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1、CQ知识园地微观航母兵器知识2014年11期 #Z% ZXCCQ知识园地光学助降系统是二战后航母的标准三大件之一。舰载 机在航母上的着録早期是凭借飞行员的高超飞行技术，此后 20年代初到5（）年代前的舰载机着舰是依靠着舰梧挥官（LSO） 的目视判断与双手上的佰号板来人工引导宪成。随着喷气式 舰數机的登场，人工引导已无法胜任进场降落速度大幅增加的 喷气机的着舰引与作业。这次依旧是英国率先发明了镜式着 舰辅助系统来解决这个难题，随之带来了舰载机著舰方式的一 次草命。镜式着舰辅助系统的发明镜式着舰编助系统与斜角甲板几乎是同时由在军需部中 任职的英匡皇家海军军倉构想出来。丹尼斯坎贝尔上校构思 出斜角甲
2、板，而他麾下的海军中校尼古拉斯古德哈持（Niche 1M CoodhjM就是鏡式着覘辅助系统的发明者。与坎贝尔一 样，古德哈特也是飞行员出身，他不仅拥有丰富的航母飞行作 业经验，还在飞机测试中心担任过试飞员，在整个飞行生涯中 驾驶过50种以上不同的机型。1951年夏天，当时在军需部担任技术秘书的古德呛持，发 明了这种引导喷气机以适当角度降落到航母斜角甲板上的新 方法。依据古德呛特R后接變访谈时的说法，他利用向办公室 女秘书借来的红与镜子，向同仁们首次展示了这种无需甲板 把红竖立在镜子前面一小段距离的桌上。他要求观察者以 镜于中红倒影的尖端作为视线瞄准目标，注视鏡于中红尖 端与基准线的相对位豐若
3、观察者的视角适当，将会音到红 尖端刚好位于基准线上，此时代衰观察者的视角与鏡子的上倾 角相吻合;若看到口红尖端位于基准线上方,代表视角过髙;若 看到红尖端位于基准线下方，则代表视角过低。通过这种检 查基准线与瞄准标的物相对位置的方法,观察者自身即可判断 视角是百适当，原理上相对简笙。降蔼苣制官（DLCO职责上与美海军的着舰指挥官相同）的引导即可让飞行员自行判断合适降落下滑角的 方法。古復呛特先用红在巍子中央1了一条水平横 线作为基准线，将猿子以一个上倾角放豈在臬上，然后規式着嘏辅曲 系统的发明人 尼古拉斯古 傅喑耕从年轻 时代就是滑翔 机爱好者（下 图机身上的 “SLIGSB厂就是 養名的滑翔
4、机 品牌思林斯 比）也曾多次 柱滑翔竞赛中 取得佳细、创 遗纪录O聂式着規鶴助系统 的光漂、反射镜和基 准灯阳解以及在匸巨 人圾肌竝号航母 上的布置位盟其中 光源部分位于红阍 中反射镜和基准灯 位于蓝涸中具体到在航母上的试验应用中，是以大型的铝质柱状凹直 镜做樓子，以安装在镜子两旁的一排绿色灯充当基准线，并以 由大功率探照灯照射到镜子上形成的光球来充当视线瞄准的 目标。同时僧助柱状凹面樓，可让进入斜角甲板的飞行员仍能 从侧面看到凹面镜反射的光源。这套凹面镜安装在飞行甲板 左舷的稳定平台上鏡面与垂向成3。倾角，然后利用设負于航 母舰偃、与反射镜相距4661米的多盏探照灯作为光源，将光 线投射到反
5、射镜上汇聚为光球。当光薄照射凹面反射饶时，機 面反射出的光线便会在觎胆上空形成 条“虚拟的下滑這。 飞行员驾机接近舰梶时，通过目视观察他在反射鏡上所看到的 光球位置，便能判断自身的下滑角是否合适。若飞行员看到的 光球位于反射樓中央，就代衰自身正处于合适的3。下滑角状 态:如果看到的光球靠反射镜下方则表示下滑角过小；若看刮 的光球位于反射藐靠上方位亘则代験下滑角过大。在坎贝尔的协助下，1952年1月的海军就空研究委员会会 议上，决定将古褸哈特的构想付诸实际燈验。随后英国军方科 研人员便在范堡罗建造了一糞後式着舰引导装買陆基原型，并 于1952年3E测试成功。随后的1()月，一套改进后的原型系 统
6、被安装到“光辉”号航母上并展开了海上测试。在“光辉”号 上的镜式着舰引导系统的反射離组安宦在距舰纏91米处的左 舷边缘。测试中使用的凹直反射镜由铝材抛光制成，尺寸为宽 2.4米、高1.2沢。凹面後两侧各有一具1.8米长的基准灯支架, 毎侧均装有4只功率100W的绿灯.每具可形成10。宽的波束。 镜式着舰辅助系统的光源为8只240W探照灯，安装在6米长 支架上，正对着凹面反射镜组，距為49米，设宜在左舷边缘。1953年间，英国皇家海军飞行人员在航母上进行了一共 106次R间降落与24次夜间降蔼测试。由于测试十分成功,海 军部很快就决定从1954年起，将離式着舰鋪助系统与斜角甲 板一同陆续加装到皇
7、家海军现役航母上。较于试验中的後式 着舰辅助系统量产部暑型稍有修改。如反射镜两侧的绿色基 准灯数量,从原型的每侧4盏增加到每侧6盏或7盏，光源则从 原型的X盏减为4盏随后的改进中又在两侧基准灯上方或下 方，各增设一盞禁降复飞灯，由飞行营制官负责操作，用于指示 飞行员放弃着舰、拉起复飞。使用後式着舰编肋系统的猜确性 非常高，因此英国航母上的拦阻索数虽从原来的10多条减少 到4条，最后只剩下3条，降落事故率也有大幅度的改善，隨后类国海军也引入了这种镜式薯舰辅助系统，并以刚改 装斜角甲板的CVA-20-本宁顿”号航母作为试验舰，该舰左右 两舷各安装了 1套境式着舰辅助系统。1955年9月，“本宁顿
8、号开始了海上试验，美国海军的EJ-3.F7U-3P等舰载机进行 了大虽的进场降落试验。试验结果表明，这套镜式著舰辅助系 统可以让舰載机飞行员们在飞机着舰前获10-12秒的时间, 用来讷整速度、高度与姿态。于是类国海军也决定在所有的航 母上都配备鏡式着舰辅助糸统。O 1954年安荒在皇家海军“问尔比倉号航母上的镀丈疽舰辅 助系统的反射镜和基准灯部分.可见反射镜两侧的基准灯 巳增加到了7盏最初美国海军參考英国海军的经验，认为復式着舰辅助系 统这种机械光学助降装置可宪全替代着舰指挥官的角色。不 过实际经验表明，完全依報机械式装宣的做法并不可取，最后 美国海军采取了人工+机械式装登相结合的方式，仍配負
9、了由 资深飞行员担任的着舰指挥官，负责监看降落状况、与骯母飞 行控制中心保持联系，并在紧急时向进场的飞行员发出禁降亘 飞信号。也因此美国海军对英国的镜式着舰编助系统作了相 应修改，在反射镜两侧与上方增添了由着舰指挥宵直接控制的 禁降复飞灯(W ave-off Lights),以及提供给每旋桨舰栽机用的 吳示关闭发动机油门的切断灯(Cui Lighb*)。镜式看舰辅助系统的不足与改进虽然镜式着舰辅助系统解决了喷气式舰栽机航母上着舰 降薄的问题，但仍存在一些不足。安装在飞行甲板左舷边缘的 反射鏡与光源之间必须保持净空，不能安装其它设备，这在一 定程度上限制了航母左傩空间的利用。而镜式着舰辅助系统
10、的独立光源，往往会干扰舰岛区域作业人员的视觉，甚至在某 些角度上会造成舰桥人员的S眩,在夜徇更是会影能到II岛、 飞行甲板人员的正常作业。此外，附着在反射镜上的湿气錯 雾,会降低反射光漬的清晰度。某些情况下照射到反射镜上的 B光，还会影响飞行员对光点的判断。C 1955年9月22日来自黄国海军VX-3和VC-3中队的飞行员 驾驶看FJ-3、F7U-3P首次借助恤式着舰鋪助系统生“本宁 頓号航母上成功着规O试验中的“木宁顿”号航母配备的虢式着舰辅助系疣勾英国 原版大致舸同.差貂在反射镜的两旁边绿增设了 4盏红色的 禁降复飞灯O 1959年关国“埃塞克斯”级CV-“无畏”号航母上的钝式 看舰辅助系
11、统较千限装的英丈在反射钝两側与上方缁恋 了禁待复飞灯和切断灯为了解决技式著舰辅助系统的不足，英国在20世纪50年 代中期又发展出第二代光学着舰鋪助系统，采用12盏垂直排 列的24V-150W投射灯组成的投射瞄准器(Pioj.ctor Night)取 代了反射镜。投射瞄准器直接投射出多道垂直光束作为舰载 机着舰进场路径的指引。投射瞄准器的每盏投射灯搭配反射 镜射出光线，然后光线先通过一块滑板上的水平狭缝，最后再 通过最前端的菲涅耳透镜投射出去，形成水平视角很宽(约 40。)、垂直视角很窄(略大于1.5。)、具备垂直方向指向性的光 束。僧助有色滤犧，最上方10盏投射灯的光束呈现为黄色最 下方的2盏
12、灯则为红色。从一定距离看，每两盏相邻投射灯的 光束彼此略有重叠,三盏相邻投射灯的光束共同形成一个指引 飞行员的区域。当飞行员进场接近到2 743米以内距离后，如 果看到灯光为黄色，且位于两側基准灯中央,代農高度适当，如 果看到灯光为黄色，且高于两側基准灯，代表高度过高;如果看 到灯光为红色，且低于两侧基准灯，代表高度过低。第二代光 学着舰辅助系统已可提供垂直方向大约1。的引导精确度e继用垂直光潭取代反射機外，英回皇家海军还引进了 HI- 】()着舰引导系统，来取代早期使用的两侧横列的绿色基准 灯。1I1L0是安装在箱子内的封闭式投射灯，每个箱子内有横 向排列的6盏投射灯，每盏投射灯的前方屢盖有
13、上下两块不同 颜色的滤光镜，分别为红色滤镜和返白色滤镜,优后透过箱子 前端的狭缝将灯光射出，可射出高、中、低三层不同颜色的灯 光，上层为白光，下层为红光，中层则为白、红光混合而成的粉 红色光。整个1111.()的光线信号可覆盖垂直10。、水平两侧各 45。的范囤，有效作用距离超过了4.8千米。当飞行员还在航母 周围准备着規进场时就可看到1111.()的灯光，若飞行员看到白 色灯光，代表飞得太高若看到红色灯光则代哀飞得太低：当着 到粉红色时则代表高度适中，飞行员通过垂直视角约1。的粉红 色灯光引导，以适当的下滑角进场。随着舰栽机所处高度的不同，飞行员从HII.0指示灯所看 到的红-白灯光的混合比
14、例也会有所差异。当飞行员沿着适当 下滑角进场时，会看到不同浓度的粉红色灯光,越偏红代表言 度越低，越偏白则代衰高度越高。在II1LO著舰引导系统的引 导下，着舰的舰載机以合适的进场高度与下滑角从航母舰猊进 场，距离更近后就能目视看到投射瞄准器(Projectr Sight)的投英国在第二代光学着舰辅助系统中.采用12盏投射 灯纽成的投妨咗准緩取代了此前的凹面反射機O与上一代反射论式着規辅助系统相比投射瞄准器(红 射灯光信号，此时飞行员通过IIII.0和投射諾准器的共同引导 即能以更为精确的下滑角度拦阻着舰。较干上一代的反射镜式着舰辅助系统,投射瞄准器与HI L0着舰引导系统的组合，不仅有效作用
15、距离更远、受环境的干 扰更小、对航母上其他人员的作业基本没有影响，而且飞行员 通过灯光信号对舰載机自身的下滑角也能有了大略的判断，为 拦阻着舰的精确操控提供了可能。所以，从上世纪60年代中 后期起，英国里家海军便陆续用这套新系统替换了原有的镜式 着舰辅助系统，并一直使用到英国最后艘可部署常规起降飞 机的大型航母的除役为止。之后的英国在光学著舰辅助系统 方直便没有了新的发展，美国海军后来居上成为光学着舰辅助 系统发展与使用经验最为丰基的国家。菲涅尔透镜光学助降系统美回海军最初是采用从英国引进的镜式着舰辅助系统，不 过从20世纪60年代初起，在英国开发笫二代光学著舰辅助系 统的同时，美国海军也针对
16、機式着舰鏑助系统的缺点，自行发 展了第二代著舰辅助系统。由于这套新系统通过菲涅耳透機 来投射提示飞行员进场下滑角是否合适的佰号,因此便被称做 菲涅耳透镜光学助降系统(FLOLS)。其实就系统的基本结构 兵器知识2014年11期 #Z% ZXCCQ知识园地与工作原理而言，美国海军的FL0I5与英国呈家海军的投射 講准器大致相似，不过F1.0LS没有采用英国那套较为复杂的 IIIIQ引导系统，依旧沿用此前用在镜式着舰辐助系统上的绿 色基准灯。另外,FLOLS也更强调红色禁降复飞灯的配置，手 更多的红色灯来呈现禁降复飞信号以及其上方的两组绿色的 切断值号灯。所以整套菲涅耳透镜光学助降系统的光学部分 是由中央的核心光学单
