天欲其亡 必令其狂。——老子
中国古训教得好,可惜美国人历史太短可能还没领悟到。美国太平洋舰队刚刚发了声明,当地时间1月24日,美海军“卡尔·文森”号航母搭载的一架F-35C舰载战斗机在着舰过程中发生严重事故,飞行员通过弹射逃生,事故造成7人受伤,其中6人在航母甲板上受伤。上午刚刚发了一个短评,简单也分析了一下事故原因,我们这期视频主要详细分析下这起事故背后更深一点的东西。
▲F-35着舰瞬间
美方声明尽管只是短短几句话,而且太平洋舰队也表示,飞行员状态稳定,3名伤者也被送到了菲律宾马尼拉进行救治,其余3人是在舰上进行救治的。但是,我们仍然可以知道几个关键的事故点:
首先,事故发生在在F-35C的着舰阶段,并且对甲板人员也有损伤,而且还有必要把伤者送往陆地上的医疗机构,要知道美军航母上医疗站水平大约相当于我国二甲医院。因此,这几人不是重伤就是出现了难以在航母上进行处置的情况,甚至是需要进行精细化手术等情况。
这样,我们就可以大致判断,F-35C应该是在着舰的最后阶段,进入甲板勾阻拦索到停止进入停机位这个过程中发生事故的。这个阶段对舰载机来说,最低级的失误就是着舰没抓住阻拦索被迫复飞,不过这样一般不会导致飞行员弹射。可既然弹射,那就只能说已经开始去勾阻拦索了。这个时候,能够造成小范围甲板人员受伤,并且还是出现重伤,最大可能性就是阻拦索断了。F-35C在勾住阻拦索后,发现阻拦索断裂,而且飞行员很可能勾住了最后一道阻拦索,导致没有机会再度复飞,再加上F-35C一直饱受推力不足的诟病,这个时候舰载机没有办法再复飞,因此冲出斜角甲板,使得F-35C的飞行员只能选择弹射。
▲苏-33事故还原
一、阻拦索——难解难题
1、阻拦索事故频现
阻拦索断裂导致舰载机坠毁,这不算是什么新鲜事:2016年11月14日,俄海军3架米格-29进行着舰训练时,有1架坠入大海,后来透露的情况是因为“库兹涅佐夫”号航母甲板阻拦索在之前断裂缠绕,造成最后一架米格-29K舰载机无法着舰而因为耗尽燃油坠毁。2005年9月5日,俄军一架苏-33舰载机也因为阻拦索断裂,着舰失败,舰载机飞行员弹射跳伞后,苏-33“自己”由于惯性坠入大海。所以,美军这次F-35C可能遭遇的问题是类似的情况。
而如果在人员繁忙的甲板上,阻拦索断了,那无疑就是一场血腥灾难。一根不受控的重达数百公斤的钢索断裂后来回飞舞,对甲板上的地勤人员绝对是致命伤。而这类事故更是有例可循:2015年4月,美国尼米兹级航母“艾森·豪威尔”号上就发生过类似事故,当时是一架E-2预警机着舰导致阻拦索断裂,造成8人伤残。此外,早在2003年,美海军“华盛顿”号航母进行起降训练时,一架F-18在勾住阻拦索瞬间把阻拦索拉断,该机随后在失去拉力后,直接冲出甲板一头栽到大海里。虽然飞行员迅速弹射跳伞逃生,但是甲板上的地勤工作人员却没有这么幸运,阻拦索断裂后如同一条断裂的皮筋迅速回弹,正在甲板上工作的11名美军地勤人员来不及躲闪,身受重伤。
▲着舰使用的阻拦索
2、阻拦索为啥说断就断?
从上述事故来看,一旦阻拦索发生断裂所引发的后果极为严重,可既然如此,为何不能将阻拦索可靠性进步一提升?还真不是不提升,事实上,阻拦索的研制本身就极具难度,毫不夸张地说,任何拥有阻拦索技术的国家,对于此类技术都是严格限制出口,毕竟在阻拦索研制过程中需要一个国家的基础科学研究、材料水平、机械加工技术、自动控制和液压技术等方面做支撑,所以能搞全套阻拦系统的国家,必须拥有极强的工业体系作支撑。别看只是一根钢绳,但这根钢绳首先必须足够细,放在航母甲板不能影响舰载机的正常滑跑,同时必须拥有足够的韧性以及具备较高使用寿命与稳定的可靠性,将如此众多因素集合到一根钢丝绳谈何容易?此前,法国曾经为“戴高乐”航母向美国求购过阻拦索,当时美方开出的价格是150万美元一根,按照航母标准配置4根计算,仅阻拦索一项支出就高达600万美元,令人唏嘘。
▲阻拦索剖面图
按理说一分钱一分货,这么高的价格,阻拦索应该非常可靠,但从现实来看显然并非如此。影响阻拦索可靠性的因素非常多,首先,阻拦索是有寿命的,按照美海军的要求,一根阻拦索寿命大概在200次左右,一旦超过就必须更换。然而航母毕竟是长期海上部署,很难做到阻拦索说换就换,而一旦起降训练频繁,阻拦索就存在超期使用的可能,此时可靠性就大打折扣了。
其次,无法精准掌控的金属疲劳也是重要诱因。在材料力学领域几乎所有材料在持续拉扯后,都极易出现金属疲劳,但这种金属疲劳不易被察觉,多数情况下需要使用专业设备进行探伤检测,而一旦检测未及时跟上,金属疲劳的情况未被及时掌握,就存在材料断裂风险,这也就是为何要限制阻拦索使用次数,但显然这种方式无法做到对其现状的精准评估。
▲舰载机着舰钩住阻拦索瞬间
此外,恶劣的海洋环境也影响阻拦索的稳定性。长时间海上部署,阻拦索将一直处于高盐高湿的环境,这种情况下极易出现腐蚀等情况,此时哪怕是一个点的腐蚀,也会如同蝴蝶效应般不断扩散,直至最终在着舰瞬间断裂。同时,相关测试显示,20吨左右的舰载机在以每小时200公里速度着舰时,阻拦索需要承受上百吨的作用力,一旦着舰速度没有很好控制,对阻拦索造成的冲击力极有可能超出原有设计承载能力,在这种情况发生断裂,也就不足为奇了。不过对于事故的具体原因,还需等待美海军的调查。
二、事故发生当属意料之外情理之中
事实上,舰载机的着舰阶段,是航母事故的致命高发区,有人形容在航母甲板上进行拦阻着舰,好比落在一枚风中的邮票上。就算现代航母已经有了非常先进在辅助着舰系统,可以实现几乎零目视条件下的着舰,但是最终着舰抓阻拦索,也是需要飞行员亲自进行姿态调整,因此飞行员还是决定最终一切的根本。
▲“卡尔·文森”号近期活动轨迹
另外一个不可忽视的情况是,就是在美国海军“卡尔·文森”号(CVN-70)和“林肯”号(CVN-72)在南海进行双航母演练之际,菲律宾以东洋面有台风活跃的迹象,很多家机构都预报这可能会形成今年的1号台风。也就是说,美军进行演习的海域,海况已开始逐渐变得恶劣,F-35C这次着舰时候的海况可能会有突发情况,比如大浪、短时强风强雨,或者云层变厚等情况,这些都会干扰舰载机的着舰。再加上飞行员最近几日疲于奔命,不是应对解放军的歼-16D、轰-6K,就是配合摄影师摆POSE,因此在着舰时发生失误或者意外的概率更高。当然以美军这个“作”法,出现此类事故也当属意料之外,情理之中了。
最后,在“关心”完美军之后,还得回到我们自己身上,美俄频繁发生阻拦断裂事故,那已经拥有两艘航母的我国海军是否发生过类似事故?也发生过,只不过是在陆上模拟实验平台进行测试期间发生的。早在2013年,官方媒体首次解密了中国航母舰载机试飞过程,当时由于需要了解阻拦索的真实质量以及极限数据,舰载机飞行员需要不断进行模拟着舰测试,直到断裂,而在断裂瞬间,阻拦索犹如一记流星锤狠狠砸向了飞机,测试使用的歼-15机尾被击中,好在塔台与飞行员密切配合,才化险为夷。
▲我国新一代阻拦索
此外,在发展传统阻拦索的同时,我国也早已着手研制新一代阻拦索。早在2016年央视就曾在一段视频中披露,中国已着手研制电磁拦阻系统,此后马伟明院士也证实了相关信息。据了解,新一代阻拦索能够在3秒内,瞬间拉停住30吨左右的舰载机,且具有自我诊断以及维护提醒的功能,同时无论是从体积还是可靠性都有了进一步的提升。虽然相较美军福特级航母,我们的电磁阻拦设备可能装备较晚,但有理由相信,在该领域,我们依然可以后发制人,成功追赶并反超美军.同时我们有能力也有信心,尽最大可避免此类惨剧发生。