航母彈射器的工作原理以及演變過程

這是一百多年前的航母彈射器 重物快速下落,飛機就被彈射出去了 這是怎麼做到的呢? 原理看似簡單,其實一點也不復雜 這是一個六米高的木塔 木塔上面通過一根繩子連接着一塊重物 繩子的另外一端通過軌道的多個滑輪連接着飛機 當重物下落時,飛機就能彈射出去了 但是這種彈射裝置的缺點顯而易見 航母的甲板會被砸出一個大洞 那怎麼改進呢? 工程師直接將軌道加長到了30米 整個軌道也進行了加寬 啓動裝置進行了徹底的改進 飛機的前端通過鋼纜連接着底部的活塞 通過將壓縮空氣注入活塞內部 從而拉動飛機向前飛行 但是有個很大的問題 單靠壓縮空氣推動活塞動力有限 飛機是無法起飛的 爲了加快飛機速度 工程師在鋼纜安裝了一組動滑輪 這使得飛機的速度直接飆升到原來的7倍 飛機就能正常起飛了 經過幾十年的發展 航母的彈射系統已經發生翻天覆地的變化 我們以尼米茲號核動力航母爲例 尼米茲號主要採用蒸汽彈射 在彈射軌道的下面有兩個高壓蒸汽缸 汽缸的蒸汽哪裏來呢? 在航母的心臟深處有兩個核動力反應堆 反應堆的核心其實就是通過核裂變產生的熱量來燒開水 燒開水產生的高壓蒸汽除了爲航母提供動力外 還有一個作用就是用於蒸汽彈射 大量的高溫高壓蒸汽被集中到蒸汽缸中 然後汽缸通過通氣管道連接到航母的彈射軌道上 當一切準備就緒後 戰鬥機就能像子彈一樣被高速彈射出去了 我們看一下具體的過程 這是裝有高壓蒸汽的兩個汽缸 汽缸分別與導軌相連 導軌上面有一個滑塊 滑塊又與戰鬥機相連 當進行彈射時 高壓蒸汽瞬間湧入到彈射器之中 產生巨大的推力 就在一瞬間 活塞的推力達到750千紐 能在30秒內將飛機從零彈射到260公里每小時 另外爲了避免高壓蒸汽的流失 工程師又在滑軌兩側安裝了兩條活動的金屬條 跟衣服的拉鍊一樣 從而緊緊地鎖住高壓蒸汽 但是蒸汽彈射的缺點也很明顯 蒸汽彈射需要消耗大量的彈水 並且對於大型飛機 蒸汽彈射力量不足 飛機可能無法起飛 所以就又誕生了更爲先進的電磁彈射 電磁彈射的核心是磁場 磁場怎麼來呢 在電磁彈射的導軌中 鋪滿了一個個通電線圈 線圈通電時能夠產生磁場 根據同性相斥 異性相吸的原理 飛機就能在導軌上高速前進了 電磁彈射效率極高 大概每45秒就能彈射一架飛機 當然真實的電磁彈射技術難度極高 全世界也沒幾個國家能製造出來