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戰(zhàn)機(jī)中彈30余發(fā)負(fù)傷56處安全返航,“硬身板”如何擁有?

飛機(jī)承載著人類翱翔藍(lán)天的夢想,它可以跨越高山大河,跨越大漠戈壁,快速抵達(dá)目的地。硝煙彌漫的戰(zhàn)場上,飛機(jī)像是一座座空中堡壘,上演一幕幕驚心動魄的空中搏殺。

1951年9月25日,抗美援朝戰(zhàn)場上,志愿軍飛行員李永泰駕駛米格-15與敵機(jī)展開殊死搏斗,最終安全返航。經(jīng)檢查,飛機(jī)中彈30余發(fā),負(fù)傷56處。在后來的作戰(zhàn)中,他又駕機(jī)擊落敵機(jī)4架,被譽(yù)為“攻不爛、打不垮的空中坦克”。

王牌飛行員危中取勝、險中求生,這些速度與激情的背后,無不依賴戰(zhàn)機(jī)有一副“硬身板”。回眸歷史,讓我們一起看看戰(zhàn)機(jī)是如何迭代發(fā)展,又是如何做好自身防護(hù)的?

西安某航修廠總工程師吳雪猛漫談戰(zhàn)機(jī)防護(hù)與維修保養(yǎng)——

戰(zhàn)機(jī)如何擁有一副“硬身板”

國營112廠工人們修理志愿軍空軍的米格-15戰(zhàn)機(jī)。金波供圖

戰(zhàn)機(jī)的軟肋在哪里

引擎中彈、油箱爆炸是戰(zhàn)機(jī)墜毀的“元兇”

翻開戰(zhàn)機(jī)家族名冊,要說“皮糙肉厚”的成員,人們必定談及這款戰(zhàn)機(jī)——伊爾-2。

二戰(zhàn)蘇德庫爾斯克會戰(zhàn),伊爾-2機(jī)群創(chuàng)下了2個多小時內(nèi)擊毀德軍270多輛坦克的戰(zhàn)績,也留下某架伊爾-2被敵機(jī)重創(chuàng)約600個彈孔依舊能安全返航的傳奇。憑借“皮實(shí)”,伊爾-2屢建奇功,成為一代名機(jī)。

米格-15負(fù)傷56處、伊爾-2彈孔密布……這些戰(zhàn)機(jī)備受重創(chuàng),卻能有驚無險地安全返航。這不禁讓人好奇:飛機(jī)的軟肋在哪里?

問題的背后,蘊(yùn)藏著戰(zhàn)機(jī)設(shè)計的大學(xué)問。一位國外專家曾提交了一份關(guān)于“飛機(jī)應(yīng)該如何加強(qiáng)防護(hù),才能降低被炮火擊落幾率”的建議書。

根據(jù)戰(zhàn)機(jī)遭受攻擊后的戰(zhàn)傷數(shù)據(jù),這位專家研究發(fā)現(xiàn):一場空戰(zhàn)下來,機(jī)翼被擊中后,飛機(jī)依然可以安全返航,而引擎中彈,飛機(jī)大多會失控墜毀。

1956年,美國試飛員湯姆·阿特里奇駕駛F-11戰(zhàn)機(jī)進(jìn)行對地攻擊的機(jī)炮測試。他駕駛戰(zhàn)機(jī)俯沖攻擊,發(fā)射機(jī)炮炮彈;繼續(xù)俯沖準(zhǔn)備第二波攻擊,結(jié)果戰(zhàn)機(jī)擋風(fēng)玻璃突然爆裂,引擎出現(xiàn)奇怪噪聲。他立即回航。降落時,戰(zhàn)機(jī)幾乎是硬生生地摔在跑道上并起火,阿特里奇一條腿骨折,僥幸逃生。

事故調(diào)查發(fā)現(xiàn),引擎的葉片里殘留幾顆扭曲的機(jī)炮炮彈,戰(zhàn)機(jī)是被自身打出去的機(jī)炮炮彈擊中的。雖然機(jī)炮炮彈速度很快,但受到周遭空氣阻力后速度驟減,打完一輪炮彈的戰(zhàn)機(jī)在進(jìn)行第二波攻擊時,正好撞上飛行的炮彈,導(dǎo)致引擎受損。

正反事例都說明,引擎是戰(zhàn)機(jī)防護(hù)的重中之重。伊爾-2設(shè)計師伊留申早有先見之明。他吸取以往戰(zhàn)機(jī)被擊落的失敗案例,對飛行座艙、油箱和發(fā)動機(jī)等部位增加了裝甲厚度。同時,采用木制后機(jī)身不至于使飛機(jī)增重太多,使得飛機(jī)能夠兼顧機(jī)動性和防護(hù)性。

眾所周知,油箱是飛機(jī)的關(guān)鍵部位之一。為了避免油箱被擊中后起火爆炸,科學(xué)家研制出滅火抑爆阻燃海綿材料,使得油箱被擊中后輕易不會發(fā)生二次爆炸。

另外,作為戰(zhàn)機(jī)的“中樞神經(jīng)”,過去飛機(jī)操縱系統(tǒng)一旦受損就會導(dǎo)致整機(jī)“癱瘓”。如今,設(shè)計師將系統(tǒng)從集中式分布改成分散式多備份分布,讓戰(zhàn)機(jī)“癱瘓”的概率大大減小。

戰(zhàn)機(jī)如何做好日常防護(hù)

“勤洗澡”“敷面膜”,讓戰(zhàn)機(jī)“強(qiáng)身健體”

回顧戰(zhàn)機(jī)發(fā)展史,從萊特兄弟第一架飛機(jī)升空至今,戰(zhàn)機(jī)防護(hù)能力的躍升都離不開飛機(jī)制造材料的改進(jìn)升級。

從1903年到1919年,飛機(jī)大多是木質(zhì)結(jié)構(gòu),以木材、蒙布、金屬絲、鋼索等材料作為飛機(jī)大梁和骨架。萊特兄弟的“飛行者一號”飛機(jī)就是木質(zhì)骨架的雙翼機(jī)。

一戰(zhàn)后,隨著鋁、鋼材料的投入使用,全金屬結(jié)構(gòu)飛機(jī)代替木制飛機(jī)成為主流。二戰(zhàn)時期,飛機(jī)材料再次升級換代,鈦合金逐步在航空發(fā)動機(jī)和機(jī)體結(jié)構(gòu)上應(yīng)用,極大滿足了高溫使用要求。如今,兼具強(qiáng)度高、性能好、質(zhì)量輕等特點(diǎn)于一身的復(fù)合材料成為戰(zhàn)機(jī)制造的首選。

為了達(dá)到給戰(zhàn)機(jī)“強(qiáng)身健體”的目的,設(shè)計師還在機(jī)身涂層涂料上下了不少功夫。

對戰(zhàn)機(jī)而言,自然界隱藏著很多“無形殺手”,無處不在的水汽、煙塵、霧霾極易侵蝕戰(zhàn)機(jī)機(jī)身。研究表明,未加防護(hù)的戰(zhàn)機(jī)暴露在高溫、高濕、高鹽霧環(huán)境中,8天就會出現(xiàn)點(diǎn)狀腐蝕凹坑;4個月,戰(zhàn)機(jī)表面形成鼓包;2年,表面出現(xiàn)分層剝離現(xiàn)象……一旦如此,戰(zhàn)機(jī)極易發(fā)生機(jī)身斷裂。

因此,人們想出給戰(zhàn)機(jī)“洗澡”這個方法。戰(zhàn)機(jī)執(zhí)行完任務(wù)后,機(jī)務(wù)人員用淡水將機(jī)身上下進(jìn)行沖洗,去除機(jī)體表面氯鹽等有害物質(zhì)。這樣的操作,有軍迷起了一個生動形象的名稱——“鳥浴”。

當(dāng)然,對提升飛機(jī)防護(hù)能力來說,遠(yuǎn)不止“沖沖澡”那么簡單。多層涂裝、“整容”手術(shù)、材質(zhì)升級……飛機(jī)設(shè)計師往往對戰(zhàn)機(jī)的“皮膚”格外關(guān)照,費(fèi)盡心思想出各種“美容妙方”加以防護(hù)。

其中,最常見的是給飛機(jī)敷上一層“面膜”,零件涂底漆、面漆、防腐劑等多層涂料是常規(guī)方法,最后還要給飛機(jī)加上外層涂裝。這樣,戰(zhàn)機(jī)從上到下,防腐耐磨、阻燃隱身、低可見度等功能一應(yīng)俱全,真正實(shí)現(xiàn)戰(zhàn)機(jī)“顏值和實(shí)力并存”的目標(biāo)。

志愿軍飛行員李永泰駕駛彈痕累累的米格-15返航。金波供圖

受傷的“戰(zhàn)鷹”如何重回藍(lán)天

比的是搶修速度,決定的是空戰(zhàn)勝負(fù)走向

現(xiàn)代戰(zhàn)爭,戰(zhàn)爭手段越先進(jìn),航空裝備的技術(shù)含量越高,參戰(zhàn)飛機(jī)的損傷比就越大。

伊拉克戰(zhàn)爭、阿富汗戰(zhàn)爭中,美英等西方國家以絕對空中優(yōu)勢力量,迅速有效地摧毀了對方的軍事目標(biāo),為贏得戰(zhàn)爭勝利創(chuàng)造了有利條件。

回顧戰(zhàn)史,一系列戰(zhàn)例表明,在戰(zhàn)爭中能否快速搶救受損飛機(jī),保持己方持續(xù)有效的空中戰(zhàn)斗力,是影響戰(zhàn)爭走向的重要因素。

第四次中東戰(zhàn)爭,以色列空軍憑借過硬的戰(zhàn)場搶修技術(shù),在開戰(zhàn)第一周修復(fù)了100多架飛機(jī),最終實(shí)現(xiàn)以少勝多。英阿馬島戰(zhàn)爭中,英軍參戰(zhàn)飛機(jī)40%戰(zhàn)傷,其中90%的戰(zhàn)傷飛機(jī)經(jīng)過搶修后快速投入戰(zhàn)斗,為贏得戰(zhàn)爭最后勝利發(fā)揮了重要作用。

可以說,對戰(zhàn)傷飛機(jī)實(shí)施搶救,能有效彌補(bǔ)裝備戰(zhàn)場損耗,是保證航空兵部隊(duì)持續(xù)作戰(zhàn)能力的重要途徑。

因此,早在上世紀(jì)40年代,飛機(jī)戰(zhàn)傷搶修就成為航修人的研究項(xiàng)目。數(shù)十年來,世界各國高度重視飛機(jī)戰(zhàn)傷研究,通過實(shí)彈打擊、模擬仿真等方式做了大量試驗(yàn)論證。

從1993年起,我國正式開啟對飛機(jī)戰(zhàn)傷搶修的相關(guān)研究工作。與此同時,飛機(jī)戰(zhàn)傷搶修相關(guān)的組織指揮、后勤保障、搶修隊(duì)伍建設(shè)也開始起步。

一般情況下,戰(zhàn)傷搶修的第一步是戰(zhàn)傷評估。通過對飛機(jī)戰(zhàn)傷程度、修理周期和內(nèi)容等方面作出評估,進(jìn)而確定搶修級別,區(qū)分情況后給出就地快速修復(fù)或者周期較長的后方基地級搶修方式。

高新技術(shù)快速發(fā)展,為戰(zhàn)機(jī)搶修工作提供了硬核支持。比如,在飛機(jī)部件上,設(shè)計者設(shè)計出測量熱應(yīng)力和材料應(yīng)變參數(shù)的傳感器,并存有預(yù)先編制程序,能夠檢測零部件性能參數(shù)變化,以保證能夠?qū)崟r感知處理;飛機(jī)戰(zhàn)傷仿真系統(tǒng)能運(yùn)用計算機(jī)模擬飛機(jī)在實(shí)戰(zhàn)條件下的損傷情況,對戰(zhàn)傷搶修也有著極為重要的意義。

甩掉導(dǎo)彈有多難

沒有永遠(yuǎn)的明星,只有彼此的克星

“天下武功,唯快不破。”如今,導(dǎo)彈是空戰(zhàn)的致命武器,導(dǎo)彈是飛機(jī)飛行速度的數(shù)倍,被導(dǎo)彈鎖定的飛機(jī),逃脫的機(jī)會十分渺茫。

有鋒利的“矛”,必然催生更堅固的“盾”。激烈的空戰(zhàn)猶如“矛”與“盾”的對決,彼此圍繞對方的優(yōu)點(diǎn)與缺陷,不斷升級自身能力。

二戰(zhàn)末期,空空導(dǎo)彈的研發(fā)工作逐漸展開。上世紀(jì)50年代中期,雷達(dá)與紅外制導(dǎo)的空空導(dǎo)彈實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。這種導(dǎo)彈能夠在夜間和視野較差的環(huán)境中發(fā)揮特殊作用,成為F-4、米格-21等當(dāng)時世界主流戰(zhàn)機(jī)的不二選項(xiàng)。

導(dǎo)彈雖然飛行速度高,但能量消耗得快。現(xiàn)代戰(zhàn)機(jī)能夠靠強(qiáng)勁的發(fā)動機(jī)持續(xù)提升高度和速度,且擁有感知導(dǎo)彈發(fā)射的能力。因此,戰(zhàn)機(jī)可以通過引誘導(dǎo)彈消耗燃料的方式,讓導(dǎo)彈的能量低于自身,形成速度和高度差,成功甩掉“尾巴”。

隨著導(dǎo)彈技術(shù)越來越先進(jìn),戰(zhàn)機(jī)防護(hù)手段不僅有能量上的消耗,還有電子上的干擾。

戰(zhàn)機(jī)一般采用機(jī)載電子戰(zhàn)設(shè)備或由戰(zhàn)機(jī)群中電子戰(zhàn)飛機(jī)發(fā)射出的干擾信號干擾導(dǎo)彈,原理好比在平緩旋律的音樂中插播刺耳的噪聲。

然而,戰(zhàn)機(jī)發(fā)動機(jī)散發(fā)的熱量,像是暗夜中一顆清晰明亮的光點(diǎn),成為難以隱藏的缺陷。導(dǎo)彈設(shè)計師注意到了這一點(diǎn),對應(yīng)的紅外制導(dǎo)導(dǎo)彈則應(yīng)運(yùn)而生。

沒有永遠(yuǎn)的明星,只有彼此的克星。被紅外制導(dǎo)壓制的戰(zhàn)機(jī),又利用比自身紅外特征更明顯的假目標(biāo)迷惑導(dǎo)彈。例如,發(fā)射熱誘彈使導(dǎo)彈無法識別飛機(jī);利用紅外干擾機(jī)增強(qiáng)戰(zhàn)機(jī)自身紅外輻射干擾,降低導(dǎo)彈打擊精度,從而增加逃脫概率。

事實(shí)證明,強(qiáng)勁的對手,往往是武器裝備改進(jìn)升級的“磨刀石”。在戰(zhàn)機(jī)的發(fā)展進(jìn)程中,“矛”與“盾”的較量時刻上演,只有持續(xù)創(chuàng)新才能打造出適應(yīng)未來戰(zhàn)場的堅甲利器。

編輯:鹿筱悅