航空母舰蒸汽弹射器用起来不错,但这五大缺点也是不可忽视!

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航空母舰蒸汽弹射器用起来不错,但这五大缺点也是不可忽视!

来源:临沂车视界 发布时间:2022-07-04 10:10

  【导读】这次我们来谈谈蒸汽弹射都有哪些缺点。蒸汽弹射听起来不错,但缺点也是不可忽视的。

  第一,需要消耗蒸汽。蒸汽是高温高压的气体,你如果连续使用几次蒸汽弹射器,你的压力就不足了。

  以美国小鹰级航空母舰的C-13弹射器为例,每一次弹射消耗625公斤的蒸汽和1吨左右的缓冲淡水。连续紧急弹射8架飞机之后航母锅炉蒸汽压力就会损失20%,整个动力就会损失32%,航速下降8节。

  并且航母储备蒸汽时间非常久,将大量的水烧开产生蒸汽几个小时,但是电池储能只需要15分钟是在紧急作战下具有很大的优势。

  第二,要消耗大量的淡水。每一次弹射至少要消耗625公斤的蒸汽。你看美国的视频,飞机起飞的时候,整个跑道上都在冒烟,那都是淡水蒸汽。

  为什么要消耗淡水呢?因为海水里面有大量的杂质,而氯化钠、镁、钠等金属形成蒸汽之后,对整个飞机上的精密仪器腐蚀性相当大,所以必须使用淡水或者蒸馏水。

  但是我们知道在海上是没有淡水的,你携带的淡水量是有限的。对于核动力航母来说,问题并不大,因为核动力航母的能源是无限的。

  可以采用低压蒸馏法,直接引进海水加热蒸馏,然后凝结就可以得到蒸馏水,可是常规动力航母动力有限。这就是为什么常规动力航母,如果用蒸汽弹射的话,会很吃力。你没有那么多的能源去保证你的蒸汽和淡水。

  第三,重量太重。蒸汽弹射器需要配备蒸汽储罐、管线和辅助设备,体积和重量过于庞大。美国最新的蒸汽弹射器全套体积达1,100立方米,全重接近500吨。可是反观美国的电磁弹射设备,只需要500多立方米,全重325吨,减小了接近一半。

  第四,蒸汽弹射无法精准地控制能量输出。如果飞机过重,蒸汽弹射力量不足,无法弹射;如果是小型的无人机,蒸汽弹射也无法弹射,因为所需的力量太低,导致蒸汽压力不足。

  第五,传统的蒸汽弹射能量有限,最大只能达到95兆焦,而美国设计的电磁弹射器最大输出达到122兆焦,能量输出多了29%,而能量利用率高达90%。说白了蒸汽弹射就是传统的内燃机汽车,而电磁弹射,就是现在流行的电车。

  电动代替机械传动势在必行。那么什么是电磁弹射呢?电磁弹射的工作原理又是什么呢?

  延伸阅读:

  航空母舰的蒸汽弹射器的发明与使用和发展过程

  蒸汽弹射器(英语:Steam catapult)是第二次世界大战后现代航空母舰中唯一使用的飞机弹射器,主要是由于喷射飞机的出现,舰载机重量大幅提升,自力起飞和原先的弹射器设备已不足以应付其需求,于是1951年,英国柯林·米切尔中校(Colin C.Mitchell)提出将航母蒸气轮机的蒸气连动到弹射器上,进而发明了航母用的蒸气弹射器。#武器装备#

  目前只有美国与英国拥有制造技术,并于航舰上使用着,前者为C-13型,后者为BS5型,C-13型除了供给美国海军使用外,法国海军也使用此型。

  蒸汽弹射有两种弹射方式,一种是前轮弹射,另一种是拖索式弹射。后者则只有巴西采用。

  在20世纪50年代初,英国海军上尉首先使用蒸汽的想法。试验表明,它有可能获得更强大的弹射器,而除着大型喷气飞机开始出现,蒸汽弹射系统搭载上航空母舰。

  在2010年代,配备电磁弹射器的航母预计投产,福特级核动力航空母舰将使用的电磁飞机弹射系统。不过美国海军也提出一个蒸汽弹射器改进计划,提升蒸汽弹射器的能力,因为蒸汽弹射器技术成熟,而电磁弹射系统仍然在实验中,经提升的蒸汽弹射系统预计可使用到2050年。

  蒸汽弹射器是将蒸汽压力转化为对飞机的推力,利用弹射器轨道上的滑块把飞机高速弹射出去,而根据舰载机弹射方法,可分为两种弹射方式,一种是“前轮弹射”,另一种是“拖索式弹射”。

  弹射器的管线铺设于飞行甲板下,并在甲板的沟槽上连结一滑块,在“前轮牵引式”的情况下,飞机会将弹射杆勾住于滑块,当弹射器充气完成后,甲板会立起阻挡热蒸气、保护甲板作业人员的“喷流挡板”(分成耐热砖和流水冷却式两种,目前新建航母采用前者,在不需进行弹射作业的情况下可盖起来成为甲板的一部分),飞机再借由蒸气的强大推力驱动滑块前进而起飞,多余的蒸气再于管线末端排出,若天候恶劣、甲板勤务人员不好进行作业时,可以自甲板的“弹射器综合控制系统”操作,其为甲板上的一个半圆形透明操作室,可于该处操作弹射系统,不使用时可关闭而成为甲板的一部分。

  拖索式弹射:初期使用的方法,需要多名人员在甲板待命,是以钢索将舰载机挂载于滑块上,再以其快速向前移动,将飞机沿着甲板上的轨道拖曳加速,进而起飞,现役航空母舰已多不使用这种方式(目前只有巴西的“圣保罗号”航母为此种弹射方式)。

  前轮牵引弹射:后期使用的方法,比拖索式省下大量的人力,弹射时间比拖索式短,安全性较高,操作较为简便,是将飞机前轮上的弹射杆挂载于甲板上弹射器的滑块中,经由弹射的拖曳达到加速之效,现役航空母舰多数采用这种弹射方法。

  蒸气弹射器造价昂贵、设计、制造和安装技术均复杂、保养维护非常费工夫和成本大,又需占用航母大量空间和消耗大量淡水,美国曾为此考虑过蒸汽冷凝回收装置,终因体积大及效率低而取消。因此美国海军目前正尝试采用新式的“电磁弹射器”,其原理类似磁浮列车,能有效降低维护和发射成本,并能提升航母自动化程度。

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