圖為遼寧艦高速航行的照片，照片航母左側(cè)綠色燈光是航母“菲涅爾”透鏡光學(xué)助降系統(tǒng)。50年代以前，航母由站在飛行甲板左端的著艦引導(dǎo)官（LSO）雙手持旗板打信號(hào)指揮飛機(jī)著艦。但噴氣式飛機(jī)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(duì)著鏡子搽口紅的動(dòng)作中得到啟發(fā)，設(shè)計(jì)出了早期的光學(xué)助降裝置——助降鏡。它是一面大曲率反射鏡，設(shè)在艦尾的燈光射向鏡面再反射到空中，給飛行員提供一個(gè)光的下降坡面（與海平面夾角為3.5－4度），飛行員沿著這個(gè)坡面并以飛機(jī)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(xué)助降系統(tǒng)。艦載飛機(jī)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(jī)安全準(zhǔn)確地著艦，必須采取一些技術(shù)措施幫助飛行員觀察和降落。最初使用的是光學(xué)助降鏡。它實(shí)際上是一面巨大的反射鏡，設(shè)在斜角甲板著艦點(diǎn)一側(cè)，依靠艦尾專門設(shè)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(gè)光的下滑坡面。飛行員在操縱飛機(jī)降落時(shí)，可以沿著這個(gè)光的下滑坡面下滑，并根據(jù)飛機(jī)在反射鏡光束中的位置來修正誤差。后來，軍事技術(shù)人員又研制出一種稱為“菲涅爾”的透鏡光學(xué)助降裝置。
由于航母飛行甲板與機(jī)場(chǎng)相比過短和過窄，因此飛機(jī)著艦點(diǎn)必須非常準(zhǔn)確。若太靠前，飛機(jī)會(huì)沖出甲板掉入大海；若太過后，飛機(jī)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(xùn)后，人們開始設(shè)立了專門引導(dǎo)飛機(jī)著艦的引導(dǎo)官。這一方式從航母誕生一直到50年代之前。這些引導(dǎo)官常常雙手舉著信號(hào)旗指揮飛行員選擇正確的著艦點(diǎn)。然而，由于采用引導(dǎo)官引導(dǎo)飛機(jī)著艦，引導(dǎo)官需要具有豐富的目測(cè)經(jīng)驗(yàn)和敏捷的素質(zhì)。因此引導(dǎo)官就很難挑選。后來，噴氣式飛機(jī)誕生后，它那極快的飛行速度甚至使經(jīng)驗(yàn)豐富的引導(dǎo)官也無法勝任。
于是，尋找有效的引導(dǎo)飛機(jī)著艦的辦法，逼迫著人們動(dòng)腦筋。在千百次苦思冥想中，航母助降鏡競(jìng)由一件小事產(chǎn)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(jìn)了女秘書的房間。當(dāng)時(shí)，女秘書正手拿著小鏡于抹口紅。這個(gè)動(dòng)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(biāo)志，然后把鏡子放在辦公桌上，對(duì)著鏡于用下顎接觸辦公桌的桌面。在此基礎(chǔ)上，他設(shè)計(jì)成功了第一代航母助降鏡――光學(xué)助降鏡。
圖左側(cè)IFLOLS為美國航母的“菲涅爾”透鏡光學(xué)助降系統(tǒng)。這種光學(xué)助降鏡是在甲板上設(shè)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(jī)沿著這條光柱往下滑落，同時(shí)以飛機(jī)在鏡子中的位置修正誤差，使飛機(jī)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(duì)艦載飛機(jī)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(huì)不停地?fù)u擺，反射式助降鏡要求艦載機(jī)飛行員有著熟練的駕駛技術(shù)，否則，就難以安全地在甲板上起落。
圖為飛機(jī)著艦引導(dǎo)員在測(cè)量飛機(jī)的相對(duì)高度和姿態(tài)。20世紀(jì)60年代，艦載機(jī)的速度逐漸加快，反射式助降鏡越來越難以適應(yīng)飛機(jī)著艦的需要。飛機(jī)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(xué)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(gè)穩(wěn)定平臺(tái)上，以保證透鏡發(fā)出的光束不受航空母艦搖擺的影響。
透鏡式光學(xué)助降鏡甲板邊緣裝置是由燈光指示器、縱搖伺服驅(qū)動(dòng)器、固定基準(zhǔn)燈、調(diào)節(jié)基準(zhǔn)燈、禁降燈等組成。使用時(shí)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(xiàn)在基準(zhǔn)燈上面，說明進(jìn)場(chǎng)飛機(jī)下滑角大大；若出現(xiàn)在基準(zhǔn)燈下面，則說明進(jìn)場(chǎng)飛機(jī)的下滑角大小。它通常由4組燈光組成，中間豎排著一個(gè)燈箱，通過透鏡發(fā)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(zhǔn)光束，當(dāng)艦載機(jī)下降時(shí)，艦載機(jī)飛行員就觀察助降鏡，如果看到的是橙色光，就可以準(zhǔn)確著艦了；如果看到的是黃色光束，說明飛機(jī)所在處太高，需要下降高度；如果看到紅色光束，說明飛機(jī)所在處太低，需要上升高度，否則就會(huì)撞在航空母艦的艦艉上；如果看到的是綠色光，說明飛機(jī)偏左或偏右了，需調(diào)整水平位置。
菲涅耳光學(xué)助降系統(tǒng)由英國海軍中校格德哈特發(fā)明。第一代航母“光學(xué)助降鏡”，由一面大曲光率的反射鏡和艦尾一盞強(qiáng)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(jī)的高低位置，安全降落在甲板上；該系統(tǒng)受海浪顛簸影響較大，飛行員往往會(huì)丟失光柱并較難捕捉到。第二代菲涅耳光學(xué)助降系統(tǒng)產(chǎn)生于1963年前后，由英國研制成功，就是今天的“菲涅耳光學(xué)透鏡助降系統(tǒng)”，目前第三代改進(jìn)型“菲涅耳光學(xué)透鏡助降系統(tǒng)”IFLOLS準(zhǔn)備裝備建造中的最新型“福特”級(jí)超級(jí)航母上。
上圖為基準(zhǔn)燈燈組。燈箱左右各有六盞綠色基準(zhǔn)燈成一排與甲板平行，飛行員下滑時(shí)能看到基準(zhǔn)綠燈亮，表示飛機(jī)已經(jīng)進(jìn)入下滑道范圍，如果看不見說明飛機(jī)偏離正常位置較遠(yuǎn)，需要趕快修正。如果基準(zhǔn)綠燈關(guān)閉，說明母艦發(fā)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(dāng)允許著艦時(shí)，禁降燈最上邊的4盞（左右各兩盞）綠燈亮，其它燈都關(guān)閉（叫“切斷”）；如果禁止著艦，禁降燈最上面的4盞綠燈被關(guān)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(shí)發(fā)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(dāng)母艦禁止著艦時(shí)，菲涅耳透鏡燈也全部關(guān)閉�？梢�，基準(zhǔn)燈和禁降燈屬于信號(hào)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(zhǔn)修正燈。為了保障艦載機(jī)順利著艦，在甲板著艦區(qū)左舷，還有一組人員負(fù)責(zé)目視監(jiān)督并協(xié)助飛行員著艦，全部由經(jīng)驗(yàn)非富的飛行員輪流擔(dān)任，他們熟悉每名飛行員的駕駛習(xí)慣，通過無線電通話設(shè)備和控制“菲涅耳透鏡燈”，及時(shí)提醒飛行員修正錯(cuò)誤。
每次執(zhí)勤有6-8人，一名資深飛行軍官擔(dān)任長(zhǎng)官。具體分工：① 1名飛行任務(wù)聯(lián)絡(luò)員，負(fù)責(zé)接受飛控中心指令，了解每架著艦飛機(jī)起降情況；② 2名TV監(jiān)視員緊盯攝像機(jī)和雷達(dá)監(jiān)視器，并大聲通知指揮官飛機(jī)下滑情況；③ 2名目視觀察員憑經(jīng)驗(yàn)?zāi)恳暸袛囡w機(jī)下滑偏差并聽取TV監(jiān)督員的報(bào)告，指揮飛機(jī)修正；④ 2名決斷控制員，手舉“禁降燈”開關(guān)器（一綠一紅），發(fā)現(xiàn)100米距離內(nèi)下滑情況不妙，立即切斷綠燈全部轉(zhuǎn)換成“禁降燈”（紅燈），警告飛行員立即“復(fù)飛”（逃逸）；一旦飛機(jī)復(fù)飛成功，還要馬上切斷“禁降燈”（紅燈）恢復(fù)綠燈，保證后續(xù)飛機(jī)繼續(xù)著艦；⑤ 1名指揮官密切注意飛機(jī)著艦后是否勾住阻攔索，一旦發(fā)生意外，指揮官大叫“復(fù)飛、復(fù)飛”，他的話筒能壓倒所有人的通話而不受干擾；⑥ 1名信號(hào)員手持綠色信號(hào)板（或紅色），跪在阻攔索左后側(cè)，一旦燈光及無線電故障，使指揮信息不間斷。
航母艦載機(jī)著艦，是在陸基跑道飛機(jī)降落基礎(chǔ)上發(fā)展的。兩者有共同點(diǎn)，這在位于佛羅里達(dá)州的美國《海軍航空學(xué)院》、《海軍航空兵軍官候補(bǔ)生學(xué)校》飛行訓(xùn)練中心的教學(xué)計(jì)劃中體現(xiàn)。其陸地訓(xùn)練分：預(yù)訓(xùn)（相當(dāng)我空軍的預(yù)校）、初級(jí)飛行訓(xùn)練（T-6G初級(jí)教練機(jī)）、中級(jí)飛行訓(xùn)練（T-38C高級(jí)教練機(jī)），戰(zhàn)斗飛行訓(xùn)練（F/A-18A完成空地戰(zhàn)術(shù)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(jìn)入高級(jí)飛行訓(xùn)練階段。先使用F/A-18模擬機(jī)和F/A-18B教練機(jī)訓(xùn)練，總學(xué)時(shí)為500小時(shí)后，沒被淘汰者進(jìn)入海上訓(xùn)練并完成航母基礎(chǔ)訓(xùn)練，從《海軍航空學(xué)院》畢業(yè)。畢業(yè)并不意味著能真正成為艦載機(jī)飛行員，首先要轉(zhuǎn)入海軍航空兵補(bǔ)充訓(xùn)練中隊(duì)（時(shí)間6個(gè)月）；再進(jìn)入艦隊(duì)作戰(zhàn)候補(bǔ)聯(lián)隊(duì)，完成實(shí)戰(zhàn)科目和母艦夜航起降訓(xùn)練（時(shí)間5周），才能真正成為航母飛行隊(duì)“菜鳥”飛行員（軍銜上尉），前后歷時(shí)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(jī)飛行員則是用白金鉆石堆積而成，一點(diǎn)不假。 |
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艦載機(jī)的降落引導(dǎo) 著艦鏡是搭載常規(guī)起降艦載機(jī)的航母上除了攔阻索、防沖網(wǎng)外的又一個(gè)必備的著艦設(shè)施。 20世紀(jì)50年代之前，航母由站在飛行甲板左端的著艦引導(dǎo)官（LSO）雙手持旗板打信號(hào)指揮飛機(jī)著艦。但隨著重量大、速度快的噴氣式艦載機(jī)出現(xiàn)后，這種方式已經(jīng)不適用，如何使艦載機(jī)安全降落成為難題。1952年，英國人設(shè)計(jì)出早期的光學(xué)助降裝置－－助降鏡。這是一面大曲率反射鏡，設(shè)在艦尾的燈光射向鏡面再反射到空中，給飛行員提供一個(gè)光的下降坡面（與海平面夾角為3.5－4度），飛行員沿著這個(gè)坡面并以飛機(jī)在鏡中的位置修正誤差，直到安全降落。而這項(xiàng)重要的發(fā)明有一段趣聞：這是英國海軍中校格特哈特從女秘書對(duì)著鏡子搽口紅的動(dòng)作中得到的靈感。
遼寧艦的光學(xué)助降系統(tǒng)的安裝位置 助降鏡的出現(xiàn)使飛行員除了借助自己的目測(cè)和經(jīng)驗(yàn)外有了更可靠的參照指示裝置，隨后，英國人在60年代又發(fā)明了更先進(jìn)的“菲涅爾”透鏡光學(xué)助降系統(tǒng)，成為現(xiàn)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(gè)光的下滑坡面，但比助降鏡復(fù)雜多，透鏡式光學(xué)助降鏡的裝置可發(fā)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(zhǔn)光束。這些信號(hào)有利于飛行員判斷著艦時(shí)的方位、角度，及時(shí)糾正偏差，保證正確的完成著艦動(dòng)作。
涅菲爾光學(xué)助降系統(tǒng) 當(dāng)飛行員進(jìn)入著艦空域時(shí)，開始觀察助降鏡提供的信號(hào)，當(dāng)正準(zhǔn)備降落艦載機(jī)的航空母艦一切正常允許艦載機(jī)降落時(shí)，打開一組綠燈，叫做切斷燈，表示允許進(jìn)入下滑的信號(hào)。飛行員開始進(jìn)入著艦操作并繼續(xù)觀測(cè)信號(hào)，看見橙色光時(shí)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(shí)調(diào)整方位來避免失誤或發(fā)生事故；看到綠光時(shí)表示偏左或偏右，需調(diào)整水平位置；當(dāng)正準(zhǔn)備降落艦載機(jī)而航空母艦上因特殊原因不能讓其降落時(shí)，就需要打開在中央燈箱左右各豎排著一組紅色閃光的“復(fù)飛燈”，同時(shí)關(guān)閉綠色基準(zhǔn)燈和中央燈箱，艦載機(jī)飛行員這時(shí)迅速將發(fā)動(dòng)機(jī)加力并拉升中止著艦動(dòng)作并開始盤旋等待進(jìn)一步指令�？刂七@些燈光的被稱作著艦引導(dǎo)員，他們?cè)谂灪蟛孔笙螸SO平臺(tái)上，分工觀察著艦機(jī)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(hào)。
航母艦載機(jī)降落示意簡(jiǎn)圖 |
