现代航母装备的自动着舰系统可自动引导舰载机精确的降落在航母甲板上。图为中国自动着舰系统。
战机进入100公里以内将由航母空管中心引导指挥
一航而言,航母的战术空中导航系统在300公里左右为归航的舰载机提供指挥引导,到了距离母舰100公里处,由空管雷达接手,对返航的飞机进行编组,确定着舰的顺序。然后舰载机进入等待着舰阶段,舰载机按进场队形逆航母前进方向平行于航母的右舷飞行。
然后转弯飞跃舰艏,转入顺风段,一直到距离航母大约30公里,在这个阶段由航母上的战术空中导航系统进行引导,到达距离母舰大约10公里处,由舰上的自动着舰系统开始引导,一直到距离母舰大约3公里处,进入舰上光学助降系统工作区域,然后据此着舰。
着舰系统工作全部自动完成人只需监控设备
由此可见舰载机着舰短短数分钟内,涉及到航母、舰载机、护航舰等众多的系统,特别 是整个过程都是在电子设备自动控制下完成的。
人的功能只是监控这些设备能够正常工作,加上舰载机着舰的时候高度较低,姿态难以迅速改变,所以一旦某个系统的故障,模式切换比较困难,级有可能造成舰载机或者母舰的事故。所以航母上的各种装舰设备在装舰之前要做整体性兼容性试验,对上舰飞机也要做电磁兼容性试验,如美国的F/A-18战斗机,它的电磁兼容性试验到1984年才算完成。
为了解决航母各种雷达无线电等设备相互干扰的问题,英军下一代航母将采取双舰岛方案。图为英国伊丽莎白号航母想象图。
航母雷达无线电之间容易相互干扰
航母的电磁兼容主要解决两大部问题,一个是暴露大名在外的天线和传输线接收到的干扰,这些干扰进入接收设备和系统后,会造成设备工作的不稳定甚至故障。第二个是电磁干扰经过未知的入口进入到设备。
第一个问题解决起来比较容易,而第二个相对就比较困难。如雷达之间的干扰,当两部以上的雷达选择在同频率工作的时候,有可能产生同频干扰,另外无线电通信系统多采用连续波体制,收、发机工作频率产窄,因此也容易产生相互之间的干扰。
还有一点就是电子战与雷达、通信 系统之间的干扰,特别是主动干扰机,它通过施放大功率连续波干扰噪声,对来袭反舰导弹雷达导引头进行压制和干扰。这样在干扰对方雷达导引头的同时,也会干扰自己的舰载设备。
海军舰队电子系统多工作频率广导致电磁环境恶劣
目前国外航母采取的电磁兼容性措施包括;采用宽带频率捷变、单脉冲跟踪、大动态接收和光电探测系统等新技术,提高航母的电磁兼容能力,同时对舰载雷达工作频率进行电磁兼容性管理,实行电子设备的发射控制,在通信系统方面采用单边带技术、频率调制技术及编码技术等,让干扰降低到最小,同时在天线设计上尽量采用综合天线系统等,另外供电系统采用合理的布局、良好的走线及屏蔽等,保证电力设备不会干扰电子设备。
不过水面舰艇电磁兼容的难度要高于其他武器。主要体现以下几个方面;首先是电子系统设备多,包括雷达、通信、导航等多种设备,工作频率广,几乎覆盖超长波 到毫米波。另外设备功率强大,可以高达光兆瓦级,加上现代水面舰艇经常以编队作战,这样可能数部甚至数十部设备一起工作,电磁环境恶劣。
大型航母舰队在恶劣海况条件下进行作战行动时的电磁干扰会更加厉害,美军现在也没有完全解决这个问题。图为美军航母编队。
海军电磁兼容问题头绪多难度大美军也未解决
另外舰艇上层建筑复杂,加上经常在高温高盐环境工作,所以结构非常容易出现在“锈蚀螺栓效应”,从而产生互调产物,进一步污染电磁环境。再加上舰艇功率巨大的电源系统,由于大负荷的接通与断开会引起的电源特性变化,从而对舰上的设备造成干扰。所以舰艇的电磁兼容问题比其他军用装备更加复杂,难度也更大。
即使拥有世界最先进的美国,早就进行大量的电磁兼容方面的工作,对于电磁兼容方面进行了大量的研究和探索,然后建立了舰船微波电磁兼容分析、舰船通信系统电磁兼容分析等大量的模型,并且建立三军通用的电磁兼容数据库,但是依然有大量的问题没有解决。
根据相关资料,在本世纪初,美国海军就有近600个电磁兼容性问题没有解决。 而英国海军由于没有解决雷达和通信系统的电磁兼容问题,在马岛海战中,“谢菲尔德”号为了保证通信系统的工作而关闭了雷达,结果对方飞鱼雷达此时飞临,结果被击沉。
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