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蒸汽弹射技术是否比电磁弹射更有优势?难度更高?

失约
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蒸汽弹射最大的问题,就是累,人累,机器也累。

所谓的蒸汽弹射,是用烧锅炉产生的高压蒸汽,在瞬间释放,然后产生动能,推动飞机前进。

其关键技术,在于一个开口汽缸。

普通汽缸是个圆柱体结构,里面有个活塞,做往复运动。

但是蒸汽弹射,需要活塞带动一个甲板上的活动块,一起运动76(小鹰级)或者95米(尼米兹级)。

用传统的闭口汽缸+活塞,活塞杆结构,是无法做到的。因为汽缸直径只有0.5米左右,你不可能去做一根76米长或者95米长的刚性活塞杆出来。

所以发明了开口汽缸。这种汽缸的横截面不是O型,而是C型。

然后,活塞走到哪里,就用一种钢制密封带,把活塞后的开口汽缸的开口封堵到那里。

蒸汽弹射器的开口汽缸

这样才能做到,甲板下面是汽缸,甲板上开个口子,和活塞一起的滑块凸起在甲板上,然后要弹射,就把飞机前轮连接到滑块上。

蒸汽弹射用了几十年,已经非常成熟。

有利必有弊。蒸汽弹射器的弊端主要有以下几点:

第一,蒸汽弹射的动力,依赖于锅炉烧热水产生的高压蒸汽。

那么,要弹射大量飞机升空,就需要源源不断的蒸汽。极其考验锅炉和锅炉工程师的功力。

尼米兹级航母每弹射8架战斗机升空,航母的航速就要掉8节。

这是因为,核动力航母的动力方式,也是依靠核能裂变,产生热量,然后加热水,产生蒸汽。

高压蒸汽,通过蒸汽轮机,叶轮转动,产生机械能。

所以,高压蒸汽不但要用于航母自身的推进,也要用于弹射飞机,有需求矛盾。

第二,蒸汽弹射器维护工作复杂繁琐。

既然有汽缸,就离不了润滑油那些。可动部件就要出故障,就要进行定期维护保养。而开口汽缸的结构,反复运动的活塞和密封带,总有些蒸汽泄漏,润滑油泄漏。于是,弹个几十回,就要仔细清理。

蒸汽弹射器每进行400次弹射,就要出一次故障。而蒸汽弹射器的各个子系统,包括海水淡化设备、贮水池、 高压水泵、锅炉、加热装置,多多少少都会出点毛病。

于是,为了伺候老美尼米兹级航母上的4个蒸汽弹射器,老美航母上有500个人是专门维护这一块的。

维护蒸汽弹射器系统的资金,更是占到了航母全部维修资金的百分之八十。

也就是说,蒸汽弹射器,才是航母爹的真爹。

也难怪,英国航母铁了心要搞滑跃起飞,不爱玩蒸汽弹射。

英国新航母威尔士亲王号,6万吨级,采用滑跃起飞

俄式航母也选择了滑跃起飞,放弃了蒸汽弹射器。

法国航母倒是买了老美的蒸汽弹射器,然后习惯了修修补补。

第三,蒸汽弹射器只能弹射单一荷载。

老美航母的蒸汽弹射器,主要设计指标就是要弹动满油满弹的30吨级固定翼飞机。

最明显的直接指标,就是要把以前的大块头,F14舰载机弹射离舰。

后来的这些F18F35,其重量都要小于F14。

所以,力大砖飞。弹射三十吨是没问题的。

但是,如果用于弹射几吨,吨级级别的无人机,这些蒸汽弹射器就属于用力过猛了。

即使缩小蒸汽压力,也做不到把小吨位无人机平稳弹射。废话,本来就不是干这个活儿的。

所以你看,航母用蒸汽弹射器,主机锅炉也累,维护的人也累。伺候这么个活爹。

电磁弹射则属于新一代弹射技术。

其原理,就和电磁炮的原理类似,通过磁场,电流,产生电磁力,把滑轨上的滑块弹射出去。

滑块连接飞机前轮,ok!

电磁弹射示意图

没有了开口汽缸,也就完全避免了开口汽缸的蒸汽泄漏,润滑油泄漏,也就避免了去维护开口汽缸这个故障多发部件。

电磁弹射的甲板可动部件维护保养工作量,远远小于蒸汽弹射器的甲板可动部件维护保养工作量。

另外,电磁弹射力度可控。

电流可大可小,产生的电磁力也就可大可 小。

这样,弹射有人驾驶飞机,完全可以做到逐渐提升加速度,让飞机离舰的一刹那加速度最高。

这样飞行员适应起来容易一些。

蒸汽弹射器则是刚开始那一下加速度最高,推背感最强,然后蒸汽压力迅速降低,加速度也就越来越小。

用于弹射无人机,电磁弹射的可以做到全适应。不但可以弹射大型无人机,也可以弹射小型无人机。不但可以做到高速弹射,也可以做到低速弹射。

不挑机。无论你是什么机,我百搭。嗖,一下,就----弹---射--出去了。

然后,只要解决主要的问题,电能的快速存储,释放,就能做到相同时间内,比蒸汽弹射更大的弹射数量。

我们一步到位, 上了电磁弹射,并非我们不掌握蒸汽弹射技术。

事实上,早在80年代,我国买回来墨尔本号航母进行拆解的时候,海军就组织人员上去,对这艘装备蒸汽弹射器的航母进行了测绘。

这是局座亲口说的。局座当时就是作为技术人员,上去了。

然后,墨尔本号这个航母拆除了主机部件,作战武器,指挥系统这些。

但是蒸汽弹射器没拆。被咱们里里外外看了个遍。

其制造难度不在于开口汽缸,而在于那个开口汽缸的密封带。

经过技术攻关,我们也攻克了这个材料难题,做出了我们自己的蒸汽弹射系统。

但是,就在福建号要建造的过程中,我们的电磁弹射器技术也有了突破性进展,完全具备了装舰条件。

所以,我国航母建造直接迈了一大步,直接放弃了蒸汽弹射器技术,直接采用了电磁弹射器技术。

常规动力+电磁弹射,也是全球首家航母采用这种设计的。

新电磁弹射器的水平,更是超过了老美电磁弹射器的表现,率先摘得了 电磁弹射器弹射五代舰载机 的桂冠。

这是我们中国制造的光荣!值得骄傲,值得点赞!

诗云历史
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