美国航母飞行甲板演变及设计思想研究

飞行甲板是航母舰载机起降、调运、保障、布列最重要的作业场所,其设计工作在航母总体设计中占有重要地位,很大程度上决定了舰载机出动回收保障能力和航母综合作战效能。本文针对美国海军二战后至今研制的5型航母,分析其飞行甲板布局演变过程,梳理总结美国航母飞行甲板设计思想和启示。     

美国航母飞行甲板演变及设计思想研究

飞行甲板是航母舰载机起降、调运、保障、布列最重要的作业场所,其设计工作在航母总体设计中占有重要地位,很大程度上决定了舰载机出动回收保障能力和航母综合作战效能.本文针对美国海军二战后至今研制的5型航母,分析其飞行甲板布局演变过程,梳理总结美国航母飞行甲板设计思想和启示.     

美国航母弹药库自动化贮运技术发展及应用分析

弹药贮运作业效率是影响航母舰载机出动架次率的关键因素之一。美国海军认为,"尼米兹"级航母弹药贮运能力已成为限制其舰载机出动架次率的瓶颈。为此,美国一直都在发展用于新一代航母"福特"级弹药库自动化贮运技术。本文对弹药库自动化贮运技术发展及应用情况进行分析。     

气象影响舰载固定翼飞机起降的效能评估研究

为定量分析海洋气象环境对航母固定翼舰载机起降的影响,采用量纲分析法分析了影响舰载机起降效能的主要气象因子,以层次分析法为例给出了舰载机起降安全效能评估模型,给出了风、能见度、云底高度对航母固定翼舰载机起降影响的效能评估值,并以一次海雾过程为例,建立了海洋气象环境影响舰载固定翼飞机起降效能的三级评估模型。     

基于舰载机起降限制的舰船气流场特性评估方法初探

对具有搭载舰载机能力的舰船而言,其气流场特性的评估取决于对相应舰载机的起降气流条件限制。通过对美国LHA型舰缩比模型的数值建模,结合两种舰载机起降的气流场限制条件对计算结果进行对比分析。在相同定常来流工况下,分别以±15°风向角对该型舰数值模型的两个起降点进行模拟取值,结合直升机和固定翼短距/垂直起落飞机的起降特性和气流限制条件,尝试提出一种评估舰船气流场特性的直观方法,并得出不同甲板气流区域受上层建筑影响的有关结论。     

航母航空弹药组成及需求分析

为了保证持续的打击能力,舰载机必须往返于航母和战场上空,通过飞行甲板上的挂弹作业完成弹药补给,因而挂弹架次以及弹药需求量对于航空作业的规划安排具有重要意义。针对美国现役"尼米兹"级航母及其舰载机F/A-1 8E/F"超级大黄蜂",重点分析了航母航空弹药类型及舰载机挂弹配置;讨论了作战架次的基本组成并总结了挂弹架次计算的基本步骤。以"尼米兹"级和"福特"级航母为例,详细计算了挂弹架次以及航空弹药需求量,并对弹药库自持力进行分析。结果表明,舰载机挂弹架次和航空弹药需求之间存在互相制约的关系。弹药需求量的分析对于航母设计和作战使用具有一定参考价值。     

航母的航空弹药贮运作业解析

航空弹药贮运作业是制约航母舰载机出动架次率的关键因素,直接影响航母的核心作战能力。本文基于情报研究方法,针对美国海军"尼米兹"级航母的航空弹药贮运系统,重点分析了航空弹药贮运的各环节作业,包括环节划分、作业区域及作业设备;深入讨论了弹药贮运作业过程中常遇到的人力需求大、资源利用率低等问题,并从提高作业效率角度提出了相关建议,对舰上实际作业具有指导意义。     

基于闭排队网络的弹射器数量配置方法

弹射器配置数量对舰载机出动回收能力有很大影响,因此,在航母设计初期多方案论证阶段,弹射器的数量配置是必须考虑的关键问题之一。针对舰载机起飞过程的排队特点以及整个出动回收过程的闭环特点,基于排队理论建立舰载机出动回收过程的闭排队网络模型,分析弹射器数量对出动回收能力的影响,分析结果可用于支撑弹射器的数量配置设计方案。为验证模型的有效性,采用"高强度"演习中F/A-18舰载机的数据作为参数输入,结果显示模型计算分析结果与"高强度"演习结果一致。     

航母舰载机起降方式特点分析及全球现役航母简介

对航空母舰的起源和世界上现役航母的概况进行了介绍、对航母的关键技术之一:舰载机不同起降方式的特点进行了分析。     

基于信号分析的舰载光学助降引导系统

舰载机成功起降是航空母舰具备作战能力的重要因素,由于舰船受海浪的影响始终处于动态的过程,对于舰载机的起降有较高的要求。目前应用最广泛的舰载机助降系统是"菲涅耳"透镜光学助降系统。本文基于"菲涅耳"透镜,结合光学信号分析技术和舰船与舰载机的数学模型,设计了一种新型舰载机光学助降系统。     

基于改进禁忌搜索算法的舰载机保障作业调度

[目的]舰载机出动能力是航母综合作战能力的重要指标,而舰载机保障作业调度将直接影响舰载机的出动能力,因此对舰载机保障作业进行合理调度能有效提高航母的作战能力。[方法]通过将舰载机保障作业调度问题转换成车间作业调度问题,建立保障作业调度模型。对传统禁忌搜索算法的初始解、搜索策略和禁忌列表长度进行改进,以减少最大完工时间为目标,提出一种改进的禁忌搜索算法来求解该模型。[结果]通过实验仿真验证了改进的禁忌搜索算法对于舰载机保障作业调度问题的适用性,且该改进算法在计算速度和优化结果方面均优于传统禁忌搜索算法。[结论]改进禁忌搜索算法可以有效地对舰载机保障作业调度问题进行求解。     

舰载机机库调运作业路径

航母舰载机机库调运作业空间狭窄、调运设施特殊等特点决定了航母舰载机调运作业需要合理的路线规划,否则会造成作业环境拥塞、调运作业无序混乱.本文以俄航母舰载机机库内调运作业为研究原型,创建了舰载机调运作业交通网络,通过对交通网络分析,给出了2种舰载机机库调运作业路径选择模型,可为不同布列下舰载机调运作业路线的规划提供决策参考.     

环境扰动下的舰载机着舰响应分析与建模

航母对一个国家的重要性越来越明显。舰载机是航母上重要的核心武器装备,负责航母的攻击及防御。但是,由于舰尾气流和甲板运动的影响,舰载机的着舰精准性面临非常大的问题,对飞行员的操作水平要求极高。因此,对影响舰载机着舰的环境扰动因素进行充分研究显得非常必要。本文将基于PID算法,着重对以上2个因素进行分析,并建立相应的模型。     

国外航母舰载机出动回收能力指标体系分析

航母舰载机出动回收能力是航母舰机适配性的重要表征指标之一。为研究舰载机出动回收能力指标体系及指标内涵,重点分析了航母舰载机出动回收能力的基本概念及影响航母舰载机出动回收能力的某些约束因素;针对国外衡量航母舰载机出动回收能力中常用指标,讨论其内涵及设定这些指标的意义。通过对美国、英国、法国和俄罗斯几个典型实例的分析结果表明：实战和演习是国外航母舰载机出动回收能力指标体系建立和相应指标值设定的主要依据。     

现代航空母舰剖析

自50年代以来，航母因其具备全球行动能力而巡逻于各大洋，经过现代化改装，其指挥、通信、操控等方面的能力得到迅速增强。与此同时，其上层建筑也发生了较大变化，美海军还计划在其新一代航母上采用更多的新技术。现在航母上舰载机起飞多使用蒸汽弹射器，存在起飞间隔时间较长、能耗大的问题。因此，采用垂直起降式舰载机和选用滑跃甲板设计的航母应运而生，如英国的“常胜”级及其“鹞式”飞机，     

基于马尔科夫状态转移过程的舰载机出动能力分析

舰载机是航母编队遂行作战任务的主要力量,其作战能力直接影响航母编队的作战能力,其中舰载机出动能力是舰载机作战的核心能力之一。在分析舰载机出动流程的基础上,采用基于马尔科夫状态转移过程的分析方法,对舰载机出动过程进行建模分析,并以美海军尼米兹级航母编队为例,得出了F-18舰载机出动能力。舰载机出动能力分析结果可为舰载机作战与训练提供理论依据。     

舰载机牵引影响因素分析

航母上的舰载机牵引力学模型较复杂，航母的总体性能、海况、舰载机尺寸、牵引路线、牵引方式等因素对舰载机牵引时的受力都有一定的影响。介绍了影响舰载机牵引的各项因素，通过数学模型的仿真计算，对舰载机牵引与各项影响因素的关系进行了初步分析，为舰载机牵引限制条件的设定、牵引方式的研究、牵引设施的研制提供了一定的参考。     

载机舰船气流场相关研究综述

载机舰船气流场是影响舰载机起降安全的重要因素之一,已经成为舰机适配设计工作和相关装备使用过程中必须考虑的因素。通过研究,能够确定安全起降飞行包络,以指导舰载机起降作业;能够支撑舰船及舰载机的相关设计,提高舰机适配性能。另外,气流场数据还被运用在离线舰载机起降评估、飞行模拟器起降训练等虚拟环境中,提高虚拟仿真的真实性。本文对载机舰船气流场的相关研究进行梳理、归纳,包括研究目的和意义、内容、方法和思路,已开展的具体研究工作、关键技术,以及我国研究的现状和差距,最后给出研究展望,为今后的研究提供参考和思路。     

蒸汽弹射器的动力学仿真研究

针对航母蒸汽弹射器，在对其受力及热力学分析的基础上，建立其动力学模型，利用MATLAB软件建立了仿真系统进行数值计算，得到舰载机运动加速度、速度的大小及其与位移的关系，其计算方法是可行的；对多种弹射工况进行了仿真分析，获得不同工况下舰载机的弹射起飞运动特性，为弹射器的设计提供了可选方法及参数。     

舰载机高强度作业流程仿真研究

舰载机高强度出动回收作业是航母最大作战能力的集中体现,其对甲板资源、舰载机调度等均有很高要求。为系统研究舰载机高强度出动回收作业流程和舰载机调度策略,本文建立了基于随机过程和线性策略的流程调度仿真模型,实现了舰载机自主调度。基于Matlab开发了仿真程序,与美国高强度演习记录的对比表明,该仿真模型精度可靠。研究了2种不同的调度策略,仿真结果表明,调度策略对于舰载机作业安全影响较大,对出动架次率影响不大。