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[图帖] 航空母舰的蒸汽弹射器的发明与使用和发展过程[8P]

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航空母舰的蒸汽弹射器的发明与使用和发展过程[8P]

蒸汽弹射器(英语:Steam catapult)是第二次世界大战后现代航空母舰中唯一使用的飞机弹射器,主要是由于喷射飞机的出现,舰载机重量大幅提升,自力起飞和原先的弹射器设备已不足以应付其需求,于是1951年,英国柯林·米切尔中校(Colin C. Mitchell)提出将航母蒸气轮机的蒸气连动到弹射器上,进而发明了航母用的蒸气弹射器。



蒸汽弹射器的内部

目前只有美国与英国拥有制造技术,并于航舰上使用着,前者为C-13型,后者为BS5型,C-13型除了供给美国海军使用外,法国海军也使用此型。蒸汽弹射有两种弹射方式,一种是前轮弹射,另一种是拖索式弹射。后者则只有巴西采用。在20世纪50年代初,英国海军上尉首先使用蒸汽的想法。试验表明,它有可能获得更强大的弹射器,而除着大型喷气飞机开始出现,蒸汽弹射系统搭载上航空母舰。



企业号航空母舰上正在测试的蒸汽弹射器

在2010年代,配备电磁弹射器的航母预计投产,福特级核动力航空母舰将使用的电磁飞机弹射系统。不过美国海军也提出一个蒸汽弹射器改进计划,提升蒸汽弹射器的能力,因为蒸汽弹射器技术成熟,而电磁弹射系统仍然在实验中,经提升的蒸汽弹射系统预计可使用到2050年。



蒸汽弹射器的密封槽

蒸汽弹射器是将蒸汽压力转化为对飞机的推力,利用弹射器轨道上的滑块把飞机高速弹射出去,而根据舰载机弹射方法,可分为两种弹射方式,一种是“前轮弹射”,另一种是“拖索式弹射”。



法国戴高乐号航母上装配的蒸汽弹射器

弹射器的管线铺设于飞行甲板下,并在甲板的沟槽上连结一滑块,在“前轮牵引式”的情况下,飞机会将弹射杆勾住于滑块,当弹射器充气完成后,甲板会立起阻挡热蒸气、保护甲板作业人员的“喷流挡板”(分成耐热砖和流水冷却式两种,目前新建航母采用前者,在不需进行弹射作业的情况下可盖起来成为甲板的一部分),飞机再借由蒸气的强大推力驱动滑块前进而起飞,多余的蒸气再于管线末端排出,若天候恶劣、甲板勤务人员不好进行作业时,可以自甲板的“弹射器综合控制系统”操作,其为甲板上的一个半圆形透明操作室,可于该处操作弹射系统,不使用时可关闭而成为甲板的一部分。



引导固定翼飞机到弹射点

拖索式弹射:初期使用的方法,需要多名人员在甲板待命,是以钢索将舰载机挂载于滑块上,再以其快速向前移动,将飞机沿着甲板上的轨道拖曳加速,进而起飞,现役航空母舰已多不使用这种方式(目前只有巴西的“圣保罗号”航母为此种弹射方式)。



引导F/A-18C大黄蜂战斗攻击机到弹射点

前轮牵引弹射:后期使用的方法,比拖索式省下大量的人力,弹射时间比拖索式短,安全性较高,操作较为简便,是将飞机前轮上的弹射杆挂载于甲板上弹射器的滑块中,经由弹射的拖曳达到加速之效,现役航空母舰多数采用这种弹射方法。



卡尔文森号航空母舰上的蒸汽弹射器控制室

蒸气弹射器造价昂贵、设计、制造和安装技术均复杂、保养维护非常费工夫和成本大,又需占用航母大量空间和消耗大量淡水,美国曾为此考虑过蒸汽冷凝回收装置,终因体积大及效率低而取消。因此美国海军目前正尝试采用新式的“电磁弹射器”,其原理类似磁浮列车,能有效降低维护和发射成本,并能提升航母自动化程度。



斯坦尼斯号航空母舰上的蒸汽弹射器液压系统
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  • lijing01 金币 +8 感谢分享,论坛有您更精彩! 2021-11-7 12:10

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弹射器的历史比很多人想象中的还要久远。
实际上莱特兄弟第一次飞向天空时,他们的飞机就是在弹射器上起飞的。用的是最原始的滑轮杠杆弹射器。
美国海军的第一艘航母,兰利号,也是有弹射器的,非常简单粗暴的火药弹射器。
二战时的战列舰也都有弹射器,同样是火药弹射器。战列舰通常带有几架水上飞机(侦察机),在船尾的滑轨上起飞,在水面降落,然后再用船尾的吊车吊回船上。
而同样是二战时期的美国航母,用的却已经是比火药弹射器先进一代的液压弹射器(用压缩空气作为动力)。同时期的日本航母则没有弹射器,靠着飞机小、重量轻,直接在航母上起飞。
二战之后的就是大家知道的蒸汽弹射器了。

顺带说一句,英国现在没有生产蒸汽弹射器的能力。专利卖给美国之后,它自己就停止研发了。
英国最新的伊丽莎白号航母,干脆使用滑跃起飞。据说原因只有一个:美国的弹射器卖得太贵了。
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  • 厚颜天下 金币 +10 认真回复,奖励! 2021-11-12 08:42

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楼上说的对,英国佬最后一台弹射器大概是60年代造的,之后再没造过,而且研制弹射器的那家公司好像也在上世纪末倒闭了,按目前这样子,弄不好再过几十年,英国佬连航母都造不了了

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