员查尔斯·贝克二级军士长跳起来检查一架即将弹射的F/A-18C的机翼,他左边的军械员在检查一枚激光制导炸弹

3. 检查完毕后,飞机引导员示意飞机驶到弹射器引入段的Y型区域停下来,打出一个很形象的手势让飞行员断开前起落架(nosegear - 英文是鼻轮)的转向功能,使前轮处于自由转动状态。

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然后指挥飞机将前轮压上弹射器导轨末端并刹车停住,限位杆安装员在前起落架后方安装限位杆 - Holdback Bar

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{ 弹射器放飞原理 }

取代拖索式弹射的前轮牵引式弹射由格鲁曼公司开发,最早应用在A-6和E-2A上,由起落架支柱前方的牵引杆 - Launch Bar和后方的限位杆配合使用。牵引杆卡在弹射器滑块 - shuttle前方的凹槽里,当弹射器蓄压后滑块开始承受越来越大的蒸汽压力产生向前移动的趋势,必须依靠固定在甲板限位器上的限位杆从后面拉住才能保证飞机不向前移动,直到弹射军官发出弹射指令。

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早期的限位杆在杆身前部嵌入一个一次性使用的拉力栓,当弹射器蒸汽压力叠加发动机的推力所产生的拉力超过阈值时将被拉断,飞机就像弓箭手松开弓弦一样被弹射出去,限位杆后段则留在甲板上。

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2007年6月5日,波斯湾,“尼米兹”号三级军士长马修·杨正在用仪器检查一个拉力栓的强度

1978年,一种可重复使用的RRHB重复释放限位杆(Repeatable Release Holdback Bar)取得专利(美国专利号US4101099A),它的内部采用液压油推动一个球体,在正确的压力下将带动活塞把限位杆内的钩子推出解锁。这两种限位杆并行使用了相当长时间。

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可复用限位杆内部结构

不同起飞重量和挂载构型的舰载机有不同的拉断阈值,所采用的限位杆也不同,用不同颜色区分拉力磅数。限位杆对弹射安全至关重要,如果没达到阈值就解脱,飞机将在弹射拉力不足的情况下向前弹出,很可能导致坠海。

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限位杆解脱的连续画面

4. 飞机引导员向飞行员打出手势放下牵引杆,并目视检查前起落架弹射组件是否符合弹射要求。

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5. 飞机引导员向飞行员打出松开刹车的信号,引导飞机以不超过4英里/时的速度缓慢前进,令下压的牵引杆越过滑块前端卡入凹槽内。

绿衫绿盔的弹射器挂钩员在旁边监控挂钩过程,并不断打出前进或后退的手势给飞机引导员,后者再把移动命令传递给飞行员。在牵引杆上涂有一段黑漆,底部的弧度和弹射滑块顶部形状相同,如果连接后露出了下面的白漆说明挂钩位置不正确,挂钩员将打手势指挥弹射器操作员前后移动弹射滑块确保牵引杆挂钩到位。限位杆安装员将限位杆连接到甲板上的限位器中,固定好飞机。

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6. 挂钩员确认后,飞机引导员向弹射控制员、弹射器控制军官和飞行员打出“张紧飞机”的信号,飞行员将油门推到规定位置。推油门时必须双发同时加油,以保持两侧发动机推力相同,防止飞机在甲板上移动。

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7. 弹射控制员检查弹射器操作面板,确保没有“终止”警告灯亮起,弹射器控制军官按下按钮为弹射器张紧蓄力。

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8. 在所有人员撤离到安全距离后,挂钩员再次伸手指向牵引杆确认挂钩位置正确,弹射滑块已经张紧,然后一边跑向安全区域一边举起大拇指打出“放行”手势。

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9. 当飞机引导员确认飞机和甲板状态后,将指挥权移交给弹射军官,后者将判断甲板风是否足够大、弹射器拉力是否能达到足够的起飞速度。

10. 弹射军官举手转圆圈,向飞行员示意将油门开到军用推力,飞行员同时松开刹车,此时“大黄蜂”会被巨大的推力压低机头。

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11. 飞行员进行最后的设备检查,偏转所有的控制面,对飞机状态感到满意后向弹射指挥官敬礼,如果是夜间弹射则打开外部照明灯表示准备完毕。在这之后他实际上暂时失去了对飞机的控制权,能做的只是紧紧抓牢面前的两个把手,等待弹射。

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12. 此时2名或更多的安全检查员在飞机两侧后方检查各个气动操纵面是否处于符合弹射规定的控制角度,发动机响应是否正常,舰载机是否有渗油漏气等异常状况,确认无误后举起大拇指。

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13. 弹射军官最后检查弹射器设置、风向、航母起伏等状态,随后他会喊出“Watch the track - 注意轨道”。四周所有参与弹射作业的相关人员都举起大拇指示意准备完毕,弹射军官用手指快速点向所有人员进行确认。

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最后做出那个著名的“航母style走你”姿势,不过在美国军语中这个动作叫做“Fire - 开火”。

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而且这个动作实际上有两部分,首先是直立单手举过头顶,保持2-3秒种确认飞行员的头部靠在弹射座椅的头枕上,然后身体前蹲,手臂下摆点一下甲板再抬高到水平位置,指向弹射方向。

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夜间弹射则更加炫酷:

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2003年3月20日,阿拉伯海,“小鹰”号夜间弹射S-3B

14. 事实上打出“走起”手势后,飞机并不会马上弹射。这个手势唯一的作用是命令弹射器操作员按下弹射按钮,然后操作员会立即举起双手,示意不会再触碰控制面板,杜绝任何误操作的可能性。

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经过4-5秒种后,弹射器达到最大蒸汽压力,和发动机推力叠加超过限位杆的拉断阈值后,限位杆从前起落架上拉脱,舰载机在2秒种内被加速到150节弹射升空。

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上述14个步骤过程看起来非常复杂,但训练有素的舰员组可以在30秒内完成,紧接着进行下一轮弹射。

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在“辽宁”号这样的滑跃起飞航母上,起飞过程比弹射方式简单很多,无需牵引杆挂钩,也不用限位杆固定,参与起飞作业的人数要少于美式航母。舰载机驶上起飞点后,甲板上升起2个主起落架轮档固定飞机,然后飞行员将油门推到加力位置。弹射军官检查确认后作出“弹射”姿势,弹射控制员按下按钮,轮档收入甲板下,舰载机以自身发动机的推力滑跃起飞。

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美国作为航母使用经验最丰富的国家,在我国开始拥有自己的航母之后自然也成了我们虚心学习的对象:飞机甲板操作人员的装具颜色设置同样分为红黄蓝绿白棕紫7色,并通过马甲背后的文字细分职责;很多操作手势、动作也和美军类似。

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当然我们也有不少自己的特色,比如弹射军官在2016年后改进了弹射姿势,单脚膝盖着地,整条小腿接触甲板增加了支持面积,使身体更加稳固,以抵御强劲的发动机喷流和甲板风。而美军弹射军官对姿势没有硬性要求,可以自由发挥,从小腿着地到几乎站立的姿势都有。

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【 靴子弹射 】

最后讲一个美国海军弹射军官的小典故。在每次完成作战部署之后,抵达母港前一天,舰上的舰载机和航空联队飞行员会起飞返回陆上基地。结束最后一架飞机的弹射作业之后,弹射部门将举行一项传统仪式,在这次作战部署中表现最优秀的几位弹射军官如果抵港后将转去其它部门,那他们将得到一个机会,可以用弹射器将任何物品发射到海中。而海军不成文的规矩是弹射军官脱下工作靴挂在滑块上,然后穿着袜子指挥弹射团队将自己的靴子弹射入海。

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> 2007年7月31日,“杜鲁门”号弹射军官提摩西·卡斯特罗上尉在诺福克外海用3号弹射器进行“靴子弹射”

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