Terence 2012-1-15 00:48
F35C鉤不住航空母艦攔阻索
[img]http://himg2.huanqiu.com/attachment2010/120112/ed61e5f909.jpg[/img]
F-35C是美國海軍下代的艦載機，但是F-35C戰機2011年開始的攔阻試驗進行了八次卻沒有一次成功。
初步的調查結果如下：
1、後起落架與尾鉤位置距離相對來說短。
2、尾鉤的設計過於強調攔索的強度。
3、尾鉤的閘板對微小的彈跳反應無效。
F-35C的尾鉤最低點仍然高於起落架輪胎，這與F-18尾鉤拖曳角度有明顯不同。
這種設計可能是為了減輕對飛機結構強度的壓力，但掛鉤過短造成掛不上攔索。
F-35C攔阻鉤的設計主要有3大問題，除了尾鉤形狀設計不合理以外，還有尾鉤和主輪距離太近、攔阻鉤桿強度不足的問題。F-35C主起落架和尾鉤的距離只有7英呎，也就是2米出頭，而F/A-18則將超過5.5米，F-14D達到6.6米（只比較著艦速度比較高的戰鬥機），最初認為同樣距離不足的X-47B也有10.3英呎，也就是3.1米，不過它的著艦速度相應會低一些。相比而言，F-35C的尾鉤和主輪距離太短，著艦的時候由於攔阻鉤桿強度不足，在最先碰到甲板以後會彈起來，當主輪碾過攔阻索後，攔阻索還沒有彈回原來的高度攔阻鉤就過去了。而且由於尾鉤形狀不合理，不容易「撿起」攔阻索，導致經常抓不住攔阻索。
[img]http://himg2.huanqiu.com/attachment2010/120111/zip1326269745/1326269745_0.jpg[/img]
人類第一次成功飛機在艦上著陸時1911年1月18日，當時美國的賓夕法尼亞號戰艦進行了一系列改裝變成一個甲板為木質，長度134英呎，寬度32英呎的直通跑道。而攔阻裝置由22對五十磅重的沙袋組成，每對沙袋間隔三英呎，每個沙袋的重量經過仔細衡量，保持一致重量，飛機上有三個金屬勾。第一次降落的飛行員甚至還並非是軍隊的飛行員。
[img]http://himg2.huanqiu.com/attachment2010/120111/zip1326269745/1326269745_1.jpg[/img]
人類第一次飛機在艦上著陸
[img]http://himg2.huanqiu.com/attachment2010/120111/zip1326269745/1326269745_2.jpg[/img]
人類第一次飛機在艦上著陸成功
[img]http://himg2.huanqiu.com/attachment2010/120111/zip1326269745/1326269745_3.jpg[/img]
1926年尾鉤設計，可以看到「保密」字樣
[img]http://himg2.huanqiu.com/attachment2010/120111/zip1326269745/1326269745_4.jpg[/img]
1925年設計，可以看到有一排鉤子，為防止飛機偏離，但造成的問題更多，最後這一設計沒有被採納
[img]http://himg2.huanqiu.com/attachment2010/120111/zip1326269745/1326269745_5.jpg[/img]
早期的尾鉤處於後起落架前方，這就意味著艦載機與陸地著陸飛機有不同的結構設計，尾鉤部分要承受兩到三倍整個飛機重量的拉力，尾鉤置於中部從強度方面考慮最為合理，但這種設計往往造成機頭下降。
[img]http://himg2.huanqiu.com/attachment2010/120111/zip1326269745/1326269745_6.jpg[/img]
被鉤住著艦鉤的瞬間，機頭下降了
[img]http://himg2.huanqiu.com/attachment2010/120111/zip1326269745/1326269745_7.jpg[/img]
格魯曼公司將尾鉤設計在機尾，雖然機械設計複雜並且對機體的強度要求增加，但解決了機頭下降的問題。F4U將尾鉤置於尾起落架上，但仍然有機頭下落的現象。
[img]http://himg2.huanqiu.com/attachment2010/120111/zip1326269745/1326269745_8.jpg[/img]
F4U「海盜」斷裂，將尾鉤後置比較考驗機體結構
[img]http://himg2.huanqiu.com/attachment2010/120111/zip1326269745/1326269745_9.jpg[/img]
FR-1前為活塞發動，後部為噴氣發動機，尾鉤置於兩個發動機中間，機頭下落現象仍然嚴重
[img]http://himg2.huanqiu.com/attachment2010/120111/zip1326269745/1326269745_10.jpg[/img]
勾住攔阻索瞬間
[img]http://himg2.huanqiu.com/attachment2010/120111/zip1326269745/1326269745_11.jpg[/img]
格魯曼繼續在F9F上採用真正意義上的尾鉤，但機體被拉斷裂的情況也發生過。尾鉤在降落掛住纜索後升起，需要人工收回機體
[img]http://himg2.huanqiu.com/attachment2010/120111/zip1326269745/1326269745_12.jpg[/img]
人工設定尾鉤
[img]http://himg2.huanqiu.com/attachment2010/120111/zip1326269745/1326269745_13.jpg[/img]
F11F可以說是將尾鉤革命化，尾鉤前折，降落時放下，不需要人工重新設定。
[img]http://himg2.huanqiu.com/attachment2010/120111/zip1326269745/1326269745_14.jpg[/img]
[img]http://himg2.huanqiu.com/attachment2010/120111/zip1326269745/1326269745_15.jpg[/img]
F7U採用了摺疊式，尾鉤桿中間有一個「關節」，但被證明並不實用（設計過於複雜）
[img]http://himg2.huanqiu.com/attachment2010/120111/zip1326269745/1326269745_16.jpg[/img]
著陸的角度和掛住纜索的高度都出現機頭下落的現象，這就對前起落架的強度要求提高。
掛鉤的設計和製造是一個設計－試驗－改進的過程，一個小小的掛鉤，細微的角度變化都會對整個飛機造成影響，角度太大造成掛鉤掛不住纜索，甚至四條纜索都掛不住；如果角度太小，機體承受的強度增大，況且飛行甲板所承受的飛機撞擊的能力也要考慮進去。鉤子的長度也需要試驗，並且要與鉤子的角度綜合試驗改進。鉤子過短造成掛不住纜索，鉤子過長造成飛機重重摔在飛行甲板上。
掛鉤桿的角度也是一個試驗的過程，陸地試驗完成，效果良好，但到了飛行甲板上會出現其它的問題。比如F4H，上了飛行甲板後的拖曳角度就進行了改進，與陸地試驗不同。
圖為根據陸地試驗結果設定的尾鉤拖曳角度，造成機首下落。
[img]http://himg2.huanqiu.com/attachment2010/120111/zip1326269745/1326269745_17.jpg[/img]
上面說了，每種飛機的每種尾鉤設計都不同，長度不同，鉤子的角度不同，拖曳的角度不同，放置的位置不同，沒有「放之四海而皆準」的鉤子。
[img]http://himg2.huanqiu.com/attachment2010/120111/zip1326269745/1326269745_18.jpg[/img]
比較一下F-18尾鉤的最低點。雖然容易掛上，但機頭下落，而且有可能是在沒有接觸甲板就已經勾住，這樣對機體強度、前起落架和飛行甲板的要求就更高。
[img]http://himg2.huanqiu.com/attachment2010/120111/zip1326269745/1326269745_19.jpg[/img]
非但如此，掛鉤長，飛機在起落架觸甲板前掛住對攔索的強度也是一個考驗。前邊說了，攔索的外層是鋼絲，核心是浸油的麻繩。
[img]http://himg2.huanqiu.com/attachment2010/120111/zip1326269745/1326269745_20.jpg[/img]
F-18大重量的降落拉斷纜索經常發生。一股煙冒出，纜索斷裂。
[img]http://himg2.huanqiu.com/attachment2010/120111/zip1326269745/1326269745_21.jpg[/img]
尤其是降落時飛機出現「彈跳」現象，拉斷纜索很輕易。
[img]http://himg2.huanqiu.com/attachment2010/120111/zip1326269745/1326269745_22.jpg[/img]
這樣對著艦的飛機和甲板上的工作人員都很危險
[img]http://himg2.huanqiu.com/attachment2010/120111/zip1326269745/1326269745_23.jpg[/img]
這是五角大樓2011年11月27日對F-35C尾鉤角度改進建議示意圖，紅線是改進，籃線是原始設計。尾鉤的最低點在纜索中心線之下，目前洛馬已經解決了尾鉤形狀的問題，也加強了攔阻鉤桿的強度，看報告裡面提到彈跳高度能夠降低45%。
[img]http://himg2.huanqiu.com/attachment2010/120111/zip1326269745/1326269745_24.jpg[/img]