甲板牵引车(Deck Tractors)也称舰载机牵引车,是舰载机地勤工作的重要角色,它主要用于舰载机在航母舰面甲板上的挪动或是在出入机库时的移动和停放。
国外20世纪70年代就已经设计出无杆式飞机牵引车。中国军用甲板牵引车的研发是在20世纪80年代,第一款有杆牵引车于1992年生产,作为中国海军第一辆正式列装的甲板牵引车。甲板牵引车作为航母上舰载机的主要调运及运载工具,为更好地适应新型航母的工作平台,提供更好的调运及运载服务,提升航母整个战备系统的出击效率。甲板牵引车可以划分为有杆牵引车和无杆牵引车。
全球只有美国、中国和俄罗斯三个国家可以独立完成甲板牵引车的研发和生产,其中美国的种类最多,技术最先进。
发展历史
国外
国外20世纪70年代就已经设计出无杆式飞机牵引车,特别是用在航母、机库、机场等有限的空间场所,供距离短、速度低的调用飞机。20世纪80年代后生产了巨型全功能无杆式牵引车,在作业效率、安全性能等方面取得了较好的成效,经济收益显著,吸引了民航的广泛关注,在欧美地区的应用也日益普及。
国内
中国军用甲板牵引车的研发开始是在20世纪80年代,第一款有杆牵引车于1992年生产,作为中国海军第一辆正式列装的甲板牵引车,国产牵引车开始为航母提供航面保障,20世纪90年代中期,北京金轮公司研发的小型无杆甲板牵引车面世,分别和苏-27战斗机、歼-8、J7、歼轰-7等战机匹配并有少量用于部队,是中国甲板牵引车的一个里程碑式的进展"。但由于它的使用受到一定的限制,其技术潜能没获得充分展现,为了摆脱其局限性,金轮公司不停地在钻研,重心放在新技术的研发上,并和海装驻汉中市、阎良军代表室联合研制成功了K/DWC_1A无杆式牵引车,这款牵引车不但弥补了国内空缺,还赶超了国外先进水平。
“辽宁号航空母舰”甲板牵引车2012年12月,国产歼-15型舰载机在“辽宁号”航空母舰上的成功着舰,“辽宁号”航母舰上的甲板牵引车也随之进入了人们的视线。“辽宁号”航空母舰已经拥有了有杆和无杆牵引车。
基本设计
(1)甲板牵引车要保证在海上航行时,平稳穿行在各型战机间;
(2)甲板牵引车要求动力足、体积小、调度灵活;
(3)甲板牵引车要具备防雨雪、防冰冻、耐高温、耐高湿、耐腐蚀、抗氧化等特性,能长期经受海风的摧残、海水侵蚀等严峻环境,并兼顾抗辐射、电磁兼容等属性,需要有特殊的材料和制造工艺。
主要功能
舰载机是航母大舞台上的“投光灯主角”,甲板牵引车则是默默无闻又不可或缺的“幕后搬运工”。舰载机虽然装备了机轮,但没有牵引车的“加持”,它在甲板上几乎“寸步难行”。要让一架舰载机自行转向,上飞机“倒车入库”或者“侧方位停车”,更是一项十分困难的工作。另外,航母上停放的舰载机,直接关系战斗力,因此对舰载机调度要求很高,对甲板牵引车也提出了更高的要求。
甲板牵引车在航母上是一种特殊的车辆,担当着舰载机移动时重要工作。舰载机调运作业需与甲板牵引车协作,舰载机不论在航母舰面甲板上的挪动,或是在出入机库都需要依赖牵引车的牵扯或者顶推来完成。在多种海况的特殊环境下,需依靠牵引车自身能力,应对种类不同舰载机的调运作业,以实现对舰载机的移动和停放。这些非常规的作业条件和使用环境等要素,决定了舰用牵引车特有的性质。
甲板牵引车是航母上必不可少的保障装备,大型航母上的飞机牵引车都在10辆以上,是装备数量最多的一种舰载保障车辆。由于舰上空间比岸基机场小得多,机库内的平面调运、机库与飞行甲母质间的立体转运以及甲板上的移动与排列,都离不开牵引车的帮助。与地面机场飞机牵引车相比,舰用牵引车的性能特点是重量轻、操控性好、转弯半径小。因此,舰用飞机牵引车外形设计较为紧凑,不设驾驶室、前后均有牵引挂钩、多为柴油发动机、牵引力适中、可适应多种机型。
分类
根据与飞机的连接关系,航母甲板牵引车可以划分为有杆牵引车和无杆牵引车,前者是利用飞机拖拉杆(杆的一头固定在飞机前起落架上,另外一头连在牵引车上)来拖动或者顶推飞机到达目的地;后者则是飞机前机轮直接压在牵引车的车体上,车直接推动舰载机,使之移动到指定位置。
尽管牵引车的类型有多种,但是专用的舰用牵引车必须有自己独特的设计结构。为了适应其工作条件,牵引车车身必须被设计成比较低的扁平模样,这样可以使车辆的车身重心位置变低,可以在摇摆的海洋环境中保持行驶稳定性,而且能够在舰载机机翼下面穿行。
有杆式牵引对车的结构性能要求较低。应用于航母舰载机牵引的有杆牵引车和在陆地上对飞机牵引使用的车辆结构性能差别不大。有些国家航母上采用的甲板牵引车则是简单改装的陆用车。有杆牵引车的两端位置都安装了牵引设备,以便于舰载机进行双向调度作业。驾驶员操作室在车体中间,位于左侧,使驾驶员有一个开阔的视野,便于兼顾前后作业。
无杆牵引车则是使用自身的夹持-举升机构将飞机前轮抬起而进行牵引工作,去除了牵引杆,同时也要求牵引车必须能够进入飞机前部的下侧。对于舰载机来说,在调度进行的过程中牵引车始终位于飞机下部,并没有占用额外的飞机机体以外的空间,更适合在空间狭窄的机库中工作。当舰载机被从机库中往外牵引的时候,能够使牵引车与舰载机同时上升降机而不用解除连接。无杆牵引车能够非常高效地缩小舰载机牵引系统的行驶半径,使得其在狭窄空间内工作时更灵活。其在构架设计排布上更为紧凑,部件多样。无杆牵引车包括2个主要模块:一是实现舰载机牵引位置的行驶模块;二是控制舰载机前轮的夹持-举升模块"。这类牵引车是如今应用最为广泛的车型。
虽然无杆式甲板牵引车具备小巧灵活、牵引力大、底盘底、转变半径小等优点,但目前还不能取代有杆式牵引车。美国海军航母飞行甲板上仍然主要使用有杆牵引车,无杆牵引车的活动仅限于机库和飞行甲板升降机附近的较小范围。主要原因是有杆式飞机牵引车上附装了用于启动舰载机发动机的气源模块,实际上构成了牵引与启动综合保障车,将舰载机牵引到起飞线后能迅速启动发动机,作业十分方便,而目前装备的无杆式牵引车尚无此功能。
优缺点
优点:
(1)甲板牵引车的出现,减轻了飞行员的劳动强度,更节省了时间;
(2)甲板牵引车能长期经受海风的摧残;
(3)甲板牵引车体积较小,不易刮伤舰载机,占用空间也较小。
缺点:
因牵引车制造难度大,价格昂贵。
与机场牵引车相比:
甲板牵引车在许多的方面有其特殊的需求,但与机场牵引车相比,存在一些有利的条件,主要有:
1)对舰载航空器的重量有要求,大多不允许超过35~40t,机种也有一定限制,因其参数与性能所需的涵盖面小,较易实现标准化和通用化;
2)牵引作业时需工作的行程短、行驶空载速度慢、甲板平坦,拥有良好的摩擦特性,也有助于减小发动机使用寿命;
3)通常不需要装配驾驶室,也没有载人、载物以及运物的特殊需求,这样也利于减小其设计的结构尺寸并简化非工作的结构部件。
技术难点
由于舰载机停放密度大、空间有限、通道狭窄以及海况情况多变等因素,使其作业环境变得更复杂,对牵引车自身也有更高、更特殊化的要求:
1)构造紧凑,持有较小的轮廓尺寸,转弯半径小,作业更加灵便。同时,车身高度的矮小症也是控制整车重心高度以达到对其稳定性的需求。
2)制动力与牵引力应不小于拖拉相同轻重机场飞机的牵引车。因机场的跑道和滑行道的坡度较小,而航母甲板和机库里会碰到作业面的坡度要大且在不停发生着改变。甲板牵引车就必须具备更大的牵引力储存才能支配飞机按照指定的路线平稳挪动并精准地制动到位。
3)因舰上空间有限,需用尽可能少的车型和车辆的数目来满足相对较多的舰载作业和勤务需求,在关键时刻不同车辆零配件能够相互替代通用和补偿的能力。
4)满足对舰载设施的防爆、防腐蚀性能等的特殊需求。要求可使用性、可靠性和可维修性较高。
各国甲板牵引车
航空母舰代表着现代化军事建设的最高制造工艺,造价也是十分高昂。航母上的一辆甲板牵引车都价值千万。目前,全球只有三个国家可以独立完成甲板牵引车的研发和生产,分别是美国、中国和俄罗斯,其中美国的种类最多,技术最先进。拥有航母的国家基本上都有航母甲板牵引车,但是其在设计和使用上却有着一些差异。
中国
中国航母辽宁号航空母舰的甲板牵引车采用了比较扁平的设计,与中国空军在地面所使用的牵引车类似。辽宁号航空母舰甲板特种车辆与美国军队尼米兹级核动力航空母舰航母配备的特种牵引车外形很相似。在起降试验状态,辽宁舰至少装备了两辆特种牵引车,一辆通用消防车,一辆汽车起重机和若干设备车。
2012年12月,国产歼-15型舰载机在辽宁号航空母舰上的成功着舰,航空母舰上的甲板牵引车已经拥有了有杆和无杆牵引车。舰上无杆牵引车是乘坐式牵引车,整体为三点支撑式布局,驾驶座放于前部左边,后轮放在后部两边,夹持-举升机构设在后部两轮间。舰上甲板应用的舰用有杆牵引车,采取四轮式行走设置,整车似扁平长方体。车身的前后都安有牵引装置用来连接牵引杆,便于对舰载机的牵引和顶推。牵引车左侧中部设置驾驶室,操控工人在其座位上可察看周围状况。
美国
美国海军采用的甲板牵引车主要是A/S32A-31A型有杆牵引车,机库里则多是A/S32A-32型无杆牵引车。A/S32A-31A型有杆牵引车是一种车身呈扁平造型的矮车身牵引车,最大牵引力37.8kN,牵引能力几乎覆盖了美国海军现有的主要舰载机和直升飞机。
A/S32A-32型无杆牵引车最大牵引力62.2kN,最大举升力71.1kN,最高牵引速度3.2 km/h。它不需要牵引杆,直接挂接舰载机前轮,活动半径相对较小,因此多用于在机库甲板牵引、调动和布置舰载机。该车采用3缸两冲程柴油发动机,有三个车轮,其中两个为驱动轮,另一个是支撑轮。两个驱动轮分别由两个齿轮箱驱动,且运动相互独立。由于省去了近5米长的牵引杆,而且在飞机机身下作业时基本不挤占机位面积,可以方便地牵引舰载机驶上升降机并随舰载机一起升降。A/S32A-32型飞机牵引车自重5.2吨、长3.7米、宽2米、高0.7米、底盘高12.7厘米,最大牵引力6.4吨、最大举升力7.3吨。
美国军队尼米兹级核动力航空母舰航母配备的A/S32A31型甲板牵引车。该车外形设计得十分低矮,呈扁盒状,车身四周没有设置任何突出部件,以方便其在飞机头和机翼下面活动,还有效降低了车辆重心,使其在牵引飞机时可以行驶的更为平稳,而且不会对飞机轮轴产生向上的牵引力。
印度
印度海军维拉特号航空母舰上的甲板牵引车,正在移动一架鹞式舰载机。该艘航母上所使用的牵引车实际上是一辆拖拉机。
印度航母上的舰载机以海鹞战斗机和米格-29K等轻型战斗机为主,拖拉机动力确实能够拉动舰载机,且价格低廉,所以并不失为一种解决办法。但将拖拉机作为牵引车,有不可忽视的缺陷。拖拉机容易损伤甲板,它的动力也有限,面对重型舰载机只能“束手无策”。自身体积大、转弯半径大,牵引很难达到高精度,甚至可能碰伤周围其它舰载机机翼等部件,都是其致命的软肋。战时效率自然远不如转弯半径为0、体积小巧的牵引车高效。不仅如此,因机身高,牵引飞机时多出向上分力,稍有不慎就可能损坏起落架等重要部件,而专用的甲板牵引车则多采用液压传动,能实现无级变速,避免了对战机的较大冲击。海上风云难测,如果一个巨浪导致拖拉机打滑或侧翻,也可能带来更大的安全隐患,得不偿失。
“维克兰特”号航母服役后,暂未见过关于拖拉机牵引车的报道,随之而来的是从德国引进的MOTOTOK飞机牵引车——一款民用电动遥控飞机牵引车。因该车外形小巧,也有人称之为“电平板”。块头小,牵引力却不小,民用型号牵引力最大的一款甚至能拖动195吨的大型客机。
参考资料
中外航母甲板牵引车比较:印度用拖拉机牵引战机.中国新闻网.2024-02-13
航母上这辆小车其貌不扬,仅三个国家掌握制造技术,价格超1000万!.澎湃新闻.2021-11-22
从“拖拉机牵引舰载机”说开去.中国军网.2024-02-13
中美俄印航母特种车辆:印度拖拉机傲视群雄_高清图集_新浪网.新浪网.2024-02-13
中美俄印航母特种车辆:印度拖拉机傲视群雄.新浪网.2016-05-22
中外航母甲板牵引车比较:印度用拖拉机牵引战机.中新网.2012-11-28