弹射起飞滑橇起飞.docx

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1、弹射起飞滑橇起飞 原委是弹射起飞好，还是滑橇起飞好，这是一个困难而又难以回答的问题，决非几句话能够说清晰的。弹射起飞是利用飞行甲板上布置的弹射装置，在肯定的行程内对舰载机施加推力来达到它的离舰起飞速度。滑橇起飞则是采纳航母首部的上翘甲板，并结合机上发动机的大推力实现起飞。自航空母舰问世以采，各航母拥有国都在主动考虑怎样才能使舰载机通过滑跑最短的距离快速离舰升空的问题。 蒸汽弹射器弹射能量大、加速性好、技术成熟 弹射器唯恐就是首选。1911年，美国西奥多埃利森海军上尉最先研制胜利世界上第一台弹射器。这台原始的弹射器由3条绳索和1块砝码组成，由于弹射效果极差，对舰载机起飞几乎没起到什么作用。后来，

2、埃利森又把它改成压缩空气弹射器，最终在1912年11月12日实现了人类史上首次弹射起飞舰载机。1922年11月，美国在“兰利”号航空母舰上，采纳了利用压缩空气原理制作的旋转型弹射器，并胜利地完成弹射飞机试验。1927年，美国海军在“科罗拉多”号战列舰上装设了P-5型转台式火药弹射器。该型弹射器能在17米的距离内，把3吨多的飞机加速到52节(96千米/小时)。1934年，美国研制出世界上首型液压式弹射器。这种弹射器能在短短的几秒种之内释放出蓄压器中存储的能量，使飞机达到最大起飞离舰速度。经过多年的摸索与改进，到其次次世界大战期间，液压式弹射器已在美国航空母舰上得到运用。 不过，二战前的航母舰载机

3、因为飞行速度较小，升力系数较大，只须要滑跑101米左右的距离，就能离舰升空。一般航母的飞行甲板已够飞机滑跑起飞所用，加之当时的弹射器性能还不够完善，所以没能在航母上进一步地发展。 二战之后，喷气式舰载机相继搭载上舰。随着飞行速度的不断加大，喷气式舰载机起飞所需的甲板跑道也越来越长，对跑道道面的要求也日渐提高，一般须要达到每小8寸350千米以上的速度才能拔地而起，假如以当时舰载机的重量和发动机功率来计算，须要滑跑1010多米的距离才能达到此速度。这一点对岸基飞机而言，唯恐不算什么问题。可是，航母就难做到，因为即使当今吨位最大的“尼米兹”级航空母舰，其甲板长度也不过区区300余米，假如没有弹射器的

4、助飞，舰载机将难以起飞。可是，当时运用的液压弹射器的功率又极其有限，实在无法在有限的距离内弹射起飞喷气舰载机，研制新的、功率更大的弹射器就成了解决问题的唯一方法。 1950年，英国海军航空兵预备队司令米切尔研制出一型弹射力较强的蒸汽弹射器。一年后，这种冲程为455米的拖索式BXS-1型蒸汽弹射器被运用于英国海军的“英仙座”号航空母舰。应当说，蒸汽弹射器是舰载机起降技术的一个里程碑。美国海军第一级真正意义上的航母“福莱斯特”级，全舰共装有4部冲程为73多米的蒸汽弹射器，具备了一次起飞4架舰载机的实力，在60分钟内可保证40架飞机起飞。1960年，美国海军还曾研制胜利种内燃式弹射器，并安装到“企业

5、”号核动力航空母舰上。不过，这种内燃式弹射器性能至今仍不能令人满足，所以“企业”号同时还装备有蒸汽弹射器。 随着航母吨位越来越大，舰载机的起飞重量越来越重，弹射器也不断改进。但时至今日，只有美国全面驾驭了弹射器技术，连法国的中型“戴高乐”号核动力航空母舰也是采纳美国的弹射器技术。例如，美国大型航母上的C-13-1型蒸汽弹射器冲程达到946米，可将363吨重的舰载机以185节(即339千米小时)的高速弹射出去，完全能够满意F-14战斗机和E-2预警机的起飞要求。 滑撬起飞操作简洁、平安性好 事实上，美国既是最早研制弹射器的国家，也是最早探讨滑橇起飞的国家。20世纪50年头，美国国家航空航天局的有

6、关专家就曾为航母设计过一种微翘斜板，并进行过试用，主要是为了弥补弹射器功率的不足。滑橇起飞是利用飞行甲板终端的一块上翘的斜板，在飞机离舰前的一瞬间，为其供应一个向上的动量，以避开飞机在达到维持平飞的速度之前，出现过多的下沉。理论计算和飞行试验都表明，该项技术措施有助于大大缩短飞机起飞滑跑距离，而且在地面和军舰上均可以采纳。只是后来由于制造出了功率完全能够满意喷气式舰载机起飞须要的蒸汽弹射器，所以美国海军最终放弃了研制和采纳这种起飞方式。 当英国海军胜利试飞“海鹞”垂直短距起降舰载机之后，海军中校道格拉斯泰勒曾建议对滑橇起飞进行深化探讨，以扩展这种飞机的活动空间，提高作战效能。英国军方接受了这一

7、建议，并与西班牙合作，在地面上利用斜板滑跳起飞对“鹞”式飞机进行了一系列的试验。结果显示，只要“鹞”式飞机的4个喷口向后下方偏转肯定的角度，并借助上翘斜板，就可在较短的距离内离地升空。垂直/短距起降战斗机采纳滑橇起飞的好处是节约燃油、增大航程、提高载弹量。 英国海军满载排水量20300吨的“无敌”级航空母舰，就有着与其他航空母舰迥然不同的突出特点：即在它的舰首部加装一段“滑橇跑道”，就是将飞行跑道约长27米的前端做成向舰首上翘的曲面。该舰的“海鹞”舰载机通过滑德甲板滑跑起飞，在滑跑距离不变的状况下可使飞机载重增加20；在载重量不变的状况下，可使滑跑距离削减60。这一起飞方式后采被多国海军的小型

8、航母普遍采纳。 滑橇起飞原理是把甲板斜坡上翘角看成抛射角，舰载机沿着上翘的斜坡冲入斜上方，腾越空中，形成物理学中的斜抛运动。据有关专家计算，并经过大量的试验证明，上翘角为1015的斜坡甲板，在同样的起飞重量状况下，滑跑距离最短。滑跳起飞用的航母甲板与一般飞行甲板的主要区分是，后者基本上是水平的，而前者的跑道分为平直段和上翘段两部分。对于不同的航母和不同的舰载机来说，选定一种合适的舰首斜坡角度是特别重要的。最初，“无敌”级的“无敌”号和“卓越”号的上翘角度为7，而“皇家方舟”号为12。 滑撬甲板可以使舰载机增加武器装备或燃油，增大作战半径。仍以“无敌”级航母为例，当其舰载机在滑撬甲板上滑跑180

9、米时，机上可多携带12吨的燃油或武器。舰载机采纳滑橇甲板起飞相对采纳平直甲板而言更平安牢靠。平直甲板短距起飞时，升力稍有不足时，舰载机就会因重量太重而坠沉入海；而滑撬甲板由于上抛所增加的附加升力，与飞机原有的升力叠加后，将大大超过飞机的重量，使得飞机在离开舰首之后，依旧能稳稳地平飞前行。 继英国第一艘“无敌”级航空母舰11010年服役之后，11015年，意大利海军装设65滑橇甲板的“加里波第”号航空母舰服役。11018年入役的西班牙“阿斯图里亚斯亲王”号、改装的印度“维拉特”号、19101年服役的泰国“差克里纳 吕贝特”号，都装设有12的滑橇甲板。 20世纪80年头，前苏联也在其新设计的满载排

10、水量67500吨的“库兹涅佐夫”号大型航母的舰首配置了向上翘起的滑橇式飞行甲板，从而成为世界上第一个不装弹射器而采纳滑跳方式解决常规喷气式战斗机在航母上起飞问题的国家。较大吨位的“米格-29”(最大起飞重量197吨)、“苏25K”(最大起飞重量16吨)和“苏-33”(最大起飞重量33吨)都能顺当地从“库兹涅佐夫”号航空母舰上起飞。 大中型航空母舰以弹射起飞方式为好 大量的试验和实践证明，大中型航空母舰舰载机，尤其是较大吨位的固定翼飞机的起飞方式，以弹射起飞更有利。例如，满载排水量9万余吨或超过10万吨的美国“尼米兹”级核动力航空母舰，以及满载排水量近4万吨的法国“戴高乐”号核动力航母舰载机都采

11、纳弹射起飞方式。蒸汽弹射器具有弹射能量大，加速性好，能够在几十米的距离内，把舰载机的速度由零加速到离舰速度(约200300千米小时)。美国“尼米兹”级航空母舰假如同时运用4套蒸汽弹射器，昼间只需2030秒，就可弹射一架飞机；而夜间，则因视线等各种缘由，相隔时间被延长到80秒。从上个世纪50年头起到现在约半个世纪的飞行实践证明，蒸汽弹射器仍是目前大中型航空母舰上技术最为成熟的一种舰载机弹射装置。当然，蒸汽弹射器也有不少缺点：一是能耗高，二是占据空间多，三是需自制淡水，四是密封要求高。鉴此，一些国家正在探讨新型的重量轻、效率高、能耗低的飞机弹射器，用以取代老式蒸汽驱动的弹射器。 中小型航空母舰以滑

12、橇式起飞甲板为宜 目前，除美国和法国两国航空母舰上采纳弹射起飞方式外，其余拥有航空母舰的7个国家都采纳的是滑翘起飞方式。这其中，既有财力、物力方面的缘由，更主要的是这些国家的航空母舰基本上都是小型航空母舰(除“库兹涅佐夫”号)，它们的满载排水量均没有超过3万吨；舰长也都在230米之内(除“库兹涅佐夫”号舰长为3045米)。也就是说，有限的吨位、舰长、舰宽与甲板面积，使得这些航空母舰很难装设轨道长度较长、类似美国的C-13型蒸汽弹射器(C-13-0轨道长度为8077米，C-13-1和C-13-2轨道长度为10107米)。事实上，目前世界上真正在蒸汽弹射器技术和工艺上都已过关的，只有美国一家；而要

13、研制较短的轨道、且功率又较强的蒸汽弹射器，决非短期能够做到的。 鉴于这种状况，中小国家海军只好效法英国“无敌”级航空母舰，采纳滑橇起飞技术，以解燃眉之急。勿庸置疑，在起飞重量、推重比相同的状况下，采纳滑橇方式起飞的飞机，可比用常规水平增速滑跑升空的飞机，缩短滑跑距离23。当然，在航母上采纳滑橇方式起飞，还具有操作简洁、平安性好、飞机的出动频率不受弹射器功率和故障的影响等优点；取消了弹射器，将有助于简化航母设计、降低造价、节约训练和修理费用。可以说，采纳滑橇起飞，依旧是末采中小型航母发展的方向之一。不过，滑橇起飞与生俱来的不足也不少：一是飞机在滑橇起飞过程中，起落架和机体的瞬间载荷及扭距会增大许多，飞机受力部件须要重新设计加强；二是对类似飞机，滑橇起飞所需的跑道长度要大于弹射起飞的长度；三是推重比不高的固定翼飞机无法采纳滑橇起飞四是滑橇起飞对发动机推力的要求较高五是常规舰载机采纳滑橇起飞须要较大面积的“干净”甲板。 第8页 共8页第 8 页 共 8 页第 8 页 共 8 页第 8 页 共 8 页第 8 页 共 8 页第 8 页 共 8 页第 8 页 共 8 页第 8 页 共 8 页第 8 页 共 8 页第 8 页 共 8 页第 8 页 共 8 页