【簡介:】航空母艦上推動艦載機增大起飛速度、縮短滑跑距離的裝置,全稱艦載機起飛彈射器,簡稱彈射器。 來歷:因為蒸汽彈射器結(jié)構(gòu)很復雜,而且目前只有美國一家壟斷,所以技術(shù)非常保密。它
航空母艦上推動艦載機增大起飛速度、縮短滑跑距離的裝置,全稱艦載機起飛彈射器,簡稱彈射器。 來歷:因為蒸汽彈射器結(jié)構(gòu)很復雜,而且目前只有美國一家壟斷,所以技術(shù)非常保密。它相對與俄羅斯的滑跳式飛行甲板的優(yōu)勢在于俄羅斯的滑跳式飛行甲板要起降飛機必須逆風,在起降艦載重型戰(zhàn)斗機,如蘇-33時滑跑距離要比彈射器長許多,而且天氣情況稍差一點就不能正常起飛,而彈射器就沒有這些方面的顧慮。但蒸汽彈射器結(jié)構(gòu)復雜,重量大,滑跳試飛行甲板相對于蒸汽彈射器的優(yōu)勢就是結(jié)構(gòu)簡單和減輕了重量,技術(shù)難度也低。正因為現(xiàn)有的蒸汽彈射器結(jié)構(gòu)復雜,重量大,最近美國才新研制電磁彈射器來取代它成為新一代航母的彈射器。 美國航母在二戰(zhàn)中還沒有使用蒸汽彈射器,蒸汽彈射器的出現(xiàn)是因為當時航母的甲板長度不足以起降重量大大增加的艦載噴氣式戰(zhàn)斗機,必須借助瞬間的大速度才能正常起飛,所以彈射器才應(yīng)運而生。[編輯本段]構(gòu)造概述 主要構(gòu)件包括三部分: (1)彈射器做動系統(tǒng):開塞筒體、活塞環(huán)、引出牽引部分、U型密封條、導氣管、模度氣動閥門、排氣閥、安全閥、測距儀、壓力傳感器。 (2)彈射器附屬系統(tǒng):海水淡化設(shè)備、貯水池、高壓水泵、鍋爐、加熱裝置。 (3)彈射器控制系統(tǒng)和導流板。[編輯本段]功能 彈射器一般由動力系統(tǒng)、往復車、導向滑軌等構(gòu)成。彈射起飛時,駕駛員操縱飛機松開剎車,加大功率,并在彈射器動力系統(tǒng)的強力作用下,使往復車拉著掛在飛機上的拖索,沿導向滑軌做加速運動,經(jīng)過50~95米的滑跑距離,達到升空速度起飛。當飛機升離甲板時,拖索與往復車和飛機脫鉤,落在飛行甲板前端的回收角網(wǎng)兜內(nèi)。然后由復位系統(tǒng)將往復車拖歸原位,準備再次彈射?,F(xiàn)代彈射器中已經(jīng)取消拖索,往復車通過牽引桿,與艦載機前起落架直接相連。[編輯本段]歷史 自20世紀20年代以來,先后曾出現(xiàn)有壓縮空氣式、火藥式、火箭式、電動式、液壓式和蒸汽式等多種動力的彈射器。除蒸汽彈射器外,其它形式的彈射器由于安全性或彈射能量的限制,制約了艦載機的發(fā)展使用,已逐漸被淘汰。 早期的螺旋槳式飛機由于起飛速度不大,可以輕易從甲板上自行滑跑起飛,但噴氣式艦載機的重量和起飛速度急劇增大,只能通過彈射器起飛了。 1950年8月,英國在“英仙座”航母甲板中線上安裝了一臺動力沖程45.5米的BXS-1蒸汽彈射器,它用艦上主鍋爐的蒸汽作動力,試驗獲得初步成功。彈射能量大,安全性和加速性能好,逐漸為航空母艦普遍采用。蒸汽彈射器可彈射20~35噸重的飛機,使其時速達250~350千米、重力加速度可達4~5.5g,每分鐘可以彈射1~3架飛機。航空母艦上通常裝有2~4部彈射器,分別設(shè)置在前飛行甲板和斜角飛行甲板。 美國海軍購買了專利并最終將其發(fā)展成熟。蒸汽彈射器是以高壓蒸汽推動活塞帶動彈射軌道上的滑塊把聯(lián)結(jié)其上的艦載機投射出去的。美國的C-13-1型蒸汽彈射器長76.3米,每分鐘可以彈射2架艦載機。如果把一輛重2噸的吉普車從艦首彈射,可以將其拋到2.4公里以外的海面,可見其功率之大。 隨著航空母艦主動力裝置的發(fā)展變化和艦載機重量的增大,有的國家正研制內(nèi)燃式、飛輪儲能式及電磁彈射器。內(nèi)燃式彈射器是用燃油、水和壓縮空氣噴入燃燒室產(chǎn)生的燃氣作動力,彈射飛機。飛輪儲能式彈射器是將燃氣輪機發(fā)出的能量儲存在飛輪內(nèi),通過離合器、絞車、傳送帶牽拉往復車彈射飛機。 蒸汽彈射器工作時要消耗大量蒸汽,如果以最小間隔進行彈射,就需要消耗航母鍋爐20%的蒸汽?,F(xiàn)在,美國正在研制新型的電磁彈射方式,但近期內(nèi)難以投入實用。[編輯本段]彈射器的制造難點 許多文章關(guān)于彈射器制造難點的說法不盡相同,有的說開口汽缸密封是關(guān)鍵,有的說是開口汽缸制造難度很大,還有的說是彈射器的加工精度很高,也有的認為必須要有第一流的焊接技術(shù)。實際上,彈射器的真正難點在儲汽罐的制造上。以上說法只有焊接技術(shù)才算是說到了點子上。 彈射器的儲汽罐是一種大尺寸的高壓容器。在制造工業(yè)中,高壓容器是機械工業(yè)產(chǎn)品中一個重要的品種,被廣泛用于化工、核工業(yè)、能源和航天技術(shù)中,是一個國家重工業(yè)水平的重要體現(xiàn)。雖然這種產(chǎn)品沒有活動部件,結(jié)構(gòu)也相當簡單,但由于要承受高壓,尺寸又大,因此對制罐材料、制造設(shè)備和焊接工藝等方面提出了特殊的高要求,制造企業(yè)要有相關(guān)的生產(chǎn)許可證。對于航母彈射器來說,又有使用次數(shù)、重量限制和耐高溫方面的要求,故制造難度就更大了。制罐材料要用耐熱的特種合金鋼,必須要有很好的蠕變性能和抗拉強度,而且還要承受幾十萬次的彈射加壓/卸壓疲勞循環(huán),目前只有幾個國家才能制造。制罐工藝有好幾種,常用的是用鋼杵穿過鋼錠,反復鍛壓制成環(huán)節(jié)狀,經(jīng)車削加工后,再將幾個環(huán)節(jié)焊成筒體,兩邊封頭用萬噸以上的水壓機整體壓出或分塊壓出,然后經(jīng)過切削加工再焊接。焊接過程要嚴格按照操作工藝進行,稍有不慎,就會使部件報廢。