中美弹射型航母甲板运作对比（上）
大鱼鉴水官方账号刚写完几篇杂志约稿正开始接着写阅兵，昨天一觉醒来就被电弹的视频刷屏了，好多读者催快写航母啊，我只好问到底是先写航母还是先写阅兵啊，回答出奇的一致，当然是航母电弹。好吧，军迷果然都是大猪蹄子！
不过说实话我并没有太兴奋，没像朋友圈很多朋友那样举杯相庆。并不是官方公布视频了才能证明“福建”舰能够电磁弹射和阻拦降落，歼-35都参加阅兵了，“福建”舰已经去渤海进行过8次海试，第9次跨战区都去南海进行科研训练了，舰载机上舰测试是铁板钉钉的事。没有这么多怀疑论，如此严肃的巨型系统工程有众多节点要一步步完成，没必要为了满足军迷的胃口做什么测试都马上发朋友圈汇报。这次官媒公布视频就是一个仪式感，喜当然喜，但远没有93阅兵之前忽然看到舰载激光武器真身和东风-61这个型号那般震惊。
好多读者和朋友发了各种视频给我看（生怕我看不到？），然后问了很多问题，这是什么，那在干啥？其实大部分答案我之前写过的航母运作文章里都有（参见细说航母（1）- 甲板运作（中）、细说航母（1）- 甲板运作（下）：回收流程），当然是美国航母的例子，但超级航母甲板运作的基本原理和流程是共通的，美国花费大半个世纪年积累起来的宝贵经验没有不借鉴的道理（世界上第一艘超级航母“福莱斯特”号是1955年10月1日入役的，正好70年前）。
终于有时间仔细看了新华社的完整版视频（长8分51秒）。我不太兴奋，但很感兴趣，感兴趣的是中国海军第一艘弹射型航母的起降流程细节，再来比较一下中美航母运作的异同。
画面1（0:02 - 视频中的时间）
开场“福建”舰在一个阳光明媚的日子里航行在一片碧绿色的海面上（应该是在渤海），波澜不兴。从舰岛的影子看拍摄时间在10点到14点之间（据认为是在3月份，从后面舰员穿着的厚重衣服也基本确定这个季节），向东航行。注意几乎没有舰艏浪，尾迹也很淡，航速可能不超过5节。右舷前部一片白色的浪花是舷侧排水激起的，应该是在冲洗锚链舱，显示“福建”舰可能刚起锚开动不久。
> 不是海员，对艏艉浪和航速的关系不是很清楚，正好找到一份二战时期的潜艇识别手册
> 对比去年5月海试时海上狂飙状态的舰艏浪
此时前甲板弹射器后面只有歼-35和空警-600，歼-15T停放在后甲板上。
画面2（0:09）
第二个画面歼-15T已经停在了1号弹射器的位置，座舱盖打开有机务人员在座舱里；歼-35在2号弹射器后，空警-600还在后方，三架飞机都用系留索固定在甲板上，没进入弹射状态，周围也有很多舰员。歼-15T和空警-600把机翼折叠起来，歼-35则没有，可能因为甲板很空，升降机面积也大，就没必要折叠了。
三架飞机密集停放，说明它们早已完成了各自的首次弹射起降，已经进入联合测试或者训练状态。单一机型首次上舰起落时通常会把甲板清空（至少半个甲板），以将任何隐患降低到最小程度。
> 2017年7月28日，“福特”号在入役后6天进行了首次电磁阻拦着舰和电磁弹射起飞测试，2者间隔1小时27分，飞行员为驾驶VX-23测试与评估中队F/A-18F的斯特拉克少校（仅他一人，后座是空着的），可以看到“福特”号甲板上空空如也。
画面3（0:12）
画面一转两架战斗机都不见了，整个前甲板空空荡荡只剩下一架空警-600和1、2号弹射器之间的一辆牵引车。空警-600已经停在2号弹射器后方，螺旋桨在高速运作，机轮没有系留索固定，正在自动展开机翼，已经进入弹射程序。这个场景和前一个画面是不同时间拍摄的，空警-600的首次弹射测试应该就是这种样子。
甲板右侧树立着一根杆子，这就是美国航母上的“贝尔纳普杆”，正对航海舰桥的位置，其作用就是给后方舰桥上的操舰官兵一个固定而且醒目的参照点，以免不规则的甲板边沿造成空间方向的判断错误，防止低能见度的夜间或恶劣气象条件下偏离航线和护航舰只相撞。1号弹射器末端甲板上有两条白色的对齐标线，用于标示对齐弹射器滑块时舰载机前轮的位置。
画面4（0:40）
7103号机依靠自己的动力从后甲板滑行到前甲板起飞位置，舰岛前方系留着7106号机。除非是发射故障失去动力或者非运作时间重新布置停机位置，航母起降和甲板调度时舰载机都依靠自己的动力滑行而不用牵引车，以加快甲板运作速度，减少对舰上设施的依赖，减轻舰员工作强度。
这是一个很难得的尾部特写镜头，清晰地展示了空警-600的垂尾结构。和下图E-2C相比，虽然都是4片垂尾，而且其中3片安装了复杂的两片式方向舵以便更精确地调整航向，但细节有很多不同之处。
空警-600平尾上反角很小，两片外侧垂尾上长下短（降落时垂尾底部不能刮蹭甲板），两片内侧垂尾的弦长较窄但高度大（垂尾采用透波材料且顶部不能超过雷达罩以免遮挡雷达波），右内侧垂尾为固定翼面。E-2C相反，平尾上反角度大，两片外侧垂尾上短下长，两片内侧垂直高度不足，所以翼面较宽，左内侧垂尾为固定翼面，右内侧垂尾方向舵向前延伸呈倒L字型。比较这两种构型，空警-600的设计更合理，因为平尾上反角大更靠近雷达罩，相互间的气动干扰就更大，垂尾上半部分高度不足得加宽以保证翼面积，内侧垂尾方向舵结构更复杂。
至于为什么两种飞机都只安装3组方向舵而不是4片垂尾上都装，而且位置相反，是因为内侧垂尾上的方向舵主要不用于控制航向，而是为了抵消同向旋转的2具螺旋桨产生的偏航扭矩，所以只需设置在一侧就能满足要求。E-2螺旋桨为逆时针旋转，方向舵在左侧，空警-600螺旋桨为顺时针旋转，方向舵在右侧。
因为雷达罩的存在，舰载预警机的机翼无法向上折叠（雅克44除外），所以采用向后反转90度折叠的形式。这种折叠方式是格鲁曼发明的并拥有专利，名叫Sto-Wing，最早应用在二战的F4F-4“野猫”舰载战斗机上，不过到现在专利应该早就过期失效了。
> 机翼折叠和展开状态的英国皇家海军野猫战斗机
画面5（0:46）
从舰艏方向看滑行中的7103号机，舰岛后侧可以看到第3架7104号机，这里是美国航母通常停放预警机的位置。加上前面的7106号机，此时甲板上只有3架空警-600，说明是在进行空警-600的起降作业专项测试。可以看到空警-600螺旋桨转动的方向（朝桨叶的“刀刃”方向转）是顺时针，下图E-2C是逆时针。
左上角集成桅杆上部“宝莲灯”座被涂成了黑色，之前海试归来被发现蒸汽轮机排烟熏黑了桅杆为人诟病，所以干脆涂黑，这也是很多海军的惯例，不过这样一来灯座上的8块大小板砖就显得尤为醒目。
舰岛前停着一台巨大的吊车，在美国航母上它叫CVCC移动式抢救吊车，在整个甲板航空运作过程中都必须保持怠速运转，随时准备投入飞机抢修调运。
> 2005年2月4日，航行在波斯湾的“杜鲁门”号进行飞机抢救训练，绰号Tilly的CVCC吊起一架模拟坠毁飞机的SH-60F（舰载机里属它最便宜，用于训练不心疼）
画面6（0:53）
7103号机缓缓滑向2号弹射器末端，侧面有两位白马甲单膝蹲在甲板上，前面一人右手由上往下摆动数次，示意减速。
> 美国航母飞机引导员的动作类似但是站姿用双手
下一个镜头7103号机已经停住，2名黄马甲起飞引导员站在机头前，面对几米外两具高速旋转的巨大螺旋桨真是泰山压顶而面不改色！前面一人双手张开指示飞行员展开机翼。机头前面可以看见弹射器滑块已经就位，前轮旁边就是对齐标线，它们实际上是焊在甲板上的凸起钢条。
> 美国航母飞机引导员动作相同
上面那个贴近甲板的镜头拍摄自半埋式的弹射控制室，美国航母上称为ICCS集成弹射控制站，内部安装有弹射器的控制系统，用于根据每架飞机的起飞重量设置弹射器参数并启动弹射。
“福建”舰和福特级一样设有两座，一座在1、2号弹射器末端之间，另一座在左舷中部助降镜之后，不同的是“福建”舰的舷侧控制室只负责3号弹射器，福特级则负责舷侧3、4号弹射器。尼米兹级两处除了ICCS还各有一个开敞式的弹射控制面板，供晴天式露天控制弹射器（参见图说闽渔18号（上））。
画面7（1:15）
准备起飞的7103号机旁边围着穿各色马甲的工作人员，颜色代表的工种如下：
红色 - 弹药和消防人员
绿色 - 起降作业人员
紫色 - 油料人员（和美国海军相同）
蓝色 - 调运与保障人员
黄色 - 指挥引导人员
白色 - 着舰指挥与安全人员
棕色 - 机务人员（和美国海军相同）
上图最前面2名黄马甲是弹射指挥员（央视记者解说叫起飞助理），绿马甲是弹射操作员，蹲在前起落架旁的是安全检查员。最引人注目的是左边这位绿马甲，他手里拿着的是重量显示器，向飞行员显示起飞重量（画面中反拿重量数据面向他自己）。读数似乎是032，单位为吨？如果是这个重量的话就有点夸张了，E-2D最大起飞重量是26吨。
飞行员在登机前需掌握起飞重量、载油量、载弹量等信息，在弹射器再次核对确认，如果重量不准确就需要打手势或者夜间用手电筒通知这位绿马甲调整显示器上的重量数值。
飞行员举大拇指确认重量后，绿马甲边跑向弹射控制室，边把重量指示器翻转朝前，蹲下向弹射控制室内的弹射指挥官和弹射面板操作员显示重量数据并由后者确认。弹射指挥官和弹射操作员分别根据这个重量以及机型、甲板风、气温等多项变量独立计算弹射器设定并相互验证，最后确定电磁弹射器的输出功率。这对成功弹射至关重要，输出功率不足飞机将坠入海中，输出功率过大则会对机体结构造成损伤。
> 2007年5月17日，“杜鲁门”号的一位重量牌操作员向ICCS操作员显示即将弹射的E-2C起飞重量：47000磅，即21.3吨，美国航母用的重量牌是纯机械式的，通过旋钮调整数值，“福建”舰采用的是液晶屏，尺寸和重量都有所减小。
画面8（1:21）
前起落架舱底下，3名机务人员将弹射用的限位杆安装到起落架后面的接头上。限位器和起落架支柱前面的牵引杆配合使用，当飞机继续向前滑动到位时，牵引杆挂上弹射器滑块并蓄力，限位杆后端将卡入甲板上的限位器，从而拉住飞机。当电磁弹射器功率上升超过限位杆内部闭锁机构的拉力阈值时，限位杆内部的钩子被推出解锁，限位杆从起落架支柱上脱落，犹如射箭时松手释放弓弦，飞机在滑块的拖动下弹射出去。这就是现在普遍采用的前轮牵引式弹射原理，也是由格鲁曼公司开发的。
白马甲打手势指挥飞机向前移动，当牵引杆越过弹射滑块前部之后会下落到弹射器表面，然后滑块前移让牵引杆前端卡入凹槽，完成挂钩。红马甲是安全员，从后面跑到前面观察确认前后挂钩成功。当滑块将牵引杆张紧时，前起落架支柱将被缩短一段距离，机身下沉；弹射脱钩后支柱向上反弹伸长，将赋予飞机一定的仰角帮助升空。
> 进行地面弹射测试的F-35C前轮结构，不同机型采用不同颜色的限位杆加以区分。牵引杆前端涂有指示性的黑漆，当挂入黑色弹射滑块前端的凹槽时，底部的弧度和弹射滑块顶部形状相同，如果连接后露出了下面的白漆说明挂钩位置不正确，我们的牵引杆上没看到这个简单但实用的设计。
一个有趣的细节，所有马甲背后都有一个洞，是专门供背后的队友握持的，航母高速航行时甲板风可以高达30节以上就是时速55公里，在螺旋桨舰载机旁边风速更大（可以听到此时视频中的噪音有多大），两个人相互倚靠支撑会稳定得多，背心上的洞正好提供抓手，美国航母背心也有这个洞。
画面9（1:36）
弹射控制室内，弹射指挥官（穿深蓝色军官制服）向航空舰桥汇报：“弹射器准备完毕。”
旁边的弹射面板操作员（黄马甲）通过对讲机向全体参与弹射的人员发出指令：“二号位最后准备。”旁边一人汇报：“负载好，装置好。”（疑似，听得不太清楚）
航空舰桥上一位女上尉下令：“二号位允许起飞。”
甲板上白马甲安全观察员以侧身蹲踞的姿势举起大拇指示意准备完毕，前面两位黄马甲是起飞助手，前面一人单手指向前方打出“走起”手势，示意启动弹射器。
和美国弹射军官半蹲的“开火”姿势相比，我们的起飞助手采用全蹲且后腿膝盖着地，支撑面积大，身体更稳固。
> 美式弹射指令包含站立举手和下蹲点地再前伸2个部分，而且后面一个动作允许自由发挥。
画面10（1:57）
7103号机开始弹射，限位杆已经脱落留在甲板上。左侧是升起状态的弹射控制站，从后面的视频看里面有5个人。它和福特级一样采用顶盖一体化设计，无需尼米兹级上那种复杂的双门开闭结构，直接把盖板顶在控制站顶上一起升降。可以看到弹射器两侧有2名白马甲安全观察员负责检查各个气动面和起落架、发动机等部件是否有异常情况，2名起飞助手负责根据海况、甲板起伏指挥弹射，这4人都做出各自的手势。
比较一下空警-600和E-2C的弹射起飞，两者的升空轨迹有所不同。
以空警-600雷达罩顶部中心为基点连线，叠加的连续画面呈现出一条非常平滑的上升曲线，在机轮离开甲板后没有出现掉高度的现象。
以E-2C顶部的CEC天线座为基点连线，在飞越甲板前端时飞机明显有一个下跌的动作，主轮高度几乎和甲板平行，然后再向右侧偏转爬升，显得较吃力。看了好几个E-2弹射的视频基本都是这样。
> 2021年2月24日，“尼米兹”号弹射起飞一架E-2C
另外还可以注意一下电弹和蒸弹的不同结构，蒸弹因为最前端安装有水力刹车系统以截停高速运行的活塞，滑块行程终点距离甲板前端还有几米的距离（参见弹射器的奥秘 - 细说航母（7））。而电弹依靠逆向的电磁加速刹车，无需任何水力与蒸汽设备，弹射器一直延伸到甲板前端，对甲板长度的利用率更高。
在视频中“福建”舰的弹射滑块停在距离舰艏约10米处，空警-600的后轮也是在这个位置离开甲板的，也就是说弹射器的行程都没用完，还有很大的余量。而尼米兹级的滑块停在了弹射器端头，E-2C再向前滑行了几米到甲板端头才堪堪升空。当然E-2是正常战备执勤，满油且搭载5名机组，空警-600在试飞阶段轻载，可能只有2名飞行员，不过这仍然显示出电弹的巨大潜力。
> 白马甲在检查主起落架
之后是7106号机起飞，过程相同就不累述了。机身上的红线标示的是螺旋桨桨盘的位置，以向甲板人员提醒危险区域。航母飞行甲板在运作时可是个一点都不好玩的地方，充斥着巨大的噪音、猛烈的气流、横飞的阻拦索、各种油料的气味、堆积的弹药，只有严格按照规程行动才能保证安全。
画面11（2:50）
7103号机着舰的驾驶舱视角，已经接近航母舰艉，可以看到“福建”舰的航速不高，天气也非常好，海面上几乎没有风浪。这说明空警-600的低速性能很好，不需要很大的甲板风就能着舰。此时飞行员的注意力分配是①助降镜 → ②跑道中线 → ③座舱攻角指示器 → ①，不断循环。
> 顺利钩住2号阻拦索
（视频的顺序有点乱，把这3张图提前讲）黄马甲是尾钩观察员，他站在触舰点附近，高举双手示意挂钩成功。如果发生脱钩或者阻拦索被拉断等意外情况，他可以在最近距离内观察到并发出报警手势，左侧LSO平台上的着舰信号官将立即发出复飞信号，飞行员打开加力拉起飞机。
顺利挂钩飞机被拉停后，阻拦操作员会操纵阻拦机将阻拦索略微回缩，拖动飞机倒退一小段距离，这个过程中尾钩和阻拦索被缓缓放置在甲板上，飞机继续后退令两者分离。
这位绿马甲是脱钩员，他在降落跑道末端观察阻拦索是否自动脱离尾钩。如果已经脱离，将向站在飞机前面的阻拦引导员打手势，后者通知飞行员抬起尾钩并刹车，完全停稳后松开刹车驶离着舰区。如果尾钩没有和阻拦索分离，脱钩员需要发出信号重复倒拉飞机的动作直到完成分离，随后可以向阻拦操作员发出回缩阻拦索的信号（参见细说航母（1）- 甲板运作（下）：回收流程）。
可以看到空警-600后舱顶部的逃生口是关闭的，机体上只有一个小尺寸的舷窗，而E-2有3个舷窗。
> 2024年7月15日，“卡尔·文森”号准备弹射起飞一架E-2D，一位机组从逃生口伸出手示意准备完毕。
按照美国海军的规程，E-2起降时逃生口都必须处于开启状态，以便发生意外飞机迫降海面时机舱内的操作员可以从这里尽快离机，因为预警机机组都没有配备弹射座椅，而驾驶舱顶部有两扇可开启的逃生天窗。这也是从二战一直保留下来的传统和经验，当时的螺旋桨舰载机飞行员在起降时都打开座舱盖。目前还不直到空警-600是否也有这样的要求，没有开启逃生口可能是因为没有搭载后舱的雷达操作员。
> 1944年从“本宁顿”号航母起飞的F6F-5，飞行员打开着座舱盖
有朋友问这两个绿马甲手里拿的是什么？这两位脱钩员拿的是复位杆，在尾钩和阻拦索分离后他们就要冲上去，用复位杆帮助自动回缩的阻拦索跨越甲板上的众多障碍物迅速回到原位，缩短着舰准备间隔，迎接下一架飞机着舰。这项工作看上去枯燥乏味，这根钢管焊制的杆子也没有任何技术含量，却对提高舰载机回收速度起到关键作用。
> 2015年9月12日，一架F/A-18F在“里根”号降落后脱钩员将阻拦索推回原位，此时超级大黄蜂已经开始折叠机翼
才看了1/3视频已经写了6千多字，后面还有歼-35和歼-15T，还是分开写吧，是上下两篇还是上中下三篇现在还不知道，写到哪算哪
