提及航母舰载机阻拦系统，人们首先会想到航母降落甲板上那三四根阻拦索。其实，阻拦索不过是阻拦系统外露的一个阻拦介质而已，在降落甲板下方还有一大堆体积庞大、重量可观的制动系统、液压缓冲系统和控制系统。其系统构成之复杂、技术水平要求之高，不亚于航母弹射系统。
构成复杂
早期的阻拦系统极为简陋，就是一根钢缆或棕缆两头拴上沉甸甸的沙包而已。随着舰载机重量越来越大，降落速度越来越高，阻拦系统逐渐变得越来越复杂。
二战后，人类全面进入喷气机时代。在降落速度方面，各型喷气机均在数百千米/时左右。陆上机场2000多米长的跑道，有时仍不够用。于是，一些陆基战机移植了舰载机的拦阻钩，不少陆上机场也借鉴航母设置了应急阻拦系统。
航母阻拦系统工作原理
不过，陆上机场的应急阻拦系统与航母阻拦系统相比，技术要求有云泥之别。以满载排水量10万吨的美军核动力航母为例，其真正能用于舰载机降落的甲板长度仅有200米左右，不及陆上机场的十分之一。要确保舰载机在如此短的距离内被强制制动，舰载机及阻拦系统所要承受的过载之大，可靠性要求之高，均超陆上机场的同类系统。陆上飞机降落时没有舰载机着舰失败立即拉起复飞的要求，因此钩住阻拦索时速度相对低，且机场阻拦系统可将阻拦索放至数百米长，故飞机及阻拦系统承受的过载一般不超过2G。反观舰载机，其在拦阻着舰过程中承受的大过载，无论是对舰载机结构，还是对飞行员健康都是一种严重损耗。这就要求航母阻拦系统在确保舰载机安全着舰的前提下，尽可能在阻拦过程中让过载变化曲线变得平滑，并努力降低过载峰值。此外，阻拦系统对于陆上机场而言，属于锦上添花的附加安全设备，正常情况下不必使用。而对于常规起降型航母来说，阻拦系统是其必不可少的重要设备。其不仅使用频率高，还要求使用后能在极短时间内迅速恢复状态，以满足出击机群密集着舰要求。
现代航母的阻拦系统通常由阻拦介质、制动系统、液压缓冲系统、控制系统和冷却系统组成。
美海军F-18E战斗机着舰
阻拦介质 ，分为阻拦索和阻拦网两大类。因舰载机着舰钩能将巨大的拦阻冲击力传递给飞机的主要承力件，故阻拦索对舰载机造成的损伤较小，并可反复使用，一般用于舰载机的正常着舰。阻拦网则是对舰载机进行「劈头盖脸」式的全面阻拦，对舰载机造成的损伤较大。所以，阻拦网只是在舰载机出现诸如着舰钩无法放下、发动机故障或燃油耗尽无法复飞等特殊情况下才会上场，且一般只用一次就要更换。
制动系统 ，主要由动滑轮组、定滑轮组、钢索、液压油缸、柱塞、控制阀、蓄压器、膨胀空气瓶、油液冷却器、复位阀等组成。当舰载机着舰钩挂上阻拦索后，飞机向前的巨大动能通过滑轮钢索传递到连接液压油缸柱塞上的动滑轮组钢索上，动滑轮组便向定滑轮组的方向移动。与此同时，液压油缸中乙烯基乙二醇油液通过定长冲程控制阀流向蓄能器。定长冲程控制阀，是一个流量可调整的节流阀，液体通过该阀时会产生压力损失，对液压油缸中的流动液体产生阻尼，从而对舰载机产生阻拦力。在运动中，动滑轮组与其相连的滑轮通过钢索系统使得定长冲程控制阀的凸轮旋转，控制阀杠杆系统的支点位置发生改变。控制阀的开度会越来越小。在冲程的末端，阀开口完全封闭，柱塞及与之相连的动滑轮组便停止运动进而控制舰载机将速度降为零。蓄能器与阻拦装置的膨胀空气瓶相连，随着油液的进入，其压力越来越大。压缩空气便推动浮动活塞使蓄能器中的油液进入油液冷却器，将液体温度降低。当阻拦系统操作人员通过控制杠杆打开复位阀，油液经冷却器回到液压油缸.推动柱塞带动动滑轮组回到初始位置，准备下一架飞机的阻拦。
拦阻索价格昂贵
液压缓冲系统 ，主要通过将动能转化为热能的方式，降低制动初始瞬间产生的过载，以延长阻拦系统和舰载机的使用寿命。该系统中的滑轮缓冲装置，能明显削减舰载机着舰钩钩上阻拦索时阻拦索产生的张力峰值。阻拦索末端缓冲装置能消除因滑轮组转速不同而引发的阻拦索振颤。
控制系统 的主要作用是让着舰重量不同的各类舰载机在大致相同的距离内被拦阻着舰。控制系统主要通过人工调整舰载机重量选择器丝杆推动上摇块水平移动，通过改变摇块机构的臂长比来调节定长冲程控制阀阀芯的初始开口大小。舰载机着舰重量越大，这个初始开口就越小系统因此产生的阻尼就越大。
航母阻拦系统，其实是一套将动能转化为热能的复杂机构。冷却系统的作用是及时带走产生的热能，满足连续工作需要，不使其因部件过热失效而「罢工」。一般而言，整套航母阻拦系统中，只有阻拦介质安装在降落甲板的专用基座上，由弓形弹簧钢片控制阻拦介质的放倒与起竖，其他组成部分均安装在降落甲板下方。
要求颇高
现代航母上的阻拦索长度比降落道的宽度更大，尤其是右舷区域远远超出降落道，形成一个突出部。这是因为舰载机着舰钩若不能钩住以阻拦索中点为基准，左右各20%总长的区域内，阻拦索两端受力悬殊过大将导致其断裂，或者舰载机被阻拦索拉偏而冲出降落道。美军的经验显示，在波涛汹涌的大海上，很难精确控制舰载机着舰精度，其实际着舰点距降落道中心线的左右偏差可能各达3至5米之多。如此算来，阻拦索最短长度不能低于25米。实际操作中，为进一步增加安全余量，尼米兹级航母每根阻拦索长达38.5米。该级航母因在左舷后方设有舰载机升降机，因此其阻拦索只能尽可能向右舷区域挪动。即便如此，为安全起见，以降落道中心线为基准，其左右两侧阻拦索长度之比也要控制在8:11左右。
舰载机受舰体仰俯、舰尾气流和舰载机降落下滑角误差等各种因素影响着舰时不仅会产生横向偏差，也会产生纵向偏差。为确保能在绝大多数情况下助力舰载机安全降落，现代航母通常会在降落甲板上设置4道阻拦索。尼米兹级航母的第1道阻拦索安装在距降落甲板尾部约 56米处，4道阻拦索彼此间隔12.5米。正常情况下，舰载机的着舰点在第2与第3道阻拦索之间，因而这两道阻拦索使用率最高。若舰载机钩住了第1道阻拦索，表明其降落时下滑角过大。若钩住了最后1道阻拦索，则证明其降落时下滑角过小。
阻拦索平时放倒，工作时由弓形弹簧片撑起来，使之与降落甲板间拉开一定距离，方便被舰载机尾钩挂住 因舰载机着舰时要随时准备复飞，故保持有一定的迎角以获得足够的升力，因此着舰钩放下后其高度低于机轮。当着舰钩钩住阻拦索时，舰载机其实还在空中飞行。当阻拦系统起作用时，舰载机机轮在绝大多数情况下已越过了所有的阻拦索。
更换拦阻索费时费力
舰载机拦阻着舰后，都会向前滑跑一段距离以逐步减速。美国航母为让舰载机着舰后被快速牵离降落甲板，将阻拦系统设计成不管舰载机着舰钩钩住的是哪道阻拦索，最终要大致停在同一个区域。对尼米兹级航母而言，其舰载机停稳后，距降落跑道前端约25米左右，大于1个机身身位。这就意味着，若舰载机降落时下滑角过小，钩住的是第4道阻拦索，因其制动距离过短，故舰载机及阻拦系统所承受的过载会明显高于正常情况。
众所周知，越复杂的东西可靠性越低，但阻拦系统却恰恰要求具备极高的可靠性，唯一的办法是不遗余力追求每个部件的高可靠性。美军公开资料显示，F-14A以22吨着舰重量、120节时速着舰是常态，此时其着舰动能在42兆焦左右。而F-18E以18.5吨着舰重量、145节时速着舰时，其着舰动能更是高达51兆焦左右。要在2至3秒内完全吸收如此巨大的能量，且不能造成系统内各部件的功能性损坏，这对材质及制造工艺提出极高的要求。
最能集中反映材质及制造工艺苛刻要求的当然是阻拦索。目前各国航母所用阻拦索直径约30毫米，由具备高强度、高韧性的高碳钢丝编织而成，并用特种油脂浸透。这种各项指标颇高的高碳钢丝绝非普通钢铁企业所能生产。
航母拦阻系统工作示意图
阻拦索及隐没在降落甲板下方绕行于诸多动滑轮、定滑轮之间的钢索，其实是个完整的整体。尼米兹级航母暴露在降落甲板上的每根阻拦索长度为38.5米左右，而舰载机着舰钩从钩住阻拦索到停在降落甲板上，制动距离约百米。用勾股定理计算，此时暴露在甲板上的阻拦索被拉长到203.6米左右。若再加上甲板下绕行在各动滑轮与定滑轮之间的钢索，其总计要被拉出超过300米的长度。这么长的钢索任何一个点出现问题，都是灾难性的。
为保障人身安全，航母降落甲板上都标出阻拦索危险区，要求遂行舰载机降落作业时人员禁入这些危险区，但这并非万全之策。2015年4月，「艾森豪威尔」号航母发生阻拦索拉断事故，飞舞的阻拦索像钢鞭般横扫降落甲板，将位于危险区外的10名舰员打得腿断筋折。不仅如此，逾300余米的钢索一旦失去束缚，极易与其他阻拦系统发生缠绕故障，令整个着舰区功能瘫痪。
阻拦索一旦断裂，更换新索是件极麻烦、极耗时间的体力活儿。因为阻拦系统安置在降落甲板下的机构复杂且紧凑，无甚操作空间，因此只能将长达数百米的阻拦索在甲板表面展开后，再用人力一点点往甲板下方滑轮系统里塞，将钢索安装到位后还要用切割机切断钢索并作收口处理，接下来还要进行各种调试，并设置好相应的参数。整套流程走下来，至少要几个小时。2016年11月14日，首度参加实战的俄军「库兹涅佐夫」号航母1架米格-29KR，因着舰速度比规定值高了30千米/时，导致拉断了第2根阻拦索，结果令1架待降的米格-29KR在空中盘旋了45分钟直至燃油耗尽坠海也未能等到舰员更换完阻拦索。
俄罗斯米格29K舰载战斗机
新的选择
现有的航母阻拦系统靠液压吸收能量。液压装置不仅体积庞大、重量可观、对密封要求高，且只能通过调节定长冲程控制阀阀芯的初始开口大小来调整阻尼大小。实践表明，这种调节方式效果有限从而导致液压阻拦系统工作时初始过载最高达6G，而这个过载会在2至3秒钟内迅速降至不到2G致使其变化曲线甚为陡峭，从而对舰载机、飞行员及阻拦系统本身产生巨大的瞬间冲击。
全球装备量最大的MK-7液压阻拦系统已持续发展50余年，目前服役的是MK-7 Mod3/4型，已基本将潜能挖掘殆尽，但仍未从根本上解决瞬间冲击过大的问题。于是，人们便另辟蹊径，开发出水力-电力涡轮阻拦系统(也称电磁阻拦系统)。
这种新型阻拦系统用水力涡轮作为阻力元件。同时在水力涡轮上增加了一个发电机。每根阻拦索两端各部署有一套这样的阻力元件。其工作原理是，当舰载机着舰钩钩住阻拦索后，系统将自动计算分析阻拦索的受力情况并反馈给水力涡轮系统和发电机，调整出最合适的拉力。水力涡轮飞速转动，消耗掉一部分舰载机着舰动能的同时，发电机也开始工作将部分舰载机着舰动能转化为电能，注入航母电网中。待舰载机停稳，相关人员将着舰钩从阻拦索上摘去后，系统电动机启动，将阻拦索恢复至阻拦之前的状态。
从其工作原理可见，电磁阻拦系统与电动汽车的刹车能量回收有诸多相似，二者能在拦阻过程中将部分动能转化为电能，在回收能量的同时减速。
因能精确调整机械减速和电磁减速在系统出力中的占比，电磁阻拦系统的峰值过载能降至4G左右，平均过载不到3G。过载曲线变得平滑后，舰载机着舰瞬间所受的冲击过载得以明显降低，利于延长机体寿命。此外，阻拦索的实际使用寿命也将在现有百余次基础上大幅提升。
「福特」号电磁拦阻系统
此外，因发电机功率易调节，令整个阻拦过程变得可调可控，故福特级航母采用的「先进阻拦装置」所允许的舰载机最高钩索速度可达87米/秒，最大吸能量提至95兆焦。作为对比，尼米兹级航母上采用的MK-7系列液压阻拦系统允许的舰载机最高钩索速度为66.88米/秒，最大吸能量64.4兆焦。由此可见，电磁阻拦系统所能承受的舰载机着舰速度和重量都大幅提升。
然而，新生事物总是伴随着各种麻烦。据美媒披露，在「福特」号航母正式服役的头一年，「先进阻拦装置」故障率很高，平均每工作20次就会发生一次故障，与美军提出的连续降落1.65万架次无故障的可靠性要求相距甚远。直到2020年，「先进阻拦装置」才基本达到堪用状态。随着相关技术的完善，电磁阻拦系统较液压阻拦系统的优越性将逐步显现。
