首要要搞明白一点,航母的跑道长度要比陆地机场的跑道短很多,喷气式飞机想靠自身动力从航母上起飞是一件非常困难的事,毕竟一不小心会直接掉海里......
如何解决呢?
三种办法:
一,船头跷起来,让战斗机起飞时候上扬,不至于摔海里去。
没错,我们的辽宁舰和山东舰都属于这个类型。
这办法缺点很大。
首先飞机得控制体重,比如说飞机要尽可能的减轻重量,起飞时还要“猛轰油门”、消耗大量燃油,因此往往不能实现武器的满载。
跷跷板的存在产生的另一个问题,就是这个跷起来的舰首区域没法停飞机。这对于寸土寸金的航母来说是巨大的空间浪费,降低了航母的载机量和调度效率。
最后,就算有个跷板,起飞需要滑行老长距离,这就导致航母甲板的调度有很大的局限性。
还有航母只有一个“翘头”,飞机起飞只能一个一个来,群体出动速度有限。
![]()
第二种方案:舰载可以垂直短距起降的战斗机。
上面的毛病都解决了。
但缺点是既然要实现垂直起降,就要在飞机里安装一个垂直起降系统。
这套系统对飞机的性能毫无帮助,在作战时影响机动性不说,还挤占了原本应该用来携带弹药和油料的重量,严重降低了战机的战斗力。
纯粹是个大累赘。
![]()
第三种方案:弹射。
也是最好方案,航母自带一套类似弹弓的弹射系统给飞机一个加速度,只需要较短距离就能实现战斗机的起飞。
![]()
弹射系统的好处非常多。
战斗机不需要“控制体重”可以满载武器起飞;同时一些个头较大的飞机,比如说固定翼预警机也可以实现舰载起飞,充分发挥自己的战斗力。
另外拥有弹射系统的航母不再需要跷跷板式的甲板,这意味着航母上的整个甲板都是平整的,包括舰首在内的区域也能停放大量飞机。
总之,一旦有了弹射这个助力,前面许多难题都迎难而解。
但是,也有缺点。
首先,这玩意结构非常复杂,航母得有足够大肚量才能装下。
美国的重型航母能安装4根弹射器,单法国的中型航母安装2根就超重了。法国海军只好把弹射器从90米缩短到了75米,后果是该弹射器无力弹射过重的战斗机。
而弹射也分两种,蒸汽弹射和电子弹射。
蒸气弹射,原理就是把水烧开然后蒸汽砰一下弹出去,然后带着飞机起飞。
当初瓦特发明蒸汽火车就是这个原理,众所周知一项技术越简单可靠性也越高,这也是其他国家一直坚持蒸汽弹射的原因。
事实上,早在80年代我国买回来墨尔本号航母拆解时,就对这艘装备蒸汽弹射器的航母进行了测绘。 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。
但蒸汽弹射器没拆。
被咱们里里外外研究了个遍。 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。
![]()
蒸汽弹射器的弊端主要有以下几点:
一,蒸汽弹射的动力,依赖于锅炉烧热水产生的高压蒸汽。 要弹射大量飞机升空,就需要源源不断的蒸汽。
这极其考验锅炉和锅炉工程师的功力。
目前美军航母每弹射一次就会耗费半吨蒸汽。这对于淡水和能量是一个巨大消耗,即便是核动力航母通过核动力不断蒸发淡化海水生产蒸汽,资源压力依然比较大。
二,蒸汽弹射器的活塞长度太长(长达90米),所以只能设计成C字型气缸,上面开条缝,活塞通过开缝带动牵引块来拉动飞机前轮。
![]()
有条缝就会泄露蒸汽,如何在活塞运动后尽量不漏气就是一个难题。这也导致C字气缸的加工精度要求很高。
不过即便是采取了各种措施,蒸汽泄露仍无法完全避免,只是尽量降低到了一个较小的比例。
三,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,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、润滑油泄漏,所以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。
为了伺候老美尼米兹级航母上的4个蒸汽弹射器,美航母专门准备了几百号人。
而我们的福建舰配备了三部电磁弹射器。
什么是电磁弹射?
原理相当于直线电机,先靠储能装置储备大量电能,然后在极短时间释放出强大电磁力推动战斗机起飞。
(每弹射一次,在2秒时间内大约能将三四十度电转化成机械能)。
电磁弹射不存在蒸汽浪费的问题,动力输出均匀,不会出现弹射过程中虎头蛇尾的情况。
不仅飞行员更舒适,提升飞机起飞速度也变得很容易:只需要加长轨道长度就行,不会出现动力衰减的情况,所以理论上可以通过无限加长轨道来无限提升速度。
可见相比于蒸汽弹射,电磁弹射的综合战力有着质的提升。
![]()
不过除了中美外,现在世界上绝大部分航母都没用这玩意。
原因主要两点,一是技术难度太高,光是电网储能和控制就是很大的难题。
第二就是,太烧钱。
英国造的两艘“伊丽莎白女王”级航母,一开始打算用弹射方案,当然自己高投入研发是不可能,就打算买美国电磁弹射系统。
但一看价格表傻眼了。
美军福特级航母上的每部电磁弹射器造价是2.5亿美元,四部共花费10亿美元,全额维护周期费用差不多也是10亿美元。也就是说,光单艘福特级航母的电磁弹射器花费就在20亿美元以上,约合130多亿人民币。
这还没算研发费用。别忘了这是造价,卖给其他国家就要含泪加利润了。
去年美国国务院批准卖给法国两部电磁弹射系统,友情价13.21亿美元。换句话说,英国的两艘航母就算每艘只安2部弹射器也需要190亿人民币。
日已落帝国哪有钱?
所以开工后修改图纸,变成了买F35B战斗机垂直短距起降方案。
也就是说,电磁弹射这玩意不光技术门槛高,还费钱。
不过即使不用弹射器,英国依然无法维持两艘航母的开支,现在正打算卖掉一艘......
![]()
(伊丽莎白女王”级航母)
不过滑稽的是,美国的隐身舰载机F-35C至今都没能在美国的电磁弹射航母“福特号”上部署。
为什么?
八字不合。
当年福特级航母刚开工时,F-35C还没定型,所以福特号就压根没办法考虑F-35C的需求。
等F-35C出来傻眼了,啥都匹配不上。
比如:
1,F-35C的尾焰温度过高,福特号的挡焰板承受不了。
之前美国航母的挡焰板都是给F/A-18准备的,结果F-35C的尾焰温度比F/A-18高太多,遭不住。
解决的办法只能把航母拉回厂里大改,现在美国只有少数航母改了,福特号还没改。没有匹配的电磁弹射档位。
2,数据链不匹配。
F-35C作为隐身战机,需要使用专用的加密数据链,这样才能保护自己的隐身状态。但是福特号并没有预留这种信息通道。
这等于是一起飞就可能被发现,那还隐个屁的身。
事实上福特号整个信息系统架构就和和F-35C不兼容,甚至连带宽都不够。要解决就得给整艘航母来一次“系统重装”。
3,F-35C的最大起飞重量比F/A-18更重,又因为挡焰板太弱、起飞时不敢开全力,导致福特号不知道该怎么匹配电磁动力的输出曲线。
毕竟美国人在电磁弹射领域也是个新手,没有什么历史数据可以参考。
如果说前面的问题通过大改还能解决,那下面这个问题就不好办了----福特舰从娘胎里带出来的顽疾。
电磁弹射故障率过高!
美国电磁弹射用的是交流电网,技术比较落后,容易出现电网震荡。目前福特号的电磁弹射系统每使用270次就会故障一次。
所以,福特号至今无法电子弹射第五代战机。
![]()
我们的歼-35就完全不同了。
歼-35在研发时就按舰载机要求设计,和福建舰紧密适配,不会出现美国军工搞出来的那一堆系统不匹配的低级失误。
所以我们一步到位, 福建舰直接上了电磁弹射,跨越式超过了福特号航母!我国航母建造直接迈了一大步。
另外,常规动力+电磁弹射也是全球首家航母采用这种设计的。得益于福建舰强大的电磁弹射系统,我们的战机可以搭载更多的装备、弹药和燃油,所以我们的海上空战体系在性能上全面超越了美国的同行。
这也意味着二战后雄霸天下的美国航母战斗群将第一次面临技术上的劣势。
海权争霸,攻守易形了。
特别声明:以上内容(如有图片或视频亦包括在内)为自媒体平台“网易号”用户上传并发布,本平台仅提供信息存储服务。
Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.