蒸汽彈射器
蒸汽彈射器(英语:Steam catapult)是第二次世界大戰後現代航空母艦中唯一使用的飛機彈射器,主要是由於噴射飛機的出現,艦載機重量大幅提昇,自力起飛和原先的彈射器設備已不足以應付其需求,於是1951年,英國柯林·米切爾中校(Colin C. Mitchell)提出將航母蒸氣輪機的蒸氣連動到彈射器上,進而發明了航母用的蒸氣彈射器。
目前只有美國與英國擁有製造技術,並於航艦上使用着,前者為C-13型,後者為BS5型,C-13型除了供給美國海軍使用外,法國海軍也使用此型。
蒸汽彈射有兩種彈射方式,一種是前輪彈射,另一種是拖索式彈射。後者則只有巴西採用。
目录
1 歷史
2 方式
3 缺點
4 图片
5 參見
6 資料來源
7 參考書目
歷史
在20世紀50年代初,英國海軍上尉首先使用蒸汽的想法。試驗表明,它有可能獲得更強大的彈射器,而隨著大型噴氣飛機開始出現,蒸汽彈射系統搭載上航空母艦。
在2010年代,配備電磁彈射器的航母預計投產,福特級核動力航空母艦將使用的電磁飛機彈射系統。不過美國海軍也提出一個蒸汽彈射器改進計劃,提升蒸汽彈射器的能力,因為蒸汽彈射器技術成熟,而電磁彈射系統仍然在實驗中,經提升的蒸汽彈射系統預計可使用到2050年。
方式
蒸汽彈射器是將蒸汽壓力轉化為對飛機的推力,利用彈射器軌道上的滑塊把飛機高速彈射出去,而根據艦載機彈射方法,可分為兩種彈射方式,一種是「前輪彈射」,另一種是「拖索式彈射」。
彈射器的管線鋪設於飛行甲板下,並在甲板的溝槽上連結一滑塊,在「前輪牽引式」的情況下,飛機會將彈射桿勾住於滑塊,當彈射器充氣完成後,甲板會立起阻擋熱蒸氣、保護甲板作業人員的「噴流擋板」(分成耐熱磚和流水冷卻式兩種,目前新建航母採用前者,在不需進行彈射作業的情況下可蓋起來成為甲板的一部份),飛機再藉由蒸氣的強大推力驅動滑塊前進而起飛,多餘的蒸氣再於管線末端排出,若天候惡劣、甲板勤務人員不好進行作業時,可以自甲板的「彈射器綜合控制系統」操作,其為甲板上的一個半圓形透明操作室,可於該處操作彈射系統,不使用時可關閉而成為甲板的一部份。
- 拖索式彈射:初期使用的方法,需要多名人員在甲板待命,是以鋼索將艦載機掛載於滑塊上,再以其快速向前移動,將飛機沿着甲板上的軌道拖曳加速,進而起飛,現役航空母艦已多不使用這種方式(目前只有巴西的「聖保羅號」航母為此種彈射方式)。
- 前輪牽引彈射:後期使用的方法,比拖索式省下大量的人力,彈射時間比拖索式短,安全性較高,操作較為簡便,是將飛機前輪上的彈射桿掛載於甲板上彈射器的滑塊中,經由彈射的拖曳達到加速之效,現役航空母艦多數採用這種彈射方法[1]。
缺點
蒸氣彈射器造價昂貴、設計、製造和安裝技術均複雜、保養維護非常費工夫和成本大,又需佔用航母大量空間和消耗大量淡水,美國曾為此考慮過蒸汽冷凝回收裝置,終因體積大及效率低而取消。
以美国小鷹級航空母艦的C-13弹射器为例,它一次弹射就要消耗625公斤的蒸汽和1吨左右的缓冲淡水。蒸汽在弹射后散失到外界,如果航母以每分钟1架的速度进行紧急弹射起飞,连续弹射8架飞机之后航母锅炉蒸汽压力就会损失20%,整个动力就会损失32%,航速就要下降8节。
因此美國海軍研發新式的「電磁彈射器」,其原理類似磁浮列車,能有效降低維護和發射成本,並能提昇航母自動化程度。電磁彈射器已在福特級核動力航空母艦陸續配置。
图片
引导固定翼飞机到弹射点
引导F/A-18C大黄蜂战斗攻击机到弹射点
正在弹射的S-3B维京式反潜机
卡尔文森号航空母舰上的蒸汽弹射器控制室
斯坦尼斯号航空母舰上的蒸汽弹射器液压系统
蒸汽弹射器的密封槽
參見
- 航空母艦
- 飛機彈射器
- 尼米茲級航空母艦
資料來源
^ 蔣林波 2008,第35页
參考書目
(中文)蔣林波, 《國外艦載機技術發展》, 航空工業出版社, 2008, ISBN 978-7-80243-093-8
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