航母舰载机安全着舰方法新构思

张承德

摘要：我国海域辽阔，有很长的海岸线，海洋里有丰富的油气资源和矿产资源。在南海和东海，有些国家不时对我国领海、岛屿入侵，对国家的主权造成严重的损害，为保证国家的利益。加强海军的军事力量和威慑力已迫在眉睫，建造航空母舰则显得尤为重要，而舰载飞机又是航母的主要战斗力，解决舰载飞机在航母上安全着舰一直是我国海军专家探索的课题。

航空母舰虽大，但在广阔的大海和高速飞行的战斗机面前，却是一个小目标。飞机在有效跑道不足200米的航母甲板上的跑道着舰，无异于刀尖上的舞蹈，充满了危险性和不确定性，要求飞行员有很高的技术和过人的胆识。有资料显示，美国为训练战斗机在航母上的降落，已死伤几百人，我国的战斗机在航母上着舰成功也经历了很多波折。

目前，我国南海的一些岛屿被菲律宾、越南、马来西亚等国的侵扰；印度也对我国虎视眈眈；东海，中日钓鱼岛之争，美日联盟形成对华包围圈，中日之间随时有擦枪走火的危险，我国航母形成战斗力已迫在眉睫，而战斗机在航母上安全着舰又是航母形成战斗力的重要标志。

本人在大学里学的是物理学，获理学学士学位，现在凯里市第十五小学任科学教师，在教学活动期间，经常组织和指导学生参加各种航海、航空模型活动，培养他们的爱国情操和科学素质。2012年被凯里市教育局、凯里市科技局、凯里市航模协会评为“优秀科技辅导老师”。近一年，我构思了一种让战斗机安全地降落在航空母舰上的构思和设计，希望得到专家们的认可，为保护国家的主权，维护民族的尊严贡献自己的力量。我国现在的战斗机在航母上着舰，主要采取的是拦阻索技术，就是让拦阻索钩住飞机尾翼的尾钩，而使飞机迫降在跑道上，但现在的技术只有95%的成功率，而且对拦阻索的要求极高，要求有极高的韧性和能承受很大的力量，但又不能太粗。拦阻索的制造属于尖端技术，一般要靠从国外进口，而俄罗斯就曾拒绝向中国出售；我想如果我的新构思和发明能单独使用或与拦阻索技术结合起来使用，情况会有所改观。

我的构思是，首先在战斗机的尾部安装一个磁性特别强的电磁铁，并牢牢地固定在飞机的骨架上，当飞机着舰的瞬间，安装在飞机上的电磁铁开始启动（此过程采取自动化控制），在航空母舰的跑道甲板下安装31组磁力很强的电磁铁，每组电磁铁间隔5米左右，并对每组电磁铁依次编号，（如：1组、2组、3组、4组……依次类推），当战斗机开始着舰的瞬间，启动第1组电磁铁，第1组电磁铁的N级就与飞机上电磁铁上的S极发生相互吸引的作用，或第1组电磁铁的s极与飞机上电磁铁的N级发生相互吸引的作用，这样巨大的磁力就会对飞机做功，减少飞机的动能；当飞机滑行5米后，关闭第1组电磁铁，启动第2组电磁铁，第2组电磁铁就继续对飞机做功，飞机滑行10米后，关闭第2组电磁铁，启动第三组电磁铁继续对飞机做功，依次类推，直到把飞机迫降为止，整个过程全部采用自动化控制（光控制）。

一般战斗机着舰瞬间速度v为290千米/小时，换成国际单位也就是v=s/t=290000米/3600秒≈80米/秒，战斗机的质量估算为30吨，m=30x1000千克=30000千克，战斗机着舰时的动能△E=（1/2）×mv²=（1/2）×30000×80²=9.6×10⁷J）。

航母有效跑道距离s假定为150米，飞机上的電磁铁与安装在甲板下的电磁铁之间产生的磁力为F，在忽略摩擦力的情况下，磁力对飞机所作的功为W=FS，则W=FS=9.6×10⁷（J）。

F=9.6×10⁷÷150=6.4×10⁵（牛），也就是说，需要在航母飞机跑道甲板下安装31组电磁铁，每组电磁铁间距为5米，跑道甲板下的电磁铁与飞机上的电磁铁作用力F达到640000牛顿，理论上就可以把战机安全降落在航母甲板的跑道上。本人曾咨询了一些电磁铁厂家的专家，专家称产生640000牛的力量，现有技术应该可以达到。

基于此，我想我的构思应用战斗机在航母上安全降落应该具备可行性，此项技术具有稳定性高，安全可靠的特点，如此项技术与拦阻索技术结合起来使用，则更加完美。这项新构思仅是本人的观点和发明，能否应用于实际中还有待专家的论证，如具备可行性，则需对现有的战斗机和航母进行改造，或以后的战斗机和航母建造设计中考虑这一因素。