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几何特征要求不同——舰上调运存放
飞机的全长,以及折叠后机翼展长与尾翼展长的组合,受甲板空间及飞机在升降平台上机动要求的制约。飞机的外挂点必须在机翼折叠部位以内。飞机折叠后的高度应能通过机库大门,折叠过程中的高度应比机库高度低一定距离。战斗机不折叠时的机翼展长,应允许两机并排置于舰艏的几个弹射器上。考虑到飞机排气的热/声环境及飞机与喷流挡板的距离,应对机身长度及前起落架位置作适当调整。考虑到航母上的弹射器可能靠近甲板边缘,对飞机的主轮距应作限制。至于主起落架的位置及其与后机身/尾翼/外挂物长度之间的关系,则必须保证着舰时机头高抬或处于横滚姿态时,飞机机体与甲板及拦阻索有足够的间距。主轮到前轮的位置关系,以及飞机的重心,必须保证飞机在运动的甲板上运行时不后倒或侧翻。
在综合起落架布置、尾钩长度和位置、后机身和尾翼的构形时,必须避免突然来自拦阻索动态响应的损害,且应避免机头向下着舰或飞行中钩住拦阻索时,产生结构载荷的进一步恶化。机头的视界必须保证飞机下滑时飞行员能看到舰艉水线,必须保证飞机在甲板上运行安全。
使用环境的不同——海洋环境
由于航母的可移动性,在许多情况下,它可能会遭遇几乎所有的天气和环境状况。例如,在北大西洋遭遇摄氏零下1℃的环境温度、35节(约64千米/时)的海风;在东京湾经历32℃、无风的状况并不少见。另外,海况会导致航母产生俯仰、倾斜以及1.5米的升沉,偶尔还会遇到云底高60米、能见度0.5海里(0.92千米)的恶劣天气状况。
高海况、低温、强风和腐蚀性盐雾,为海上活动的人和机械制造了极其苛刻的环境。飞机以小速度进场时,对下滑轨迹的精确控制提出要求是十分必要的。通常飞机接地前,飞行员有20~30秒时间去面对一个垂直于下滑道方向的1.8~2.7米高的“窗口”,飞机必须以合适的速度和姿态去迎合这个随母舰作纵横摇动的“框”。为了做到这一点,飞机必须对姿态及飞行速度的调整具有精确快速的操纵响应;发动机必须对下滑道上的小油门变化做出快速响应;发动机还必须在复飞或逃逸时很快加速到全功率状态。
海上严重的腐蚀环境使常用的镁和铍等材料不再适用;和陆基的米格-23系列不同,为应付恶劣的海上环境,前苏联设计的舰载型米格-23A在结构选材上大量使用了重量轻、强度高的铝-锂合金,一些地方甚至还使用了钛合金材料。海上的湿气会侵入机体的蜂窝结构,限制了蜂窝结构在非重要部件和允许只作简单检查部位的应用。航母上高功率电子设备的密集分布会产生复杂的电磁环境,这对于未屏蔽的飞机电子设备,包括飞控系统中的要害部件、动力系统的操纵件、武器,都是很危险的。
飞机上的子系统也必须考虑弹射/拦阻起降时施加在机体上的轴向和竖向过载。武器及航空电子部件应考虑减震。燃油系统应避免油液移动或在弹射时发动机缺油。座舱布置应考虑防止油门杆和驾驶杆损坏或无意中移动。为了提高子系统的使用能力,应尽量减少专用的支援设备和备件,因为母舰上可用的贮存空间有限。
如果不对航母的尾流及其对舰载机进近的影响加以简单讨论,对航母环境的描述就是不完整的。当飞机向航母进近时,扰动气流的水平和垂直分量会导致迎角和空速发生变化,使得飞行员难以精确控制AOA和下滑道。当进行飞机调整时,航母尾后气流的立即下降是需重点关注的。“漩涡”的位置和严重程度受航母的设计和使用因素影响,如航母的配平俯仰角、速度、相对风的方向和幅值以及海况。
鉴定程序不同——机舰适配海试
舰载战斗机与陆基战斗机的不同还体现在其研制程序的不同,舰载战斗机除完成必需的陆基鉴定程序外,还应进行长期、复杂的海上试验——即机舰适配性海上测试,以考核飞机的机载系统和飞机结构在真实航母环境中的适应性。