圖為遼寧艦高速航行的照片，照片航母左側綠色燈光是航母“菲涅爾”透鏡光學助降系統。50年代以前，航母由站在飛行甲板左端的著艦引導官（LSO）雙手持旗板打信號指揮飛機著艦。但噴氣式飛機上艦以后，這種方法已不適用。1952年，英國海軍中校格特哈特從女秘書對著鏡子搽口紅的動作中得到啟發，設計出了早期的光學助降裝置——助降鏡。它是一面大曲率反射鏡，設在艦尾的燈光射向鏡面再反射到空中，給飛行員提供一個光的下降坡面（與海平面夾角為3.5－4度），飛行員沿著這個坡面并以飛機在鏡中的位置修正誤差，直到安全降落。
圖為我國首艘航母遼寧艦的航母“菲涅爾”透鏡光學助降系統。艦載飛機要降落在短而窄的斜角甲板上，不是一件很容易的事情。為了保證飛機安全準確地著艦，必須采取一些技術措施幫助飛行員觀察和降落。最初使用的是光學助降鏡。它實際上是一面巨大的反射鏡，設在斜角甲板著艦點一側，依靠艦尾專門設置的光源，照射到反射鏡上，然后通過反射鏡再反射到空中，形成一個光的下滑坡面。飛行員在操縱飛機降落時，可以沿著這個光的下滑坡面下滑，并根據飛機在反射鏡光束中的位置來修正誤差。后來，軍事技術人員又研制出一種稱為“菲涅爾”的透鏡光學助降裝置。
由于航母飛行甲板與機場相比過短和過窄，因此飛機著艦點必須非常準確。若太靠前，飛機會沖出甲板掉入大海；若太過后，飛機又可能與航空母艦的艉部相撞。真可謂前不得，后不得，旦有毫厘之差就可能釀成大禍。有了幾次“失之毫厘，差之千里”的教訓后，人們開始設立了專門引導飛機著艦的引導官。這一方式從航母誕生一直到50年代之前。這些引導官常常雙手舉著信號旗指揮飛行員選擇正確的著艦點。然而，由于采用引導官引導飛機著艦，引導官需要具有豐富的目測經驗和敏捷的素質。因此引導官就很難挑選。后來，噴氣式飛機誕生后，它那極快的飛行速度甚至使經驗豐富的引導官也無法勝任。
于是，尋找有效的引導飛機著艦的辦法，逼迫著人們動腦筋。在千百次苦思冥想中，航母助降鏡競由一件小事產生出的靈感而誕生了。那是1952年的一天，英國海軍中校格德哈特走進了女秘書的房間。當時，女秘書正手拿著小鏡于抹口紅。這個動作激起了格德哈特的靈感，他掉頭回到自己的房間，找來一面鏡子，把口紅涂在鏡面上作標志，然后把鏡子放在辦公桌上，對著鏡于用下顎接觸辦公桌的桌面。在此基礎上，他設計成功了第一代航母助降鏡――光學助降鏡。
圖左側IFLOLS為美國航母的“菲涅爾”透鏡光學助降系統。這種光學助降鏡是在甲板上設置一面大曲率的反射鏡，從艦艉向鏡面打出燈光，燈光通過鏡面反射到空中，給飛行員提供與海平面成3.5～4度夾角的光柱。飛行員則駕駛飛機沿著這條光柱往下滑落，同時以飛機在鏡子中的位置修正誤差，使飛機安全降落在甲板上。通常，助降鏡的光柱可照射兩海里以上。然而，盡管這種反射式助降鏡對艦載飛機著艦有著巨大的幫助，但由于航空母艦艦體隨著海浪起伏會不停地搖擺，反射式助降鏡要求艦載機飛行員有著熟練的駕駛技術，否則，就難以安全地在甲板上起落。
圖為飛機著艦引導員在測量飛機的相對高度和姿態。20世紀60年代，艦載機的速度逐漸加快，反射式助降鏡越來越難以適應飛機著艦的需要。飛機的高速度迫使人們研制新的助降裝置。很快，英國人研制成功了“菲涅耳”透鏡式光學助降鏡。這種助降鏡由甲板邊緣裝置、電源和控制板組成。安放在航空母艦飛行甲板中部靠左舷的一個穩定平臺上，以保證透鏡發出的光束不受航空母艦搖擺的影響。
透鏡式光學助降鏡甲板邊緣裝置是由燈光指示器、縱搖伺服驅動器、固定基準燈、調節基準燈、禁降燈等組成。使用時由光源、“菲涅耳”透鏡和雙凸透鏡的綜合作用形成一支光束。這支光束若出現在基準燈上面，說明進場飛機下滑角大大；若出現在基準燈下面，則說明進場飛機的下滑角大小。它通常由4組燈光組成，中間豎排著一個燈箱，通過透鏡發出5層光束。這5層光束與飛行跑道平行，和海平面保持一定角度，形成五層波面。這五層光束正中間為橙色光束，向上向下分別為黃色和紅色，兩邊為綠色基準光束，當艦載機下降時，艦載機飛行員就觀察助降鏡，如果看到的是橙色光，就可以準確著艦了；如果看到的是黃色光束，說明飛機所在處太高，需要下降高度；如果看到紅色光束，說明飛機所在處太低，需要上升高度，否則就會撞在航空母艦的艦艉上；如果看到的是綠色光，說明飛機偏左或偏右了，需調整水平位置。
菲涅耳光學助降系統由英國海軍中校格德哈特發明。第一代航母“光學助降鏡”，由一面大曲光率的反射鏡和艦尾一盞強光照射燈，通過3.5-4度的夾角，把燈光反射到空中，飛行員沿著光柱的指示下滑，并控制自己飛機的高低位置，安全降落在甲板上；該系統受海浪顛簸影響較大，飛行員往往會丟失光柱并較難捕捉到。第二代菲涅耳光學助降系統產生于1963年前后，由英國研制成功，就是今天的“菲涅耳光學透鏡助降系統”，目前第三代改進型“菲涅耳光學透鏡助降系統”IFLOLS準備裝備建造中的最新型“福特”級超級航母上。
上圖為基準燈燈組。燈箱左右各有六盞綠色基準燈成一排與甲板平行，飛行員下滑時能看到基準綠燈亮，表示飛機已經進入下滑道范圍，如果看不見說明飛機偏離正常位置較遠，需要趕快修正。如果基準綠燈關閉，說明母艦發生意外不能著艦。
上圖紅色燈為禁降燈燈組。禁降燈有兩組（列），左右各兩列12盞燈（共24盞）。當允許著艦時，禁降燈最上邊的4盞（左右各兩盞）綠燈亮，其它燈都關閉（叫“切斷”）；如果禁止著艦，禁降燈最上面的4盞綠燈被關閉（切斷），余下的20盞（左右各10盞）均亮起紅燈。
上圖為菲涅耳透鏡燈燈組。燈箱正中央豎排一組上下5盞方形“菲涅耳透鏡燈”，由上到下同時發出1-5層光束，每層光束保持不同角度和不同顏色，飛行員位于不同下滑位置（或高或低或正常）只能看到其中一盞。1#燈（黃色），2#燈（黃色），3#燈（橙色），4#燈（紅色），5#燈（紅色）。
當母艦禁止著艦時，菲涅耳透鏡燈也全部關閉。可見，基準燈和禁降燈屬于信號告示燈，而“菲涅耳透鏡燈”才是真正判斷下滑角大小、下滑位置高低的校準修正燈。為了保障艦載機順利著艦，在甲板著艦區左舷，還有一組人員負責目視監督并協助飛行員著艦，全部由經驗非富的飛行員輪流擔任，他們熟悉每名飛行員的駕駛習慣，通過無線電通話設備和控制“菲涅耳透鏡燈”，及時提醒飛行員修正錯誤。
每次執勤有6-8人，一名資深飛行軍官擔任長官。具體分工：① 1名飛行任務聯絡員，負責接受飛控中心指令，了解每架著艦飛機起降情況；② 2名TV監視員緊盯攝像機和雷達監視器，并大聲通知指揮官飛機下滑情況；③ 2名目視觀察員憑經驗目視判斷飛機下滑偏差并聽取TV監督員的報告，指揮飛機修正；④ 2名決斷控制員，手舉“禁降燈”開關器（一綠一紅），發現100米距離內下滑情況不妙，立即切斷綠燈全部轉換成“禁降燈”（紅燈），警告飛行員立即“復飛”（逃逸）；一旦飛機復飛成功，還要馬上切斷“禁降燈”（紅燈）恢復綠燈，保證后續飛機繼續著艦；⑤ 1名指揮官密切注意飛機著艦后是否勾住阻攔索，一旦發生意外，指揮官大叫“復飛、復飛”，他的話筒能壓倒所有人的通話而不受干擾；⑥ 1名信號員手持綠色信號板（或紅色），跪在阻攔索左后側，一旦燈光及無線電故障，使指揮信息不間斷。
航母艦載機著艦，是在陸基跑道飛機降落基礎上發展的。兩者有共同點，這在位于佛羅里達州的美國《海軍航空學院》、《海軍航空兵軍官候補生學校》飛行訓練中心的教學計劃中體現。其陸地訓練分：預訓（相當我空軍的預校）、初級飛行訓練（T-6G初級教練機）、中級飛行訓練（T-38C高級教練機），戰斗飛行訓練（F/A-18A完成空地戰術及夜航等科目），要求與空軍基本一樣。只有全部考核合格才有資格進入高級飛行訓練階段。先使用F/A-18模擬機和F/A-18B教練機訓練，總學時為500小時后，沒被淘汰者進入海上訓練并完成航母基礎訓練，從《海軍航空學院》畢業。畢業并不意味著能真正成為艦載機飛行員，首先要轉入海軍航空兵補充訓練中隊（時間6個月）；再進入艦隊作戰候補聯隊，完成實戰科目和母艦夜航起降訓練（時間5周），才能真正成為航母飛行隊“菜鳥”飛行員（軍銜上尉），前后歷時6-8年。所以有人形容：空軍飛行員是用金子堆積起來的，艦載機飛行員則是用白金鉆石堆積而成，一點不假。 |
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艦載機的降落引導 著艦鏡是搭載常規起降艦載機的航母上除了攔阻索、防沖網外的又一個必備的著艦設施。 20世紀50年代之前，航母由站在飛行甲板左端的著艦引導官（LSO）雙手持旗板打信號指揮飛機著艦。但隨著重量大、速度快的噴氣式艦載機出現后，這種方式已經不適用，如何使艦載機安全降落成為難題。1952年，英國人設計出早期的光學助降裝置－－助降鏡。這是一面大曲率反射鏡，設在艦尾的燈光射向鏡面再反射到空中，給飛行員提供一個光的下降坡面（與海平面夾角為3.5－4度），飛行員沿著這個坡面并以飛機在鏡中的位置修正誤差，直到安全降落。而這項重要的發明有一段趣聞：這是英國海軍中校格特哈特從女秘書對著鏡子搽口紅的動作中得到的靈感。
遼寧艦的光學助降系統的安裝位置 助降鏡的出現使飛行員除了借助自己的目測和經驗外有了更可靠的參照指示裝置，隨后，英國人在60年代又發明了更先進的“菲涅爾”透鏡光學助降系統，成為現代航母必備的降落輔助裝置。它在原理上與助降鏡相似，也是在空中提供一個光的下滑坡面，但比助降鏡復雜多，透鏡式光學助降鏡的裝置可發出5層光束。這5層光束與飛行跑道平行，和海平面保持一定角度，形成5層波面。這5層光束中間為橙色光束，向上向下分別為黃色和紅色，兩邊為綠色基準光束。這些信號有利于飛行員判斷著艦時的方位、角度，及時糾正偏差，保證正確的完成著艦動作。
涅菲爾光學助降系統 當飛行員進入著艦空域時，開始觀察助降鏡提供的信號，當正準備降落艦載機的航空母艦一切正常允許艦載機降落時，打開一組綠燈，叫做切斷燈，表示允許進入下滑的信號。飛行員開始進入著艦操作并繼續觀測信號，看見橙色光時表示方位正確能夠安全的著艦降落；看到黃光表示方位過高而看到紅光則表示方位過低，需要飛行員及時調整方位來避免失誤或發生事故；看到綠光時表示偏左或偏右，需調整水平位置；當正準備降落艦載機而航空母艦上因特殊原因不能讓其降落時，就需要打開在中央燈箱左右各豎排著一組紅色閃光的“復飛燈”，同時關閉綠色基準燈和中央燈箱，艦載機飛行員這時迅速將發動機加力并拉升中止著艦動作并開始盤旋等待進一步指令。控制這些燈光的被稱作著艦引導員，他們在艦后部左舷LSO平臺上，分工觀察著艦機的位置、起落架、襟翼、尾鉤等的情況，一面與飛行員通話，一面操縱燈光信號。
航母艦載機降落示意簡圖 |
