中国航母女功臣研发的“神灯”到底是什么？

      近日，国内多家媒体刊发一则名为《中国航母女功臣坚持13年，研发舰载机目视引导装置“神灯”》的消息，讲述了中船重工第七〇四研究所高级工程师李媛苦心钻研，研制成功我国航母舰载机目视引导装置的先进事迹。从文章的相关描述中我们可以推测出，所谓的“神灯”应该就是用于引导航母舰载机安全降落到航母甲板上的“菲涅尔”透镜光学助降系统。

20150615153547153.jpg (45.07 KB, 下载次数: 2)

下载附件 保存到相册

2015-6-16 15:55 上传

      自从航空母舰诞生之日起，舰载机飞行员就开始直面“如何安全降落在甲板上”这一难题，不过在喷气式战斗机登上航母之前，依靠飞行员精湛的操控技术、着舰引导官（LSO）精准的引导指挥，加之舰载机较慢的飞行速度，舰载飞机降落在短而窄的斜角甲板上，并不是一件非常令人头疼的事情。但是，自从舰载机进入喷气时代之后，极高的飞行速度使以往的着舰方式不再适用，好在世界上有英国人，虽然英国目前不算是航母强国，其海军能为世人所知的航母战例似乎也只有二战中的“奇袭塔兰托”和战后的“马岛战争”，但不可否认的是，英国人为世界航母技术的飞速发展做出了突出贡献，因为无论是斜角甲板、蒸汽弹射器，还是垂直起降飞机和滑跃起飞方式，均属英国人发明。同样，上世纪50年代初， 英国海军中校格特哈特从女秘书对着镜子搽口红的动作中得到启发，设计出了早期的光学助降装置——助降镜。它是一面安装在航母左舷的大曲率反射镜，设在舰尾的灯光射向镜面再反射到空中，给飞行员提供一个光的下降坡面（与海平面夹角为3.5——4度），飞行员沿着这个坡面并以飞机在镜中的位置修正误差，直到安全降落。

223027githl4u4jeu1zelh.jpg (62.26 KB, 下载次数: 2)

下载附件 保存到相册

2015-6-16 15:57 上传

      然而，尽管这种反射式助降镜对舰载飞机着舰有着巨大的帮助，但由于航空母舰舰体随着海浪起伏会不停地摇摆，飞行员往往会难以捕捉到光柱，所以反射式助降镜对于舰载机飞行员同样有着很高的驾驶技术要求，否则，飞机就难以安全地在甲板上降落。
      1963年，天资聪颖的英国人又发明了更先进的“菲涅尔”透镜光学助降系统，它在原理上与助降镜相似，也是在空中提供一个光的下滑坡面，但这提供的信号更利于飞行员判断方位，修正误差。70年代，美国海军又研制出了全自动助降系统，它通过雷达测出飞机的实际位置，再根据航母自身的运动，由航母计算机得出飞机降落的正确位置，再在指令计算机中比较后发出误差信号，舰载机的自动驾驶仪依据信号修正误差，引导舰载机正确降落。

2230226oz8qaju8q1ynfpt.jpg (42.98 KB, 下载次数: 2)

下载附件 保存到相册

2015-6-16 15:56 上传

    该系统设在航母中部左舷的一个自稳平台上，以保证其光束不受舰体左右摇摆的影响。它由4组灯光组成，主要是中央竖排的5个分段的灯箱，通过菲涅尔透镜发出5层光束，光束与降落跑道平行，和海平面保持一定角度，形成5层坡面。每段光束层高在舰载机进入下滑道的入口处（距航母0.75海里）为6.6米，正中段为橙色光束，向上、向下分别转为黄色和红色光束，正中段灯箱两侧有水平的绿色基准定光灯。当舰载机高度和下滑角正确时，飞行员可以看到橙色光球正处于绿色基准灯的中央，保持此角度就可以准确下滑着舰。如飞行员看到的是黄色光球且处于绿色基准灯之上，就要降低高度；如看到红色光球且处于绿色基准灯之下，那就要马上升高，否则就会撞在航母尾柱端面或降到尾后大海中。

095437fe94kkc99p9k9fr9.jpg (78.64 KB, 下载次数: 2)

下载附件 保存到相册

2015-6-16 15:57 上传

      在中央灯箱左右各竖排着一组红色闪光灯，如果不允许舰载机着舰，它发出闪光，此时绿色基准灯和中央灯箱均关闭，告诉飞行员停止下降立即复飞，因此被称为“复飞灯”。复飞灯上有一组绿灯，叫做切断灯，它打开即是允许进入下滑的信号。这些灯光由着舰引导员（LSO）控制，他们在舰后部左舷LSO平台上，分工观察着舰机的位置、起落架、襟翼、尾钩等的情况，一面与飞行员通话，一面操纵灯光信号。在舰岛上部左侧后部设有主飞行控制室，一名飞控官监视着飞行甲板和空中的情况，对着舰机的安全进行最后把关。在美国航母上，飞控官由老资格的中校级飞行员担任，并配有一名少校做为助手。
      “菲涅尔”透镜式助降镜使用简单可靠、目视直观，一问世便为英美等国航空母舰普遍使用。但是，它却有个最大的缺点：遇到阴雨雾云，常常显得“力不从心”，无法可靠地帮助降落。 为此，美国海军又开始在航母上安装雷达助降系统，即全天候自动着舰系统。这套系统由舰载设备和机载设备联合组成。当舰载机准备着舰时，先由“塔康”空中战术导航仪引导，然后由舰载盲目着舰雷达精密跟踪，将观测到的舰载机飞行数据传至舰载数据处理机；数据处理机适时求出舰载机的航线，并与规定的航线相比，得出纠正数据，后由指令发信机发出。舰载机上的指令接收机收到信息后，就可以指挥自动驾驶仪和耦合器操作舰载机进入规定航线了。
      当然，雷达助降系统也不是完美无缺的，它易受电子干扰。某些国家又在研制电视助降装置系统、激光助降装置系统等等。以期与其他助降装置系统配合使用，从而获得最好的效果。
      虽然舰载机助降系统问世已有数十年之久，但由于众所周知的原因，西方国家并不会给予我们这方面的资助，所以可以想见，李媛团队在研发过程中所付出的努力与艰辛。向他们致敬！


      近日，国内多家媒体刊发一则名为《中国航母女功臣坚持13年，研发舰载机目视引导装置“神灯”》的消息，讲述了中船重工第七〇四研究所高级工程师李媛苦心钻研，研制成功我国航母舰载机目视引导装置的先进事迹。从文章的相关描述中我们可以推测出，所谓的“神灯”应该就是用于引导航母舰载机安全降落到航母甲板上的“菲涅尔”透镜光学助降系统。

20150615153547153.jpg (45.07 KB, 下载次数: 2)

下载附件 保存到相册

2015-6-16 15:55 上传

      自从航空母舰诞生之日起，舰载机飞行员就开始直面“如何安全降落在甲板上”这一难题，不过在喷气式战斗机登上航母之前，依靠飞行员精湛的操控技术、着舰引导官（LSO）精准的引导指挥，加之舰载机较慢的飞行速度，舰载飞机降落在短而窄的斜角甲板上，并不是一件非常令人头疼的事情。但是，自从舰载机进入喷气时代之后，极高的飞行速度使以往的着舰方式不再适用，好在世界上有英国人，虽然英国目前不算是航母强国，其海军能为世人所知的航母战例似乎也只有二战中的“奇袭塔兰托”和战后的“马岛战争”，但不可否认的是，英国人为世界航母技术的飞速发展做出了突出贡献，因为无论是斜角甲板、蒸汽弹射器，还是垂直起降飞机和滑跃起飞方式，均属英国人发明。同样，上世纪50年代初， 英国海军中校格特哈特从女秘书对着镜子搽口红的动作中得到启发，设计出了早期的光学助降装置——助降镜。它是一面安装在航母左舷的大曲率反射镜，设在舰尾的灯光射向镜面再反射到空中，给飞行员提供一个光的下降坡面（与海平面夹角为3.5——4度），飞行员沿着这个坡面并以飞机在镜中的位置修正误差，直到安全降落。

223027githl4u4jeu1zelh.jpg (62.26 KB, 下载次数: 2)

下载附件 保存到相册

2015-6-16 15:57 上传

      然而，尽管这种反射式助降镜对舰载飞机着舰有着巨大的帮助，但由于航空母舰舰体随着海浪起伏会不停地摇摆，飞行员往往会难以捕捉到光柱，所以反射式助降镜对于舰载机飞行员同样有着很高的驾驶技术要求，否则，飞机就难以安全地在甲板上降落。
      1963年，天资聪颖的英国人又发明了更先进的“菲涅尔”透镜光学助降系统，它在原理上与助降镜相似，也是在空中提供一个光的下滑坡面，但这提供的信号更利于飞行员判断方位，修正误差。70年代，美国海军又研制出了全自动助降系统，它通过雷达测出飞机的实际位置，再根据航母自身的运动，由航母计算机得出飞机降落的正确位置，再在指令计算机中比较后发出误差信号，舰载机的自动驾驶仪依据信号修正误差，引导舰载机正确降落。

2230226oz8qaju8q1ynfpt.jpg (42.98 KB, 下载次数: 2)

下载附件 保存到相册

2015-6-16 15:56 上传

    该系统设在航母中部左舷的一个自稳平台上，以保证其光束不受舰体左右摇摆的影响。它由4组灯光组成，主要是中央竖排的5个分段的灯箱，通过菲涅尔透镜发出5层光束，光束与降落跑道平行，和海平面保持一定角度，形成5层坡面。每段光束层高在舰载机进入下滑道的入口处（距航母0.75海里）为6.6米，正中段为橙色光束，向上、向下分别转为黄色和红色光束，正中段灯箱两侧有水平的绿色基准定光灯。当舰载机高度和下滑角正确时，飞行员可以看到橙色光球正处于绿色基准灯的中央，保持此角度就可以准确下滑着舰。如飞行员看到的是黄色光球且处于绿色基准灯之上，就要降低高度；如看到红色光球且处于绿色基准灯之下，那就要马上升高，否则就会撞在航母尾柱端面或降到尾后大海中。

095437fe94kkc99p9k9fr9.jpg (78.64 KB, 下载次数: 2)

下载附件 保存到相册

2015-6-16 15:57 上传

      在中央灯箱左右各竖排着一组红色闪光灯，如果不允许舰载机着舰，它发出闪光，此时绿色基准灯和中央灯箱均关闭，告诉飞行员停止下降立即复飞，因此被称为“复飞灯”。复飞灯上有一组绿灯，叫做切断灯，它打开即是允许进入下滑的信号。这些灯光由着舰引导员（LSO）控制，他们在舰后部左舷LSO平台上，分工观察着舰机的位置、起落架、襟翼、尾钩等的情况，一面与飞行员通话，一面操纵灯光信号。在舰岛上部左侧后部设有主飞行控制室，一名飞控官监视着飞行甲板和空中的情况，对着舰机的安全进行最后把关。在美国航母上，飞控官由老资格的中校级飞行员担任，并配有一名少校做为助手。
      “菲涅尔”透镜式助降镜使用简单可靠、目视直观，一问世便为英美等国航空母舰普遍使用。但是，它却有个最大的缺点：遇到阴雨雾云，常常显得“力不从心”，无法可靠地帮助降落。 为此，美国海军又开始在航母上安装雷达助降系统，即全天候自动着舰系统。这套系统由舰载设备和机载设备联合组成。当舰载机准备着舰时，先由“塔康”空中战术导航仪引导，然后由舰载盲目着舰雷达精密跟踪，将观测到的舰载机飞行数据传至舰载数据处理机；数据处理机适时求出舰载机的航线，并与规定的航线相比，得出纠正数据，后由指令发信机发出。舰载机上的指令接收机收到信息后，就可以指挥自动驾驶仪和耦合器操作舰载机进入规定航线了。
      当然，雷达助降系统也不是完美无缺的，它易受电子干扰。某些国家又在研制电视助降装置系统、激光助降装置系统等等。以期与其他助降装置系统配合使用，从而获得最好的效果。
      虽然舰载机助降系统问世已有数十年之久，但由于众所周知的原因，西方国家并不会给予我们这方面的资助，所以可以想见，李媛团队在研发过程中所付出的努力与艰辛。向他们致敬！