本帖最后由 面壁深功 于 2017-8-18 08:23 编辑
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目前，世界各国海军航空母舰舰载机起飞方式主要有弹射起飞、滑跃起飞和垂直/短距起飞三种。弹射起飞是利用飞行甲板上布置的弹射装置，在一定行程内对舰载机施加推力，使其达到离舰起飞速度；滑跃起飞是利用航空母舰艏部的上翘甲板，在舰载机发动机大推力下实现起飞；垂直/短距起飞是利用舰载机发动机的推力矢量实现起飞，由于采用垂直/短距起降的飞机携载量和航程难以满足作战需要，因此这种起飞方式目前用得较少。
, j, G& ^; o9 V) g. y一、蒸汽弹射技术发展及优缺点分析 1．发展概况 蒸汽式弹射装置是为克服以前弹射器功率低，无法在较短距离内弹射喷气式舰载机而研制出的一种弹射装置，也是各国现役航母上使用的唯一一种弹射装置。目前，美国、俄罗斯、法国、英国、印度、西班牙、意大利、巴西、泰国等9个国家拥有的航母中，美国“尼米兹”级航空母舰10艘、法国“夏尔·戴高乐”号航空母舰和巴西“圣保罗”号航母（原型是1963年服役的法国“克莱蒙梭”级“福熙”号航空母舰）等均采用蒸汽式弹射起飞方式。 世界上第一部航母蒸汽弹射装置由英国海军于1951年研制，采用拖索式弹射方式。1964年，美国海军又成功研制了首轮拖曳式蒸汽弹射装置，这种弹射装置是在飞机的首轮支架上安装拖曳杆，把首轮直接挂在往复拖板上，弹射时由往复车拖板直接拉着飞机的首轮加速弹射起飞。与拖索式蒸汽弹射装置相比，既减少了挂拖索和回收拖索的8～10名工作人员，也缩短了飞机起飞的时间间隔，每次仅需30～45秒钟就可弹射1架飞机，大幅提高了飞机起飞作业效率。此后，为满足起飞重量和速度更大的喷气式舰载机的装舰需求，美国又相继研制了C-13-0、C-13-1、C-13-2等型蒸汽弹射装置，并装备在现役的12艘航空母舰上，各型弹射装置的性能参数见表1。此外，法国海军“夏尔·戴高乐”号航空母舰也装备了2部美制C-13-3型蒸汽弹射器，与美国海军“尼米兹”级航母采用的C-13-2型弹射器相比，其轨道长度缩短为75米，可将20吨的飞机加速到288千米/小时。 2.蒸汽弹射起飞方式的优点 蒸汽弹射装置具有能量大、加速性好等显著优点，可在几十米的距离内，将舰载机从静止加速到离舰速度（约200～300千米/小时），因此这种起飞方式与滑跃式起飞方式相比，对舰载机的要求不高，可起飞歼击机、攻击机、电子战飞机，以及E-2C“鹰眼”预警机等推重比不高的固定翼舰载机。此外，蒸汽弹射起飞大幅缩短了舰载机的起飞时间间隔，能够满足实战要求，如“尼米兹”级航母上配备的C-13-2型弹射器，每分钟可弹射起飞两架舰载机。 3.蒸汽弹射起飞方式的缺点 蒸汽弹射方式的主要缺点包括：系统结构十分复杂、密封要求高，在技术实现上存在较大难度，目前仅有美、英等军事强国掌握该项技术；由于蒸汽弹射器不能进行精细控制,故在需要较低能量的范围内使用时受到限制，无法弹射小而轻的飞行器(如无人机)；蒸汽弹射装置的能耗高，弹射1架飞机，大约需要消耗1吨淡水；蒸汽弹射装置占据空间大，如美国“尼米兹”级航母使用4部蒸汽弹射器，每部重700吨，体积为570立方米，影响了其它武器装备的配置。 8 L! k7 e0 n* G: c
二、滑跃起飞技术发展及优缺点分析 1．发展概况 滑跃起飞是利用飞行甲板终端的一块上翘的斜板，在飞机离舰前为其提供一个向上的动量，以避免舰载机在达到维持平飞的速度之前出现过多的下沉。 美国是最早研究航母舰载机滑跃起飞技术的国家，曾在20世纪50年代为航空母舰设计过一种微翘斜板并进行了相关试验，但由于蒸汽弹射器满足了喷气式舰载机的起飞需要，美国海军未对该项技术做进一步的研究。此后不久，英国为降低“海鹞”垂直/短距起降型舰载机的燃油消耗、增大航程、增加载弹量、提高作战效能，与西班牙合作开展了滑跃起飞技术的研究，并从20世纪70年代末期，逐步将滑跃起飞技术应用到“皇家方舟”号、“无敌”号和“阿斯图里亚亲王”号航空母舰。此外，购买了“鹞/海鹞”垂直/短距起降型舰载机的意大利和印度也分别在“加里波第”号和“维拉特”号航空母舰的舰艏增设了滑跃式甲板。 与英国、西班牙等国为适应垂直/短距起降型舰载机而发展滑跃起飞技术不同的是，俄罗斯在发展“库兹涅佐夫”号航空母舰时曾考虑采用蒸汽弹射装置，但是，一方面由于西方媒体不断宣扬舰载机滑跃起飞的优越性，影响了俄罗斯航空母舰设计方案的确定，另一方面“苏－27”舰载机发动机的两个吊舱突出在机身下，若在两个吊舱上安装弹射钩，需大幅加强吊舱结构，若在两个吊舱间安装，则会影响此处挂载弹药或副油箱，因此，俄罗斯最终放弃了蒸汽弹射器技术，在“库兹涅佐夫”号航空母舰的舰艏配置了滑跃式飞行甲板，再加上“苏-27”和“苏-25”等舰载机具有较大的推重比，使得俄罗斯成为世界上第一个滑跃起飞常规喷气式战斗机的国家。 采用滑跃起飞方式的航空母舰飞行甲板分为平直段和上翘段两部分，在平直段和上翘段之间采用均匀的弧形曲面进行过渡。对于不同的航空母舰，滑跃式起飞甲板与水平面之间的角度也存在一定的差别。目前，各国现役航空母舰滑跃式起飞甲板的仰角一般为12度，如俄罗斯“库兹涅佐夫”号、西班牙“阿斯图里亚亲王”号、泰国“查里克·纳鲁艾博特”号、印度“维拉特”号、英国“无敌”级“无敌”号和“皇家方舟”号航空母舰，而意大利“加里波第”号航空母舰的滑跃式起飞甲板仰角为6.5度，英国“无敌”级“卓越”号航空母舰在1994年进行现代化改装时，则将滑跃式起飞甲板仰角增加到13度。 2．滑跃起飞方式的优点 在起飞重量和推重比相同的情况下，采用滑跃起飞方式，与常规的水平增速滑跑起飞方式相比，可大幅缩短滑跑距离，如“苏－27”滑跃起飞所需滑跑距离仅为常规起飞方式的3/10左右。而且，在航空母舰上采用滑跃起飞方式，飞机的出动频率不受蒸汽弹射器功率和故障的影响，具有操作简单、安全性好等优点，并有助于简化航空母舰的设计、降低造价、节省训练和维修费用，因此，俄、英、意、西、印等国的中小型航空母舰普遍采用了舰载机滑跃起飞方式。 3．滑跃起飞方式的缺点 滑跃起飞方式存在许多缺点：（1）由于斜角甲板存在曲率，飞机在滑跃起飞过程中，起落架和机体的瞬间载荷及扭矩会大幅增加，需要加强舰载机相关受力部件的耐冲击设计；（2）滑跃起飞的跑道距离较长（除垂直/短距起降飞机外），如“库兹涅佐夫”号航空母舰左舷起飞跑道总长约206米；（3）推重比不高的固定翼舰载机（如预警机、反潜机等），无法采用滑跃起飞，影响了航空母舰的综合作战能力；（4）滑跃起飞对舰载机的发动机推力要求较高，舰载机起飞时发动机必须开加力，燃油消耗大，在一定程度上影响舰载机的航程和滞空时间；（5）滑跃起飞需要有较大面积的“干净”甲板，造成航空母舰上层甲板停机位的减少，使得大部分舰载机必须停放在机库内。 % _0 \5 U) F7 {+ g! C# X+ u4 Z3 K
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发表于 2017-8-18 08:22:17
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