作者:瀚海狼山 彈射器在航母這種海戰(zhàn)特殊艦型出現(xiàn)不久也就出現(xiàn)了,因為早年的航母甲板只有200米左右,要在這上面排隊起降螺旋槳戰(zhàn)斗機,稍微載重都起飛很困難,最好有一種裝置在起飛時“助推”一下;而到了噴氣機上艦時代,若沒有助推裝置,以當時噴氣發(fā)動機的推重比,幾乎無法靠自己的推力在平甲板航母上完成起飛。 這導致彈射器這種航母專用助飛裝置很早就出現(xiàn)了。甚至還一度出現(xiàn)過在艦載機上捆綁助推火箭的方法?,F(xiàn)在很多軍事愛好者腦洞大開的方法,其實在各國海軍早年的航母上,大多都實際試驗過。比如什么皮筋助飛、彈簧助飛、火藥發(fā)射筒助飛、火箭筒助飛等等,最后發(fā)現(xiàn)都不靠譜。最終發(fā)明了蒸汽彈射裝置,證明實用性最強的一種助飛裝置。當然,蒸汽彈射也有個復(fù)雜的進化過程,最早是用氣缸——推桿——滑輪組——彈射繩的笨重組合,早年也是單杠彈射,最近幾十年才進化到雙缸加彈射梭的大功率蒸汽彈射系統(tǒng)。 雙缸雙活塞加單彈射梭的蒸汽彈射,采取兩個總長超過100米的大直徑彈射管并聯(lián);高壓蒸汽通過電磁閥,由蒸汽包瞬間釋放到彈射管,高壓蒸汽推動活塞前進,同時帶動彈射梭,拉動艦載機起飛。 蒸汽彈射的做功,主要集中在彈射開始的瞬間;而隨著活塞的向前運動,高壓蒸汽的擴散空間越來越大,壓力越來越小,溫度也越來越低;因此當活塞運動到彈射管后半段的時候,彈射動力已經(jīng)成強弩之末,對艦載機已經(jīng)沒有多大幫助了。 在蒸汽彈射管的末端,還要有一套活塞減速系統(tǒng),等于讓兩個并聯(lián)的彈射活塞的頭部瞬間插入水管中,來讓它們的速度迅速歸零并且降低溫度。由于活塞減速也有十幾米的距離,導致100多米長的蒸汽彈射系統(tǒng)的真正做功距離也就前80米,這就進一步降低了蒸汽彈射的實際效率。 飛行員對蒸汽彈射的感覺是:彈射開始瞬間拉力極大,而當彈射器接近末端時,飛機自身發(fā)動機的推力,已經(jīng)遠遠超過彈射器的拉動!彈射開始時,瞬間拉力和加速度往往超過4個G,高達4.5到5個G,這對機體壽命和飛行員的健康,都是不利的。但越往后動力越小,幾乎是“有氣無力”的狀態(tài),對飛機起飛幫助很小。 瞬間爆發(fā)的彈射方式,也限制了蒸汽彈射器的最大彈射能力;最終型號C13-2蒸汽彈射器的最大彈射力也就30噸出頭,加上吹氣大襟翼等特殊艦載機本身的設(shè)計,才能彈射35噸的艦載機。若再想提高,只能讓蒸汽彈射器直徑更大,爆發(fā)力也更強,這是飛機和飛行員所不能承受的,因此蒸汽彈射器已經(jīng)到了潛力挖掘的極限。 彈射初期高達4個G以上的加速度,更是大展弦比無人機無法承受的:所謂大展弦比就是翅膀很寬很薄,而且基本和機身成垂直狀態(tài)安裝,無明顯后掠角度的飛行器;這種飛行器,往往無法承受超過2個G以上的瞬間加速度;一旦超過這個值,彈射的瞬間可能就把翅膀拉掉或者機體拉斷;因此想彈射大型無人機,最好是用電磁彈射。 蒸汽彈射的彈射重量可調(diào)節(jié)幅度很小。我認為主要是因為電磁閥對蒸汽發(fā)射量是不可大范圍任意調(diào)節(jié)的,而且調(diào)節(jié)過程超級麻煩,需要人工手動旋轉(zhuǎn)大量的閥門,費時費力而且效果不佳。 而電磁彈射裝置,只需要在控制盤上修改幾個數(shù)碼就行,范圍可以從45噸到4噸自由調(diào)節(jié)。電磁彈射和攔阻,相比蒸汽彈射的技術(shù)進步,是革命性的。正如電力火車淘汰了蒸汽火車頭。只可惜蒸汽彈射經(jīng)驗最豐富的美國人至今認為只有愛因斯坦才能玩轉(zhuǎn)電磁彈射和電磁攔阻。等真正整明白,怕是黃花菜都涼了。 |
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