固定翼飞行器从航空母舰起飞的方式可以分三种。
第一种是蒸汽弹射起飞,使用一个平的甲板作为飞机跑道。起飞时一个蒸汽驱动的弹射装置带动飞机在两秒钟内达到起飞速度。只有美国具备生产这种蒸气弹射器的成熟技术。
蒸汽弹射有两种弹射方式,一种是前轮弹射,由美国海军于1964年试验成功,弹射时由滑块直接拉着飞机前轮起飞。这种方式不用人为飞机挂拖索和捡拖索,弹射时间减短,飞机安全性好。美国现役航母都采用这种方式。一种是拖索式弹射,顾名思义,就是用钢质拖索牵引飞机加速起飞,这种弹射方式比较老,各方面都不如前者好,只有法国的克莱蒙梭级航母使用。
第二种是斜板滑跳起飞。有些航空母舰在其甲板前端有一个“跳台”帮助飞机起飞。飞机在起飞的时候以自己的动力经由跳台的协助跳上空中。这种起飞方式不需要复杂的弹射装置,但是飞机起飞时的重量以及起飞的效率不如弹射。英国、意大利、印度和俄罗斯的一些航空母舰便采用这种技术。这两种情况下航空母舰都必须以每小时36千米以上的速度逆风航行,来帮助飞机起飞。
第三种是垂直起降。垂直起降技术顾名思义就是飞机不需要滑跑就可以起飞和着陆的技术。它是从20世纪50年代末期开始发展的一项航空技术。英国、美国、俄罗斯的一些航空母舰采用这种技术。
除此以外,电磁弹射器是正在研究中的下一代飞机弹射装置,与传统的蒸汽式弹射器相比,电磁弹射具有容积小、对舰上辅助系统要求低、效率高、重量轻、运行和维护费用低廉的好处。
在航空母舰上降落,尤其是在夜间或在天气不好的情况下,对飞行员是一个极大的考验。以美国航空母舰为例,其降落过程是这样的:首先回归的飞机要进入环绕母舰的环型航线以降低飞行高度和速度,有些时候可能还需要脱离等待中的降落航线去进行空中加油。
在降落时飞机的速度要降低到几乎失速的地步。飞行员放下起落架、襟翼与空气减速板,将捕捉钩伸出,维持一定的速度和下滑速率。航母上的降落官指挥飞机降落,他不断地告诉飞行员,他离最佳情况的偏差是多少;航空母舰上的灯光提示飞行员,下降时的角度是否正确。
在航空母舰的飞行甲板后部有四条拦截索。降落的飞行员必须让飞机捕捉钩挂上其中一条。在最佳情况下他应该挂上第三条,假如他挂上前两条,那么他的下降角度太平,假如他挂上最后一条,那么他的下降角度太陡。
在着陆时飞行员必须将飞机完全压低,这样他可以保证钩住一条拦截索。同时他必须将发动机开到最大,这样假如他没有挂上拦截索的话可以在最短的时间之内加速离开甲板,重新回到降落航线。
拦截索是由液压制动的,它可以在两秒钟和50米内使飞机停下来。飞行员会依照甲板上的地勤人员的指示将发动机的推力降低到慢车并且离开降落区。
在紧急情况下,比如飞机的挂钩损坏了,飞机无法使用拦截索停下来,在甲板上可以拉起拦截网来协助飞机迫降。又或者飞机会再次拉起,重新降落。
起飞就简单多了:飞机的前轮被挂在起飞装置中,操作起飞装置的官员必须知道飞机的型号和载重来调节起飞装置。为了保护甲板上的人员和器械,在飞机后面要装上屏蔽飞机喷气流的壁板。
飞行员在得到起飞许可后加足马力,同时用刹车防止飞机运动。在他得到起飞信号的同时他要放开刹车,同时起飞装置启动,将飞机弹出跑道。这个过程一共持续1.5秒钟。
航空母舰飞行甲板上的地勤人员以美国海军为例,通常按照司职分为七类,其中每个人都被指定着有色运动衫或显眼的外套。被指派负责某类单独作业的人员佩戴不同颜色的头盔、穿着特殊记号或在运动衫及外套上有指定标记的衣服加以区分。下面让我们来看看甲板地勤人员的服饰特征及他们的职责:
黄色:飞机准备升空时,航空母舰便转向宜于飞机起飞的航向上。这时引导飞机移动的是身穿黄色工作服的指示人员,他们的任务是将飞机准确地放置在蒸汽弹射器上。
绿色:身穿绿色工作服的弹射器操纵员通过前起落架牵引系统和夹紧装置,将飞机的前起落架与弹射器滑块紧密相连。准备就绪后,穿黄服、戴绿帽的飞机弹射官以手势发出起飞信号。
飞机降落时,身穿绿衣、戴绿头盔的阻拦索操作员负责用阻拦索保证飞机减速降落,使飞机在100米内停住。
红色:身穿红色工作服、戴红头盔的地勤人员负责处理紧急事物。如飞机失事,救护员、爆炸物处理员、消防员和飞机军械员,都身穿红色工作服进行急救。
棕色:直升机器材检查员穿棕色工作服、戴红帽,外场机械员则穿棕服、戴绿帽。
白色:飞机降落指挥官身着标“LSO”的白色工作服,不戴头盔;中队飞机检查员穿白服、头戴绿盔;白服上标有“LOX”符号、戴白头盔的为液氧员;标有“SAFETY”符号的是安全员;医务人员则是白衣白盔且胸背均标有红十字。
蓝色:穿蓝装属于地勤人员。身着蓝色工作服、头戴白色头盔的是升降机操作员。飞机轮挡员穿蓝服、戴蓝盔,他们负责抽除和垫上轮挡。穿蓝服、戴蓝盔的为传令兵。
紫色:穿紫服紫帽,工作服上印有“F”标志的是航空燃料员,负责航母燃料系统的正常供给。
拓展阅读
2013年10月11日,美国最新下水的“福特”号航母已经装备电磁弹射器。美军研发的电磁弹射器由三大主要部件构成,分别是线性同步电动机、盘式交流发电机和大功率数字循环变频器。