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“福建”舰最新进展,弹射“红色小车”入海,网友:终于要海试了

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《军武次位面》作者:大伊万

近期,关于中国海军“福建”号的最新建造动向频频见诸网络,也引发了不少军迷对于“红色小车”这样一个测试装置的兴趣。



“福建”舰弹射“红色小车”入海

那么,“红色小车”到底是起什么作用的呢?其实这就是一个用于测试航母弹射器的装置,最早由美国海军使用,作为航母飞行甲板主要的飞行系统,航母弹射器在安装完毕,或者大修结束后,都必须进行测试以确保系统能够达到其设计性能,如弹射速度、弹射吨位等达到要求。而要测试这一性能,最好的办法自然就是实际弹射一次,做一比一试验,就能明确弹射器的性能是否可靠,实际指标是否能够达到设计要求了。



美国福特号航母使用电磁弹射器将小车弹出的画面

所以,在不可能、也没有条件使用真飞机测试弹射器的情况下,“弹射小车”作为一个测试替代品就应运而生了。它使用的轮胎规格与战斗机轮胎比较类似,抓地力相当,同时“起飞”重量可调,一般在“弹射小车”的中部安装、固定配重块,配重块的重量不同,可以模拟不同型号的飞机最大起飞重量。这样,“弹射小车”被弹射出去之后,就等于是飞机被弹射出去了,这都是机会哈。



“弹射小车”被弹射出去之后,就等于是飞机被弹射出去了

当然了,“弹射小车”本身的设计倒也没有太大的门道,就是字面意义上的“小车”而已,一个车厢加上四个轮子,涂成红色以显得更像一个显眼包,车厢里可以放配重块。同时具备一定的空气动力学特征,可以让小车在离舰后产生负升力,尽早着水,着水后还需要保持一定的浮力,可以让驳船过来把它打捞起来接着用。



小车着水后还需要保持一定的浮力,可以让驳船过来把它打捞起来接着用

不然的话,这么大一个铁坨坨以每秒几十米的速度直线飞出去,撞上什么玩意都会造成严重事故,尤其是美军“福特”号航母,由于“福特”号航母使用的电磁弹射器性能很好,弹射时飞机的MTOW(最大起飞重量)可以达到45吨之多。按照测试项目进行极限、边界测试的要求,等于是美国海军也要用弹射小车实际弹射一次45吨的重量,这么一个东西以每秒大几十米的速度飞出去。



“红色小车”被弹射入水瞬间

你可以想象一辆T-72坦克,直直地对你冲过来是个什么感觉,人挡杀人佛挡杀佛了属于……因此美军航母在测试“弹射小车”时,对于测试的安全要求与限制措施非常多,比如划定测试安全区域什么的,在这里我们也就不多说了。

虽然没有什么太深的门道,但是“弹射小车”具备的最大的指向标意义,是它代表着弹射器已经全部OK了,在弹射器OK之后,航母接下来就是该试航试航了。以美国海军的惯例基本就是如此,测试“弹射小车”是航空母舰离港试航前的最后一个需要实际实施的大型测试项目,所以作为对比,我们也可以对相关情况心中有数,静等着相关好消息官宣就是了。

延伸阅读

央视公布福建舰消息:其出乎意料具备电磁拦阻能力

3月12日,中央广播电视总台国防军事频道播出了中国海军奋进新时代专题节目。节目专门提到了目前依然处于舾装状态下的中国海军003型航空母舰“福建”舰,讲述了该舰官兵“锚定建军百年奋斗目标,全面加强练兵备战”的故事。

张川黔上校接受采访

果然,央视一官宣,绝对有猛料:节目中,央视对“福建”舰的某部门长张川黔进行了采访。采访中张川黔上校明确提到,“福建”舰是我军“首艘装备了电磁弹射和拦阻装置的航母”。这个电磁弹射装置不用说,早在去年“福建”舰下水的时候就官宣过,这次是央视首次披露“福建”舰配备了电磁拦阻装置。

机械拦阻系统的缺点

那么,相比较电磁弹射装置,此次最新披露的、安装在“福建”舰上的电磁拦阻装置是个什么装置,相比传统的液压拦阻系统存在哪些技术优势呢?

我们以美国海军航空母舰为例好了—— 目前美军所有的“尼米兹”级航空母舰,统一安装的是MK-7型液压拦阻装置,它主要分为如下几个部分:一是拦阻索和支撑系统,二是滑轮和钢索尾端缓冲系统,三是定长冲跑控制系统,四是油液冷却系统等。

美军所有的“尼米兹”级航空母舰,统一安装的是MK-7型液压拦阻装置

首先,拦阻索和支撑系统,就是我们看到的、铺设在甲板上的拦阻索、拦阻索两侧的支撑轴和包覆在支撑轴外部的外壳。拦阻索由多股钢索扭结而成,内芯则由浸透了油液的大麻纤维组成,长度三十米,横贯整个飞行甲板。 此外,在拦阻索下方,还另外安装有多个富有弹性的支撑片,这些支撑片的主要作用类似于弹簧,将拦阻索顶起到离甲板5到10厘米的高度上,便于舰载机着舰钩挂索 。 同时,即使舰载机起落架压在支撑片上,支撑也会迅速变平,不会对舰载机起落架造成任何损伤。

MK-7型拦阻装置庞大的附属机构

其次,由滑轮钢索缓冲系统、液压油缸和定长冲跑控制系统等组成的拦阻核心。拦阻索经过支撑轴和传动索,与一套复杂的滑轮钢索缓冲系统相连,滑轮钢索则又和液压油缸的活塞杆固定在一起。舰载机着舰时,着舰钩钩住拦阻索后,将拦阻索不断地拉长。拦阻索牵引滑轮钢索缓冲系统,推动液压油缸内的活塞向内运动,推动液压油从油缸中被注入蓄能器内,从而将飞机着舰拉力的机械能转化为液压油缸的压力能以及热能。

此外,液压油缸内的油液流量由定长冲跑控制阀控制。确定飞机的着陆重量后,可以根据着陆重量选择油液流量,从而确定拦阻索的拉力数据,避免因为拉力太小拉不住飞机或者拉力太大导致拦阻索崩断。而液压油缸因为拦阻产生的热能,则由液压油冷却系统进行吸收,从而做到液压油重复利用。这套系统的原理和设计,已经被全世界几乎所有使用液压拦阻装置的航空母舰使用。

电磁拦阻系统的优点

但是,这套液压拦阻系统的问题也是比较明显的。毕竟它是一套机械系统,对于拦阻拉力的控制不够精确。因此,如果飞机着舰重量控制不好,要么拉坏飞机的结构,要么拉断拦阻索本身。

E-2预警机直接拉断了拦阻索

同时,这套由钢索、滑轮、液压油缸组成的拦阻装置,充满了古早的美式重工业风味——体积庞大、维护困难,一旦维修就是一身油。正因为如此,美国首先提出了电磁拦阻装置的概念,其“先进拦阻装置”AAG首先运用在了美国海军最先进的“福特”级核动力航母上。

先进阻拦装置系统

相比传统的液压拦阻装置,电磁拦阻装置取消了复杂的拦阻索、滑轮钢索缓冲、液压油缸和定长冲跑控制系统控制,而是使用飞轮储能、直流发电设备来完成拦阻索的拉力负载。其大致原理是舰载机着舰后,拦阻索与飞轮装置相连,通过拉动飞轮将舰载机的着舰机械力转化为电能。同时,锥型飞轮一头直径大、一头直径小,在拉动飞轮的同时可以保证拦阻阻力线性上升,还可以对拦阻拉力进行微调,让舰载机着舰的力反馈更为柔和一些。根据美国海军的研究,电磁拦阻装置在系统体积、勤务性能、可靠性等领域,相比液压拦阻装置有着巨大的提升。

因此“先进拦阻装置”AAG被美军视为下一代航空母舰必备的一大“黑科技”,和先进电磁弹射装置一样,已经用在了“福特”级核动力航母上。只不过这两套系统美国人用的并不好,可靠性数据一直不行,远远没有达到原来的设计指标。但即使如此,电磁拦阻系统相比传统的液压拦阻系统,其设计先进性足够,部分设计指标已经有了技术优势。

如何评价“福建”号的新技术

既然电磁拦阻装置相比传统的液压拦阻装置的技术优势这么强,那咱们给用在“福建”号航空母舰上岂不美哉?某种意义上来说确实。

毕竟从装备角度来讲,只要能够攻克电磁弹射装置,那么电磁拦阻装置理论上没有太大区别和技术难度,也能做出来。这也让我们的“福建”号航母成为了继美国之后,第二型同时安装着电磁弹射和电磁拦阻装置的航空母舰。

而从战术角度来说,安装电磁弹射和电磁拦阻装置,其弹射和拦阻包线都远远好于传统的蒸汽弹射和液压拦阻装置。尤其是在拦阻舰载无人机和大型舰载机方面,电磁弹射和拦阻装置可谓是具备得天独厚的优势。考虑到未来的第六代战斗机必然走向大型化,美军的六代机NGAD据称最大起飞重量可能接近40吨……那么,电磁弹射和电磁拦阻对未来航母就是必需品。

歼-35着舰网络CG图 图自高山CG

但从另外一个角度来说,“福建”号航母同时安装了电磁弹射和电磁拦阻装置,这技术跨度也确实太大了一些。毕竟我们之前估计的是,“福建”舰只安装电磁弹射,而在拦阻装置上沿用老设计。这样可以降低设计难度,提高整舰可靠性。同时,也避免两个与航空作业密切相关的主要分系统全部都使用新技术,而可能导致的可靠性大大降低,从而影响“福建”号航母形成战斗力的步伐。

其实相同的坑,前边美国海军这不已经踩里去了,“福特”号同时使用了先进电磁弹射装置和先进电磁拦阻装置,结果两个装置都有问题。即使是去年“福特”级已经开始组成编队派到海上了,这两个舰面航空作业的核心装置依然问题重重,这直接导致“福特”级服役都六七年了,下水都超过十年了依然没有形成完整的战斗力,教训十分深刻。

中国003型航母“福建”舰(上)与美国福特级航母“福特”号(下)对比图

饶是我们的“福建”号航空母舰设计水平比“福特”号更加成熟,走这么大的跨步,搞电磁弹射和电磁拦阻一步到位也是需要足够大的魄力的。央视这么一官宣,咱觉得,可以对“福建”号重新定位一下了:相比我们之前估计的“福建”号以成熟可靠为主,准备在2027年之前形成战斗力;现在看说不定我们对“福建”号的定义,还是偏重于先进技术使用和技术验证多一些,重点还是放在为后续的航母建造上探路。

着舰陆地试验

当然了,如果要降低“福建”号在运用中的风险,那也不是没有办法。比如可以先建造一些陆基的电磁弹射和拦阻装置,就这么在陆基运行环境下先试一试再说,当然还有更激进一些的策略。 但无论如何,我们都应该对中国的航母技术抱有充分的信心。

舰体侧壁上出现了柴油机试车造成的油烟颗粒痕迹

根据央视军事频道采访的信息来看,“福建”号的建造似乎已经又进入了一个全新的节点: 其舰体侧壁上出现了柴油机试车造成的油烟颗粒痕迹,这意味着“福建”号航母已经进行了辅机试车,甚至全舰使用舰电测试也在进行。

以上种种迹象,再加上央视对于“福建”号航母的报道,我们可以认为,“福建”号的舾装已经逐步进入后期。在今年上半年左右试航可期,我们共同期待这一时刻的到来。

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责任编辑:李曦_NN2587

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