早期航母如何彈射飛機，美軍航母如何省錢？

最近大兵在查找資料時呢 看到了這樣的一張圖 相信對美國海軍 有一定了解的兄弟們已經看出來了 這是世界上第一艘核動力航空母艦 代號CVN65 美國海軍企業號 就是這艘超級航母上的一個小部件 彈射索回收腳 關於這個小部件呢 到底是什麼 在航母運作中起到什麼作用 今天我們就來聊一聊這個突出的腳 航母呢從二戰開始崛起 直到現在仍然是海軍力量的絕對核心 而航母的核心戰鬥力 便是其上搭載的艦載飛機 包括戰鬥機 預警機 運輸機 直升機等等各類型艦載航空器 將航母的控制打擊範圍 擴展到了其他軍艦遙不可及的地步 那麼除了直升機以外的固定翼飛機 要如何在比陸地機場 這就不得不提到 現代航母艦載機的兩種主要起飛方式 一種呢便是滑躍式 例如英國的伊麗莎白女王級航母 以及前蘇聯俄羅斯的庫茲涅佐夫級航母 滑躍式起飛呢 就是通過在飛行甲板前段設置一個跳臺 給滑跑中的艦載機一個垂直向上的助力 來幫助艦載機起飛 這種方式的優勢呢 在於沒有什麼技術難度 也不需要什麼成本 所以一些追求性價比的國家 在建造航母時就會採用這種方式 而它的缺陷呢也是顯而易見的 那就是跳臺能給飛機起飛帶來的助力是有限的 這就導致艦載機的起飛重量受到限制 戰鬥機無法滿載起飛 而艦載的預警機運輸機 更是乾脆無法使用滑躍式起飛 那航母的整體戰鬥力就會大打折扣了 正是因爲滑躍式起飛缺陷明顯 其省錢的優點對於財大氣粗的美軍來說呢 也並沒有什麼實際意義 所以二戰後美軍建造的現代航母 無一例外的採用了另一種 也就是相對更加主流的彈射起飛方式 相比滑躍式彈射式的起飛重量更大 使得艦載的戰鬥機可以滿載起飛 而且還可以彈射無法以滑躍式起飛的 各種大型艦載機 比如固定翼預警機和運輸機等等 航母彈射起飛飛機的畫面呢 我想各位兄弟應該都不陌生 飛機會先被牽引到彈射軌道上 隨後甲板人員呢 會把飛機的前起落架固定在軌道上 在各項檢查通過後 伴隨着飛行員的手勢 嗖的一聲 一架幾十噸重的飛機 就會被這股巨大的力 加速至接近300公里每小時 從而脫離甲板飛向天空 可是各位知道嗎 在上世紀60年代以前 航母彈射的畫面啊 可並非如此 那時候的艦載機呢 還在使用一種被稱爲 託索式彈射的彈射方式 簡單來說呢 就是在彈射時 用一根固定在彈射器滑軌上的鋼索 勾住機身前部 而機身後部呢 還需要另一根鋼索 將飛機固定在甲板上 在彈射時 後部的鋼索會先被拉斷 而前部的鋼索 會在彈射器的作用下 拖曳飛機在甲板上滑行 在飛機脫離彈射器以後 鋼索脫落 飛機起飛 在飛機脫離甲板起飛之後呢 從飛機上脫落的彈射索 會順着彈射器滑軌 落在一片鋼網之中 這片鋼網以及支撐它的結構 就是咱們開頭所說的 彈射索回收角了 採用這種結構呢 是因爲能彈射飛機起飛的鋼索 本身重量就不低 在脫離飛機之後呢 並不會飛出去很遠 因此只要在艦體前段架起一片鋼網 就能順利地接住掉落的鋼索 兄弟們可能會問呢 不就是一根鋼索嗎 掉海里又能怎麼樣呢 但是能承受得住航母彈射的鋼索 它本身就不便宜啊 以美軍航母的出動架次爲例 可能一天就要消耗掉上百根這樣的鋼索 就算是美軍也是消耗不起的 而且其實彈射過程 並不會對鋼索本身產生什麼破壞 於是航母上便出現了這樣一個回收裝置 前面的鋼索回收了 那麼後面的鋼索雖然掉在航母甲板上 但是都被拉斷了 還怎麼用呢 各位不要着急 連接機身後部的鋼索並不是真正的被拉斷了 因爲在這根鋼索連接甲板的位置 有一個可消耗的可拉斷金屬接頭 飛機在彈射起飛時 拉斷的呢只是這塊金屬接頭 而鋼索本身依然是毫髮無損的 可以回收並且進行重複使用 脫索式彈射相比後來的起落架 拖曳式彈射有着很多的缺點 最終呢導致它被後者所淘汰 首先是安全餘度低 脫索彈射因爲是一根鋼索對摺連接飛機上的兩個點 因此就要求這個對摺必須十分精準 否則在起飛時極易發生危險 爲此經常有飛機在彈射前 非常影響出動效率 另一個問題呢是自動化程度低 脫索彈射一前一後 兩根鋼索必須要人工掛載 那個消耗式的拉斷塊 也需要根據飛機的型號選擇 這樣彈射一架飛機 光兩根鋼索要前前後後十幾個地勤圍着飛機轉 極大的消耗了航母上寶貴的人力 那麼既然脫索式彈射有這麼多問題 爲什麼在一開始還要使用這種方式呢 這主要是由蒸汽彈射的特性 以及當時的艦載機所決定的 蒸汽彈射簡單來說呢 就是將航母鍋爐產生的高壓蒸汽儲存在汽缸中 然後瞬間釋放 利用這股強大的力帶動艦載機飛速向前滑動 從而將飛機彈射出去 由於這股力呢是瞬間爆發的 這就對飛機的結構強度提出了很高的要求 而上世紀60年代使用的艦載機的機身強度普遍偏弱 很容易在彈射時受到損傷 尤其是起落架位置 根本無法承受彈射時的巨大力道 因此脫索式彈射才必須用兩根鋼索 一前一後將飛機牢牢固定住 再進行彈射 直到上世紀60年代初 隨着艦載機的機身結構強度優化 普遍加強了前起落架結構 脫索式彈射迅速被更方便 效率更高的前輪拖曳式彈射所取代了 前輪拖曳式彈射雖然已經是當今技術水平下的彈射方式的最優解了 但是蒸汽彈射本身的固有缺陷 比如結構複雜 維護成本高 體積巨大 炸量佔用艦上空間 彈射過程要消耗大量彈水 連續彈射後的空檔期等等 依然在困擾着航母 於是在21世紀的頭十年裏 美國海軍開始了新一代航母彈射裝置 電磁彈射器的研製 2010年底 由美國通用原子公司開發的世界上第一套電磁彈射裝置測試成功 並被美國海軍選中 安裝在了美海軍最新的次世代超級航母 福特級航母的首艦福特號上 電磁彈射系統是一種使用電動機作爲動力來源 通過電磁感應效應產生強大的磁場 來彈射艦載機的新型彈射系統 電磁彈射系統的核心是一臺大功率直線感應電機 由航母的動力源驅動發電 發出的電能會被暫時儲存 在能量儲存系統中 彈射時在控制系統的調整下 以最合適的力度將艦載機彈射出去 跟蒸汽彈射相比 電磁彈射的優勢體現在多個方面 首先是體積和重量 電磁彈射系統體積更小 重量更輕 因此可以爲航母騰出來大量的多餘空間 用來安裝電子設備 或者改善艦員的居住環境 隨着體積變小 以及機械結構的減小 維持電磁彈射系統運行 和進行相關維護所需要的人力 也進一步減少 如果說這些優勢 還只是優化了航母的運行和維護 來間接提升了航母戰鬥力 那麼接下來幾項關於艦載機相關的優勢 就是直接提升了航母的核心戰力 過去由蒸汽彈射系統的原理所限 在連續彈射多架艦載機後 就必須停止作業 直到爲彈射器補充足夠的蒸汽 而電磁彈射裝置的能量儲存系統 充能速度極快 大約45秒左右就能重新充能完畢 這就使得采用電磁彈射系統的航母的 應急起飛能力 遠超使用蒸汽彈射的航母 而且電磁彈射系統的加速度 可以通過控制系統靈活調整 可以針對不同重量大小的飛機 調節不同的能量輸出功率 極大豐富了航母可以攜帶的艦載機種類 同時電磁彈射系統的最大功率 也要高於蒸汽彈射系統 不僅可以彈射更大更重的艦載機 更高的功率也帶來了更大的安全冗餘 正是由於電磁彈射相比蒸汽彈射的巨大優勢 採用電磁彈射的福特級航母 將會逐步取代使用蒸汽彈射的尼米茲級航母 如果現役的尼米茲級航母全部被福特級取代 那麼本就強大的美國海軍的戰鬥力 還會更上一層樓 縱觀航母的發展史 從滑躍式到彈射式 從勾索彈射到前輪拖曳式彈射 再從蒸汽彈射到電磁彈射 航空母艦的不斷進化 都伴隨着不同時代的艦載機的升級 畢竟對於航母來說 艦載機就是其戰鬥力的核心 航母上的一切都可以說是爲艦載機服務的 在可以預見的未來 使用電磁彈射器 搭載F35隱身戰機 和X-47B隱身無人機的福特級核動力航母 將會成爲美軍最爲依賴的海上力量 而隨着技術的不斷發展 更先進的艦載機 和與之匹配的更先進的航母 又需要多久才能出現在我們的視野之中呢 我是大斌 我們下期視頻再見 大斌認爲 現代的武器速度絕對是其中之一 今天我們就來做一期 世界十大極速武器的梳理 簡單盤點一下 當今世界海陸空三軍中 速度最快的那些武器裝備 沒有排名 不分先後 首先讓我們來看空軍方面 速度最快的戰鬥機都是哪些 首先是蘇聯研製的米格25 胡福戰鬥機 其誕生於冷戰時期 是蘇聯在遭遇美國高空高速偵察機 頻繁出動卻無能爲力之際 專門啓動研究的一款高速攔截戰機 美軍在60年代裝備和推出了 多款先進空軍裝備 包括飛行高度達到 2萬公尺的U2偵察機 最大飛行速度可達2馬赫的 康維爾B58盜賊紅轟炸機 以及當時尚處在開發階段 最大飛行速度可達3馬赫的 B70女武神超音速轟炸機 蘇聯面對美國的這一套組合拳 倍感壓力 迫切需要一款具備 高空高速能力的戰機 並在1959年啓動了 米格25的相關研製工作 也正是在同一年 蘇聯情報部門打聽到了 美國洛克希德正在研製的 A12高空偵察機 這款最大飛行速度可達 3.3馬赫的飛機 正是後來SR-71黑鳥的前身 蘇聯瞭解到該項目後大爲震驚 認定新戰機 也必須跨過3馬赫的門檻 米格25就此應運而生 米格25最大飛行速度可達3.2馬赫 這一速度讓其成爲 當時的戰鬥機速度王者 戰機裝備了兩臺 R15B300渦噴發動機 爲高速飛行提供動力保障 但也正是因爲該型發動機 在高負載運行狀態下 容易出現失控問題 蘇聯廠家後來還是給米格25 設置了人爲的速度限制 如果不加限制 讓戰機隨意飛到3.2馬赫 就會因爲運行損耗 過早更換髮動機 但即使存在速度限制 米格25依舊是速度最快的 量產型實戰戰鬥機 它的誕生一度引發了西方的擔憂 直到1976年 蘇聯飛行員維克多·別連科 駕駛一架米格25 經日本叛逃到美國 西方纔逐步消除了 對米格25的疑慮 大家如果有興趣 大兵後面也可以出一期視頻 講一講這場世界空軍史上 最著名的飛行員叛逃案件之一 話不多說 我們繼續看速度最快的轟炸機 目前各國仍在服役的轟炸機裏面 速度最快的 當屬美軍的B-1B槍擊兵 其具有獨特的可變後列翼設計 最大飛行速度可達1.25馬赫 但大兵還是想先說說 我們方纔提到過的 這款轟炸機在1967年9月首飛 但在短短5年後 就結束了自己的最後一次飛行 並沒有參與過什麼實戰行動 但的確爲美軍積攢了寶貴的 超音速轟炸機技術 最大飛行速度可達3.1馬赫 配備6臺通用電器 YG-93渦噴發動機 與那些高速偵察機不一樣 女武神不僅擁有高速飛行能力 還有246噸左右的最大起飛重量 以及14噸左右的武器載荷 按照最初設計 其實能夠攜帶核彈 突入蘇聯領空的先進戰機 可以說女武神項目 如果沒有被放棄的話 放到現在也依舊是一款空中利器 當然美軍轟炸機的使命 最終還是交給了B1和B2 B1也是爲了應對蘇聯防空體系而研發 載彈量高達34噸 是美國戰略轟炸力量的重要組成部分 至於目前最快的軍用直升機 其實從當年的AH56夏巖 被阿帕奇方案擊敗後 各國的武裝直升機的最大飛行速度 都維持在了300公里每小時上下 沒有拉開很大差距 要知道夏巖直升機當年 可是飛出了393公里每小時的 最大飛行速度 光是360公里每小時的巡航速度 就已經是後來許多武職無法達到的 當然我們將視角放寬一些 像希克斯基X2以及歐洲X3直升機 這樣的實驗直升機 飛行速度也是很快的 希克斯基X2的最高速度 可以達到463公里每小時 已經追上了二戰時期的螺旋槳戰機 採用了獨特的共軸雙旋翼 加推進螺旋槳設計 爲機體提供了強大生力 而尾部的推進螺旋槳 則爲直升機提供了額外的向前推力 這種創新設計是其實現高速飛行的關鍵 由歐洲空客和歐洲直升機公司 聯合研製的X立方直升機 也擁有最高472公里每小時的最大飛行速度 已經比較接近V22魚鷹這樣的輕轉旋翼機了 不知道相關技術今後 是否會被應用到武職領域 當然與海軍和陸軍的裝備相比 現有的直升機也已經飛得很快了 我們接下來就看看那些 陸軍裝備裏的速度之最 我們首先來看最快的坦克 目前比較受認可的急速坦克 是英國陸軍裝備的FV101蠍式 既被歸類爲輕型坦克 也被歸類爲裝甲偵察車 但吉尼斯世界記錄中的確是將 它跑出的82.23公里每小時急速 作爲當前的量彈坦克速度最快記錄 可以說蠍式是現代最快的坦克 似乎也是有一定證據的 但不管怎麼說 蠍式能夠實現80公里的時速 主要還是因爲重量太輕了 只有8.07噸重 美國漢馬車多裝些武器 都可能會比這款坦克更重 我們如果去看蠍式坦克使用的引擎 也會有種平平無奇的感覺 裝備的康明斯BTA 5.9升的柴油發動機 只有140千瓦的最大輸出功率 甚至還沒有一些民用汽車馬力大 但是對於體型較小的蠍式來說 也已經足夠了 不過蠍式輕歸輕 還是裝備有鋁合金裝甲 以及90毫米口徑主炮的 只是我們印象裏傳統主戰坦克 還得是那種重達幾十噸的 如果將範圍限定到重型坦克 那麼目前速度最快的坦克 就可能是俄羅斯的T14阿瑪塔了 據俄羅斯媒體方面報道 搭載1500馬力發動機 以及12速自動變速箱的阿瑪塔坦克 可以跑出82公里每小時的急速 甚至有觀點認爲 它完全可以跑到90公里 如果相對報道是真的 那麼對於重達55噸的坦克來說 的確已經很快了 不過使用履帶的坦克再怎麼快 也很難快過輪式裝甲車 美國的LAV-25裝甲車 就以速度優勢著稱 最大公路行駛速度可達100公里每小時 可以在各種地形條件下快速機動 LAV-25之所以能夠實現這樣的機動性 離不開其採用的先進懸掛系統與輪胎 該型裝甲車由通用汽車公司研發 旨在滿足美國海軍陸戰隊的 快速部署和作戰的需求 可伴隨步兵進行快速穿插和突擊 不過話又說回來 在地面上跑的軍用載具 其實100公里每小時也就封頂了 但即便如此 陸軍載具的速度相對海軍也是比較快 我們接下來就一起看看 海軍裝備的速度之最 首先讓我們看看航空母艦 世界上擁有航母的國家本就不多 美國的福特級已經是當今世界上最快的航母 最大航速超過30節 約合56公里每小時 這樣速度對於滿載排水量 可達11.2萬噸的航母來說 其實已經非常快了 要知道這艘鉅艦上 還要搭載超過75架各型艦載機 包括F-35C E-2D預警機 如果不是兩具A-1B壓水反應堆 提供的澎湃能源 都很難實現這樣的機動性 只有除了航母之外的戰鬥軍艦 才能在缺乏核動力支持的情況下 實現相對較強的機動性 不過在軍艦的發展歷史上 速度這項性能的確是不太受重視 現代軍艦航速基本都在30節左右 甚至跑不過一些二戰時代的軍艦 法國在1930年建造的 可布號驅逐艦爲例 其在1935年測試中 就游出了45.02節的最大航速 約合83公里每小時了 已經比許多現代主戰坦克都更快了 如果真要在二戰後 找出一款航行速度較快的驅逐艦 那麼蘇聯的56型平靜級 已經能夠憑藉38節的最大航速 位列高機動性驅逐艦之一了 但是這艘驅逐艦的滿載排水量 也只有3200噸左右 並不算什麼大型軍艦 相比之下 潛艇要做出高速靜能 似乎會更加簡單 以蘇聯的661型核潛艇爲例 其潛航排水量達到7000噸 規模並不小 但最大潛航速度可達44.85節 約合83公里每小時 在潛航領域已經是數一數二的速度 只可惜661型潛艇存在成本高 噪聲大結構複雜等缺陷 最終還是沒能投入批量生產 其實說來說去 在裝備領域飛得最快的 還要數高超音速導彈 以及一些飛行技術驗證機 以俄羅斯先鋒高超音速導彈爲例 其飛行速度可達20馬赫以上 是目前按照各國軍方公開數據 對比出來的世界最快導彈 能在極短時間內抵達目標 導彈只需要7分鐘 就能從洛杉磯飛到紐約 該型導彈射程達到6000公里 採用了先進的複合制導技術 結合慣性制導 衛星制導 以及末端主動尋地制導等多種方式 除此之外 俄羅斯的B手導彈據稱 也是一種速度可達10馬赫的 空射型彈道導彈 而在高速飛行器驗證技術方面 則是美國走在了最前 例如美國的X-51A承波者 是一款極具開創性的技術驗證裝備 其創造了西汽式高超音速飛行器 持續飛行的速度記錄 最高速度超過5馬赫 X-51A的技術創新點衆多 採用了超燃衝壓發動機技術 能在高速飛行時高效吸入空氣 並與燃料混合燃燒 爲飛行器提供強大動力 這一技術突破 爲未來高速飛行器的發展奠定了基礎 並且X-51A的測試 對武器發展的推動作用也十分顯著 證明了西汽式高超音速飛行技術的可行性 爲新型高速導彈偵察機等武器裝備的研發 指明瞭一個可行的方向 不過X-51A也面臨着諸多挑戰 比如超燃衝壓發動機的工作穩定性 飛行器在高超音速下的熱防護等問題 有待進一步研究和解決 至於下一款打破世界記錄的超級急速武器 會是哪一款 也歡迎大家在評論區發表意見 我是大斌 我們下期節目再見