航空母艦蒸汽彈射器用起來不錯,但這五大缺點也是不可忽視!

首頁 > 軍事

航空母艦蒸汽彈射器用起來不錯,但這五大缺點也是不可忽視!

來源:臨沂車視界 釋出時間:2022-07-04 10:10

  【導讀】這次我們來談談蒸汽彈射都有哪些缺點。蒸汽彈射聽起來不錯,但缺點也是不可忽視的。

  第一,需要消耗蒸汽。蒸汽是高溫高壓的氣體,你如果連續使用幾次蒸汽彈射器,你的壓力就不足了。

  以美國小鷹級航空母艦的C-13彈射器為例,每一次彈射消耗625公斤的蒸汽和1噸左右的緩衝淡水。連續緊急彈射8架飛機之後航母鍋爐蒸汽壓力就會損失20%,整個動力就會損失32%,航速下降8節。

  並且航母儲備蒸汽時間非常久,將大量的水燒開產生蒸汽幾個小時,但是電池儲能只需要15分鐘是在緊急作戰下具有很大的優勢。

  第二,要消耗大量的淡水。每一次彈射至少要消耗625公斤的蒸汽。你看美國的影片,飛機起飛的時候,整個跑道上都在冒煙,那都是淡水蒸汽。

  為什麼要消耗淡水呢?因為海水裡面有大量的雜質,而氯化鈉、鎂、鈉等金屬形成蒸汽之後,對整個飛機上的精密儀器腐蝕性相當大,所以必須使用淡水或者蒸餾水。

  但是我們知道在海上是沒有淡水的,你攜帶的淡水量是有限的。對於核動力航母來說,問題並不大,因為核動力航母的能源是無限的。

  可以採用低壓蒸餾法,直接引進海水加熱蒸餾,然後凝結就可以得到蒸餾水,可是常規動力航母動力有限。這就是為什麼常規動力航母,如果用蒸汽彈射的話,會很吃力。你沒有那麼多的能源去保證你的蒸汽和淡水。

  第三,重量太重。蒸汽彈射器需要配備蒸汽儲罐、管線和輔助裝置,體積和重量過於龐大。美國最新的蒸汽彈射器全套體積達1,100立方米,全重接近500噸。可是反觀美國的電磁彈射裝置,只需要500多立方米,全重325噸,減小了接近一半。

  第四,蒸汽彈射無法精準地控制能量輸出。如果飛機過重,蒸汽彈射力量不足,無法彈射;如果是小型的無人機,蒸汽彈射也無法彈射,因為所需的力量太低,導致蒸汽壓力不足。

  第五,傳統的蒸汽彈射能量有限,最大隻能達到95兆焦,而美國設計的電磁彈射器最大輸出達到122兆焦,能量輸出多了29%,而能量利用率高達90%。說白了蒸汽彈射就是傳統的內燃機汽車,而電磁彈射,就是現在流行的電車。

  電動代替機械傳動勢在必行。那麼什麼是電磁彈射呢?電磁彈射的工作原理又是什麼呢?

  延伸閱讀:

  航空母艦的蒸汽彈射器的發明與使用和發展過程

  蒸汽彈射器(英語:Steam catapult)是第二次世界大戰後現代航空母艦中唯一使用的飛機彈射器,主要是由於噴射飛機的出現,艦載機重量大幅提升,自力起飛和原先的彈射器裝置已不足以應付其需求,於是1951年,英國柯林·米切爾中校(Colin C.Mitchell)提出將航母蒸氣輪機的蒸氣連動到彈射器上,進而發明了航母用的蒸氣彈射器。#武器裝備#

  目前只有美國與英國擁有製造技術,並於航艦上使用著,前者為C-13型,後者為BS5型,C-13型除了供給美國海軍使用外,法國海軍也使用此型。

  蒸汽彈射有兩種彈射方式,一種是前輪彈射,另一種是拖索式彈射。後者則只有巴西採用。

  在20世紀50年代初,英國海軍上尉首先使用蒸汽的想法。試驗表明,它有可能獲得更強大的彈射器,而除著大型噴氣飛機開始出現,蒸汽彈射系統搭載上航空母艦。

  在2010年代,配備電磁彈射器的航母預計投產,福特級核動力航空母艦將使用的電磁飛機彈射系統。不過美國海軍也提出一個蒸汽彈射器改進計劃,提升蒸汽彈射器的能力,因為蒸汽彈射器技術成熟,而電磁彈射系統仍然在實驗中,經提升的蒸汽彈射系統預計可使用到2050年。

  蒸汽彈射器是將蒸汽壓力轉化為對飛機的推力,利用彈射器軌道上的滑塊把飛機高速彈射出去,而根據艦載機彈射方法,可分為兩種彈射方式,一種是“前輪彈射”,另一種是“拖索式彈射”。

  彈射器的管線鋪設於飛行甲板下,並在甲板的溝槽上連結一滑塊,在“前輪牽引式”的情況下,飛機會將彈射杆勾住於滑塊,當彈射器充氣完成後,甲板會立起阻擋熱蒸氣、保護甲板作業人員的“噴流擋板”(分成耐熱磚和流水冷卻式兩種,目前新建航母採用前者,在不需進行彈射作業的情況下可蓋起來成為甲板的一部分),飛機再借由蒸氣的強大推力驅動滑塊前進而起飛,多餘的蒸氣再於管線末端排出,若天候惡劣、甲板勤務人員不好進行作業時,可以自甲板的“彈射器綜合控制系統”操作,其為甲板上的一個半圓形透明操作室,可於該處操作彈射系統,不使用時可關閉而成為甲板的一部分。

  拖索式彈射:初期使用的方法,需要多名人員在甲板待命,是以鋼索將艦載機掛載於滑塊上,再以其快速向前移動,將飛機沿著甲板上的軌道拖曳加速,進而起飛,現役航空母艦已多不使用這種方式(目前只有巴西的“聖保羅號”航母為此種彈射方式)。

  前輪牽引彈射:後期使用的方法,比拖索式省下大量的人力,彈射時間比拖索式短,安全性較高,操作較為簡便,是將飛機前輪上的彈射杆掛載於甲板上彈射器的滑塊中,經由彈射的拖曳達到加速之效,現役航空母艦多數採用這種彈射方法。

  蒸氣彈射器造價昂貴、設計、製造和安裝技術均複雜、保養維護非常費工夫和成本大,又需佔用航母大量空間和消耗大量淡水,美國曾為此考慮過蒸汽冷凝回收裝置,終因體積大及效率低而取消。因此美國海軍目前正嘗試採用新式的“電磁彈射器”,其原理類似磁浮列車,能有效降低維護和發射成本,並能提升航母自動化程度。

上一篇:美日韓尷聊25... 下一篇:003下水後,...
猜你喜歡
熱門閱讀
同類推薦