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蒸汽弹射器工艺绝密,被视为美国独门黑科技,真的那么完美吗?
2019-11-12 08:01:11 阅读:3078

与第二次世界大战后欧美的现代航空母舰相比,第二次世界大战期间的航空母舰有了很大的变化,即弹射器的大规模使用。这种情况的主要原因是喷气式飞机的出现和主流化。由于现代舰载机重量的大幅增加,传统的自支撑起飞和原有简单的弹射设备已经不足以满足重型舰载机的需求,于是蒸汽弹射应运而生。

蒸汽弹射器里面

1951年,英国海军科林·米切尔(Colin Mitchell)首先提出将蒸汽轮机与航空母舰的弹射器连接起来,然后发明并改进了今天航空母舰使用的蒸汽弹射器。虽然据说蒸汽弹射器的制造技术目前只有美国和英国掌握,但从国内航空母舰技术的发展进步来看,我国也自主开发了航空母舰蒸汽弹射器,这是我国技术上的一大飞跃。

航空母舰的每个蒸汽喷射器包含一对平行的活塞缸,由航空母舰上的反应堆产生的大量高压蒸汽驱动。起飞前,活塞顶端通过穿梭机与舰载机连接,并用带强力杆的夹具固定。

戴高乐号上的技术人员正在安装蒸汽弹射器。

当航空母舰获得飞机的起飞指令时,气缸阀将打开,导致大量高压蒸汽快速流入装置内部的气缸。活塞拉动产生大量推力后,夹具将立即释放,允许蒸汽喷射器启动,并允许飞机快速起飞。钢瓶阀门的开启时间受到严格限制。为了确保下一次蒸汽喷射能够快速待命,一旦飞机离开航空母舰,汽缸将立即关闭。

由于更先进和复杂的电磁喷射系统仍在试验中,美国海军估计改进和优化的蒸汽喷射系统将持续到2050年左右。

航母上的蒸汽弹射器有两种弹射器,一种是“前轮牵引式弹射器”,另一种是“拖绳式弹射器”。一般来说,“双线弹射器”不常用于现役航空母舰。大多数装有蒸汽弹射器的现役航空母舰,包括美国和英国,都使用“前轮拖式弹射器”。这种顶出方式的优点是比“拖绳顶出”节省更多的人力,顶出时间更短更有效,安全性更高,操作更简单。主要方法是将飞机前轮的弹射杆直接安装在位于甲板上的弹射装置的滑块中,通过弹射阻力实现舰载机的加速效果。

然而,蒸汽弹射器的缺点也很明显,即成本太高。此外,蒸汽弹射器的设计和安装技术极其复杂,日常维护也非常耗时费力,成本巨大。此外,蒸汽弹射器需要占用航母的大量淡水资源。美国曾经想为蒸汽弹射器安装蒸汽冷凝回收装置,但由于冷凝回收装置工作量大、体积大、效率低,美国技术人员后来拒绝了。

以退役的美国“小鹰号”级常规动力航空母舰的c-13弹射器为例。每个弹射器需要625公斤淡水资源和大约1吨缓冲淡水。一旦航空母舰以每分钟1架飞机的速度发射,7-8艘航空母舰连续弹射,航空母舰的锅炉将因压力过大而失去20%的工作效率,航空母舰的功率将下降32%,相应的速度将下降8节。尽管对核动力航空母舰的功率没有限制,但大量消耗淡水的问题无法解决。因此,蒸汽喷射装置并不完美。电磁弹射器解决了上述问题。

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