飞机拦阻设备的现状与发展趋势

摘要：飞机拦阻设备已成为重要的机场保障装备，其作用是将正常降落或因意外原因冲出跑道的飞机拦停，保障人员和飞机安全。各国空军日常训练过程中，每年都有成百架次战斗机由于油门失灵、刹车失灵或减速伞打不开等种种原因冲出跑道，甚至是冲出端保险道造成等级事故，通常为保障战机安全，在机场的端保险道上设置拦阻设备，将冲出跑道的飞机拦停，保障飞机和飞行员的安全。

关键词：机场 战斗机 拦阻设备 飞机拦阻

一、 飞机拦阻技术的发展历史

飞机拦阻技术是一门机械和电气控制技术相结合的工程技术，最早研制飞机拦阻设备的国家是瑞典，这主要是由于该国的地缘因素所导致的，地处北欧的瑞典气候寒冷，使得机场跑道经常结冰，飞机冲出跑道的事故时有发生，因此，瑞典人首先研制出了飞机拦阻设备用以应对当地飞机的易发事故；其次，欧美国家开始研制飞机拦阻设备，由于其经济发展较快，飞机性能好，速度快，这就要求对应的飞机跑道要更长，但机场受客观条件的等因素的影响，跑道不可能无限制的加长，迫使欧美国家研制飞机拦阻设备；虽然国外对飞机拦阻设备的研究历史不是太长，但现在所使用的飞机拦阻设备已经达到了成熟阶段。

二、飞机拦阻设备的重要性

在航空领域飞机拦阻设备已经引起世界各国的高度重视，已成为机场的重要场务保障设施，其作用是将正常降落或因意外原因冲出跑道的飞机在拦阻设备的作用下将飞机拦停，保障人机安全，飞机拦阻设备的重要军事意义和经济效益在作战训练中得到充分证实。在诸多类型的飞行事故中，发生在起飞和降落过程中的事故约占全部飞行事故的一半以上，飞机在起降过程中容易出现以下意外，例如爆胎、油门失灵、刹车失灵、发动机故障、减速伞打不开、道面湿滑或突然中断起飞等原因，致使飞机冲出跑道，甚至是冲出端保险道，而且许多机场的端保险道外的地形状况较恶劣，常有沟壕、公路、铁路、河湖等，若飞机冲入其中，后果将非常严重。因此，在端保险道上设置飞机拦阻设施是十分必要的，它已成为军用机场必不可少的重要飞行保障装备，据统计，我国自从安装了飞机拦阻设备以来，已经拦阻了冲出跑道的飞机200多架次，成功率100%，避免了很多重大飞行事故的发生，有效地保证了飞行员和战机的安全，深受航空兵部队官兵的欢迎，解除了空勤人员的“地顾之忧”，飞机拦阻设备也被飞行员们亲切地称为“战鹰的保护神”。

三、机场拦阻设备的分类

飞机拦阻设备按拦阻方式分有拦阻网和拦阻索，拦阻网是指为防止飞机着陆时冲出跑道而设于军用机场跑道端的网状设施；它的主要由网体、制动器、立网机构和电动立、放网控制系统等组成，网体由上、下水平带和许多的垂直竖带构成，长度相当于跑道宽度，高数米，用防紫外线的锦纶丝带制成，安装在跑道头端，由两边支架将其支撑起来，成一堵网墙。拦阻索是指用于吸收着陆（舰）飞机动能、缩短着陆（舰）滑行距离的装置；其主要由拦阻钢索、制动器、钢索支撑机构以及控制系统等组成，拦阻钢索通常高出机场跑道或飞行甲板30cm左右，拦阻钢索必须与飞机上的拦阻钩配合才能对飞机进行有效拦阻。

按飞机拦阻设备的安装形式可分有固定式拦阻设备和机动式拦阻设备。固定式飞机拦阻设备主要是指拦阻设备安装工序繁琐且用时较长，安装好后一般不能够随意移动，不具有战术机动能力的飞机拦阻设备；机动式拦阻设备是指安装工序简单且用时较短，可以根据具体要求选择安装地点，当拦阻任务完成后可以拆除并能够在其他地点再次安装，具有战术机动能力的飞机拦阻设备。

按飞机拦阻设备的按执行任务又可以分为应急型拦阻设备和战术型拦阻设备，所谓应急型拦阻设备主要是指飞机在起、降过程中起安全防范措施的拦阻设备，主要对冲出跑道的飞机其安全保障作用，正常情况下飞机不依靠拦阻设备进行制动；而战术型拦阻设备主要是指为解决飞机飞行战术使用要求，飞机每次着陆都要借助的拦阻设备进行制动，现阶段主要是指拦阻索。

四、国外机场飞机拦阻设备的状况

以美国为代表的西方国家，由于其工业和飞机制造技术水平好，其飞机大多数装有拦阻钩，战机的隐身性能有较高要求，特别是飞机蒙皮表面的吸收雷达波的涂层材料对飞机作战性能非常重要，不容破坏，所以，美国飞机拦阻设备以拦阻索主，拦阻网为辅。而且对拦阻设备的机动性也非常重视，要求快速安装，战术拦阻，比如在一段高速公路内即可完成飞机的降落工作等等。一般美国军用机场都安装5套拦阻设备，其中两套网式拦阻设备（拦阻网）安装在端保险跑道中间位置，作为应急拦阻装备（我国现阶段基本采用此类拦阻方式对飞行训练进行应急保障）；另外3套索式拦阻装备分别安装在跑道中间和距离跑道端300m的处，作为飞机的正常战术拦阻着陆使用，即使机场局部遭到破坏后飞机仍能像训练中一样正常着陆，非常贴近实战要求。

以美国为首的北约空军的飞机拦阻设备应用较早，他们根据各型军用飞机的作战训练任务要求，竞相研制了多种形式的飞机拦阻装置，目前，其飞机拦阻设备绝大部分是美国和法国研制的，特别是在70年代后期，美国在这方面投入了大量财力，进行了各种试验、测试和研究，不仅包括拦阻系统性能的测试、安装、研究而且包括飞机拦阻钩、制动拉杆的载荷试验、载荷分析及新型缆索材料、缆索设备的研制等。先后研制出了一批高性能通用型飞机拦阻设备，其性能可以满足美空军现役起飞重量从6吨到40吨的绝大部分战斗机的网索拦阻要求，并且基本上不受机场跑道和保险道长短的制约，有较强的通用性和灵活性。在80年代初期，美国空军为了应付局部战争需要，增强快速反应能力，提出需要一种能适应遂行任务要求，在野战条件下，灵活、机动、快速安装转移的大能量，高性能的通用型机动式飞机拦阻设备，目前国外具有代表性的机动式拦阻设备有下面几种。

（一）坡塔莱斯特（PORTARREST）机动式飞机拦阻设备

坡塔莱斯特机动式飞机拦阻系统是由美国先进工程发展中心（ADEC公司）于1981年开始研制的。历经几年改进，已从P-Ⅱ型发展到目前的P-Ⅳ型。此拦阻系统可以拦阻的飞机覆盖面很宽，如F-14、F-15、F-16等十几种轻、重机型。其制动吸能系统采用先进的液压控制旋转多盘摩擦式制动器，其拦阻力大小依据飞机重量及速度进行调节，使得被拦阻的不同类型飞机受到的载荷最小，同时具有较宽的纠偏能力。该系统基本上不受机场环境制约，是一种完全自我完善的通用型机动式飞机拦阻设备，它包括制动系统（BAK-12）、网（索）带系统、收（索）带系统和快速安装所需的液压动力源及附属工具等，整个系统安装在两辆拖车上。系统可以用多种车辆快速牵引，运输非常方便，不需其它装卸工具，利用自带绞盘，一架C-130运输机就可装运完毕。可以安装在土质、沥青和混凝土路面。据介绍，整套系统平均安装时间12个人只需40分钟左右。

（二）全美工程公司（ESCO）的MAG型机动式飞机拦阻系统

全美工程公司（ESCO）也是美国比较有名的飞机拦阻设备专业厂家。早在80年代初期，

公司就开始了轻型机动式飞机拦阻设备的研制。它的机动式飞机拦阻系统也是一个独立的自我完善系统，同样安装在两辆拖车上。系统可在土质、沥青和混凝土等地面快速安装，安装时间在50～90分钟。由于其能量吸收器为水涡轮式，在适应多机种拦阻和自行调节拦停距离方面受到限制，不够灵活。目前，公司也已开始生产先进的液压控制式飞机拦阻系统。

最新拦阻设备是BAK-14高容量可回收式拦阻索系统，它采用了机械控制机构，在拦阻过程中对刹车压力能够进行有效控制，相应的索拉力、拦阻力、飞机过载、拦停距离等物理量也得到了控制，其拦阻性能最为先进。

（三）法国 AERAZUR 公司的机动式飞机拦阻设备

法国 AERAZUR 公司的ATLAS机动式飞机拦阻设备在北约不少军队中得到应用。ATLAS

机动式飞机拦阻系统整体结构设计成箱型，外观简捷，所有管路和控制部件全部放在箱内。制动器为液压控制式，简单实用便于维护。车载部分简单灵巧，完全满足机场内移动的要求。系统的缺点是立网支架部分与主机分开，安装拆卸和转移的灵活性略差。

为了能够对重量更大的飞机进行安全拦阻，美国从80年代中期开始研究机场的软道面飞机拦阻系统。通过在跑道上附加一层泡沫塑料及其它材料，利用飞机通过时泡沫阻滞材料对飞机轮胎阻力而使飞机制动，目前在能着陆重型飞机的机场已经开始铺设该类拦阻设施，包括在许多民用机场开始铺设，大大的提高了飞机着陆的安全系数。

五、国内飞机拦阻设备现状

我国从60年代初，根据飞行安全的迫切需要，大力发展群众性技术革新活动，研制飞机拦阻装置，先后研制出拦阻Ⅰ型及拦阻Ⅰ（A）型等型号的飞机拦阻装置，但由于拦阻I型拦阻设备与飞机接触的拦阻材料硬度大，所以对飞机损伤大、三等事故不可避免等，现已退出我军装备序列；在1979年又试验、定型研制出拦阻II型拦阻设备，并投入部队使用，它克服了拦阻I型拦阻设备的缺点，但仍存在拦阻容量小，吸能器结构复杂，使用维护不方便等缺点。在此之后，又研制了拦阻Ⅲ型以及拦阻Ⅲ（A）拦阻设备，其制动装置的主要原理是水涡轮吸能式，加大了拦阻能量，对飞机的损伤也相对减小，水涡轮式拦阻设备是固定型的，需要预先浇灌水泥地基，其作用与国外相比还仅仅局限在防止飞机中断起飞或着陆时冲出起降地段，以保证人机安全。但是，对于新时期部队不断增加的训练难度和新型飞机装备部队后正常训练的要求还是存有几点不足之处，首先，机动性差，安装周期长。国产的拦阻Ⅱ型及拦阻Ⅲ型拦阻设备均属固定型，不能迅速转移和快速安装，必须事先预制混凝土地基，安装和拆卸都要分系统逐个进行，安装一套设备所需周期平均要好几天，而且费用较高。其次，不能实现多机种拦阻。随着作战训练的力度加大，常需要一个机场能保证多种类型战斗机的起降。再次，拦阻Ⅱ型及拦阻Ⅲ型设备实施拦阻后恢复使用时间较长；例如，一架飞机故障被成功拦停后，必须先将网体从飞机上人工卸下，才能将飞机从拦阻网中拉出，然后要修理受损网体，从新架设网体，从新调整制动系统之后才能在实施拦阻保障工作。因此在本世纪初，随着我国加大对军事装备研制资金投入，相继研制了一系列的新型飞机拦阻装置如具有机动能力，架设时间较短，拦阻力大小可以自行调节的拦阻Ⅳ型拦阻设备，其可以安装拦阻网体或拦阻钢索，大大的提高了我国拦阻装备的技术水平，基本上可以满足我国战机的应急拦阻保障要求。

六、飞机拦阻系统的发展趋势

从西方多数国家应用和发展趋势看，拦阻系统拦阻形式以索式为主，网索混合式并用。安装形式由固定式为主逐渐过渡到移动式。拦阻设备的作用也已从单一的应急安全防护装置变为正常着陆拦阻设施。从技术性能看，主要进行高性能，大能量通用型机动式飞机拦阻设备的研制。概括起来，当前以至未来一段时期飞机拦阻设备发展的重点突出在通用性、机动性、一机多能以及高性能四方面。即包括以下内容：

（一）加大制动器的吸收能量，使系统能适应更多种类的飞机机型（重量）及更宽的撞网速度，在各项指标不超过允许的条件下能够缩短每一撞网时的拦停距离，系统设计应使得操作人员对各种撞网请况调节方便。

（二）采用车载拖挂式结构，自成系统。最大限度不受机场环境和客观条件限制，进一步提高整机灵活性、机动性，以适应于快速部署、转移，使得系统在最短时间内完成安装、拆卸、运输。

（三）网索兼容，一机多能。对进一步改善机场抗毁性，缩短飞机再次升空作战准备时间，降低飞机起降消耗有一定作用。由于国外军用飞机大多数都装有拦阻钩，就可以进行战术拦阻，不但可以保证飞机的降落安全，提高战时的对飞机降落的保障能力而且还减小飞机刹车装置的磨损，其具有很强的经济价值和实战性能。

（四）改善制动器的制动效果及系统的控制方法，以改善系统动态特性，使拦阻过程更平稳，拦阻力超调量减小，并提高系统的鲁棒特性及提高系统的纠偏能力。

总之，随着航空技术的迅速发展和现代战争对快速反应能力的需要，对飞机拦阻设备的性能会提出越来越高的要求。