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 這是世界上第一艘核動力航空母艦 代號CVN-65美國海軍企業號 就是這艘超級航母上的一個小部件 彈射所回收角 關於這個小部件的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角 航母從二戰開始崛起 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機 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跑道短的多的航母甲板上起降呢 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 便是華越式 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 華越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華越式起飛 那航母的整體戰鬥力就會大打折扣了 正是因爲華越式起飛缺陷明顯 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 相比華越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華越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 脫鎖式彈射的彈射方式 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鎖勾住機身 前部 而機身後部呢還需要另一根鋼鎖將飛機固定在甲板上 在彈射時後部的鋼鎖會先被拉斷 而前部的鋼鎖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鎖脫落飛機起飛 在飛機脫離甲板起飛之後呢從飛機上脫落的彈射鎖會順着彈射器滑軌 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 彈射鎖回收角了 採用這種結構呢是因爲能彈射飛機起飛的鋼鎖本身重量就不低 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的接住掉落的鋼鎖 兄弟們可能會問呢 不就是一根鋼鎖嗎掉海里又能怎麼樣呢 但是能承受得住航母彈射的鋼鎖它本身就不便宜呀 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鎖 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鎖本身產生什麼破壞完全是可以回收再利用的 於是航母上便出現了這樣一個回收裝置 前面的鋼鎖回收了 那麼後面的鋼鎖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 連接機身後部的鋼鎖並不是真正的被拉斷了 因爲在這根鋼鎖連接甲板的位置 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那只是這塊金屬接頭 而鋼鎖本身依然是毫髮無損的 可以回收並且進行重複使用 脫鎖式彈射相比後來的起落架脫液式彈射有着很多的缺點 最終導致它被後者所淘汰 首先是安全餘度低 脫鎖彈射因爲是一根鋼鎖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因鋼鎖掛不準反覆的進出起飛位 非常影響出動效率 另一個問題那是自動化程度低 脫鎖彈射一前一後兩根鋼鎖必須要人工掛載 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鎖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 那麼既然脫鎖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氣缸中 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 脫鎖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 脫鎖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 連續彈射後的空擋期等等 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呢 是一臺大功率直線感應電機 由航母的動力源驅動發電 發出的電能呢 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 過去啊 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X47B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