飞行员操作失误,美军公布一年前F-35C坠毁的真正原因

2023-03-15 08:04:10 来源:网络

2022年1月24日,美国海军VFA-147中队的一架F-35C战斗机在着舰降落时出现意外,与航母发生撞击后坠海。当时,飞行员安全弹射并被营救,事故导致7人受伤。

2022年3月2日,在遥控水下机器人的操作下,该机的残骸从水下3780米左右的深度被打捞回收。

近期,此次事故原因被公开:一名缺乏经验的飞行员,在首次尝试极为激进的高危操作过程中,出现了严重的人为失误,导致飞机撞击在甲板末端。

“狂野”着舰,飞行员忘记开启关键辅助系统

美国海军第七舰队司令、海军中将卡尔·托马斯(Karl Thomas)公开表示,该次事故的原因,是一名飞行员不熟悉机动动作,失去了态势感知,并且没有完成着舰检查清单所引发的。

当时该飞行员正在进行一种较为激进的着舰科目,名为“加速恢复”,这也是其飞行生涯中首次尝试这一科目:这一科目的意义是,舰载机不执行标准的五边进近,而是直接在航母顶部或者后方完成高过载的360度盘旋下降后着舰。

事故发生前,该名飞行员正在以400节的速度接近航母,并开启发动机最大加力,进行过载达到7G的盘旋。由于飞行机动不当,舰载机在完成盘旋并改出下滑的着舰过程中,出现了高度过大、速度过高(180节,正常情况在140节左右)的问题。

但该飞行员没有果断复飞,而是试图强行降落,进行了油门收怠速位、推杆压低机头的错误修正……尤其致命的一点是,当时飞行员在进行手动着舰的过程中,还忘记开启“进近功率补偿系统(APC)”。这导致他在最终的下滑过程中,飞机动力出现了严重不足,最终失去复飞机会。

一系列的失误,使这架F-35C在着舰瞬间既没有足够的高度也没有足够的速度,以123节速度撞击在甲板尾端。

“加速恢复”操作与正常舰载机回收的区别

在通常情况下,舰载机进行相对较“常规”“宽松”的着舰回收时,需要进行一个占用空间更大、盘旋减速过程更为缓和、耗时也更长的五边进近。

这样,在降落过程中,会给飞行员留出更大的时间和空间余地,降低由于操作失误导致的被迫复飞、甚至严重事故的概率。

典型的舰载机着舰五边进近流程。

典型的舰载机着舰五边进近流程。

在一类较为典型的流程中,舰载机会以350节的速度从后方接近航母,执行一系列的必要设置——包括放下拦阻钩、调节导航通信设备/仪表和航电屏幕内容显示,等等,并完成着舰检查清单的确认。随后从航母右侧不远处进行飞越,对甲板情况进行目视检测。

此后舰载机会持续飞离航母1.5海里左右,并按照空速的1%数值作为过载标准,向左进行掉头转弯,并减速到240-250节以下,通常而言最大过载在3.5G左右。

第一次掉头转弯完成后,舰载机就进入了第三边(顺风边)阶段;在进行第二次掉头转弯之前,舰载机需要完成高度下降(通常是从800英尺下降到600英尺)、放下起落架/襟翼、调整迎角在内的飞行姿态,将飞行操作转变为总体上依靠油门大小调整高低,依靠迎角大小控制空速的下滑飞行模式,并准备进行第二次掉头转弯。

针对“伊丽莎白”号航母流场的模拟。

针对“伊丽莎白”号航母流场的模拟。

第二次掉头转弯虽然在速度和过载上不及第一次,但转弯完成紧接着就是最终的下滑着舰;舰载机又处于着舰构型下,并需要在航母后方的紊乱气流中准确对准降落方向并保持精确稳定的下滑轨迹。

这个过程中,飞行员需要高频率对油门大小和操纵杆、脚舵进行持续修正,直至确认成功挂上拦阻索,操作难度和压力要远远大于第一次掉头转弯和第三边飞行。

从整体操作来看,即使是“正常状态”的“普通模式”,舰载机的着舰降落本身也是十分剧烈、容错率非常低的;而且越是到后面的环节,留给飞行员调整的时间、空间、精力分配余地也越小。前一个环节出现的失误和遗漏,很难在后续环节中进行正确有效的弥补;除非果断放弃着舰并立刻复飞,否则最终的降落一定是不稳定、而且具备极大风险的。

此次F-35C的事故就是这一规律的典型体现——一方面飞行员缺乏足够的经验,在心理层面还尚未具备执行极端化操作的素质水平;另一方面,从公开信息提到的“未能完成着舰检查清单”来看,飞行员的失误甚至形成在第一次掉头转弯/盘旋之前。

美军飞行员尝试“加速恢复”的动机

从目前公开的信息来看,在美国海军内部,“加速恢复”是一种颇为公开、普遍的舰载机运作方式——尽管它是一种非常规的高风险操作。

这种做法的目的,主要是以牺牲安全冗余为代价,使单个架次的舰载机回收过程能够缩短数十秒不等的时间,尽可能提升航母的作战能力。

从航母本身发挥极限作战能力的角度来看,最大的瓶颈实际上并不在于舰载机群的最大连续出动能力,而是在于最大连续回收能力——特别是在远离己方陆基机场的情况下。一艘具备4弹射器的航母,回收4架舰载机所需要的最短时间,远远长于放飞4架舰载机所需要的最短时间。

在2003年3月21到4月9日的作战中,美国海军VFA-115中队的“超级大黄蜂”舰载战斗机,总共出动623架次任务,其中216次是进行伙伴加油。

在2003年3月21到4月9日的作战中,美国海军VFA-115中队的“超级大黄蜂”舰载战斗机,总共出动623架次任务,其中216次是进行伙伴加油。

在进行较高强度运作的状态下,航母上方的空域实际上非常拥挤,会有大量的待降落飞机盘旋备降。一旦较长时间得不到着舰机会,这些飞机的剩余燃油会下降到一个非常危险的水平;航母又必须再次放飞舰载机,为这待降落飞机进行伙伴加油——这又会导致更多的飞机等待着舰。

美军的“加速恢复”,实质上就是通过把舰载机和飞行员的潜力压榨到极限,尽可能地强化航母的回收能力。

结语

美军会放弃“加速恢复”策略吗?

从目前的报道看,虽然发生了此次事故,但美军并不会明确禁止“加速恢复”策略的继续运用,而是着力于通过改进相关的规范标准和设备硬件,进一步减少人为因素导致飞机损失的概率。

相关的措施中,已经实施的内容包括更改了F-35C的飞行手册,要求飞行员在使用APC系统的情况下进行着舰操作。

目前美军内部还在讨论、有可能在未来付诸实施的内容包括但不限于:

在舰载机的内部,针对飞机进入进近构型又未开启APC等系统的情况下,从平视显示和座舱语音方面,分别给予视觉和听觉上的提示。在舰载机的外部添加提示装置,使甲板上的着舰信号军官可以目视判断舰载机是否开启APC系统等。

排版:王薛婷

策划 | 文案:候知健

编审 | 监制:武晨、王兰

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