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也谈航母弹射器设计新思路----水帆弹射器

文章来源:军闻天下     更新时间:2008-11-12 9:17:08     点击数:

   航空母舰的"弹射器"是航空母舰的核心技术之一。用于航空母舰的"燃气弹射器"早就有了,只是消耗大量的油料,与飞机和军舰的燃料冲突,降低了军舰的续航能力和飞机的持续战斗力才放弃而不用的。而使用"蒸汽弹射器"就可以避免这一弊端。基于同样道理,使用核动力,就可以把军舰燃料占用的空间腾给飞机燃料用,成倍提高持续战斗能力。这对于远离本土的远洋作战是极为重要的。而制造"蒸汽弹射器"的难度不在于原理和设计,目前已掌握和成熟,关键在于制造工艺和精密度,目前只有美国最成熟。前苏联也就是因为这一点才放弃使用"蒸汽弹射器"的。"电磁弹射器"的最关键难度在于储备极大的电量的储存装置和很短时间储备和释放的技术。目前美国的技术研究已接近实用的水平,我国还有很大的差距。

    我设想的弹射器与这两种有所区别,纯机械能转化,不需蒸汽弹射器的复杂,也没有电磁弹射器的高科技,最多只用到机械变速器和计算机自动控制,将航母的动能转化为飞机起飞所需的能量。

    先谈谈如何将航母动能转化为飞机起飞所需能量,我设想在航母适当位置安装大型拖网式装置,但网是不透水的,网底是可能自行打开和关闭的(由计算机自动控制),网开口可以大到20平方米,平时航行时,网底打开,几乎对航行没有阻力,当飞机要弹射时,将网底关闭,于是水流对网产生巨大拖力,将拖绳拉动,通过滑轮和变速箱,来拖动飞机起飞,

    一般航母上飞机起飞前,航母都会迎风高速航行,设想航母速度为25节(实际一般为30节)大约12.5m/s,如果飞机起飞的距离定为80m,则25吨飞机从10m/s(航母本身速度12.5m/s再保守使用)加速到起飞速度50m/s,以匀加速计算,加速度约为15m/s2,加速时间约为2.7s,需要推力约为3.75×105N(F=ma),需能量3×107J

    而水由静止加速到12.5m/s,粗略以10m/s的速度差计算,网口面积以20平方米计算,能产生拉力2×107N(Ft=mv 从而 F=pgSv2),做功以2秒船行20m计算,拉力做功4×108J,力和能量都完全满足所需。(由于流体力学没学过,故只能在这绝对速度差来大约计算,考虑计算出的量远大于所需,所以认为大概能够满足所需)

    再从能量角度讨论,飞机弹射因需大量能量,已设想航母速度为25节(实际一般为30节),大约12.5m/s,航母质量为25000吨,而飞机为25吨,起飞时速设定为50m/s,根据计算,一架飞机起飞所需能量只需航母动能的0.16%,而航母能量转化过去后,航母速度只会下降约0.11m/s,而所损失的能量只要航母动力来补充,省去了弹射另外再加的动力装置。而航母减速时加速度也只有约0.05 m/s2,是可以接受的。

    故我认为我所设想的弹射器是可行的,没有特别为此命名,随口叫做水帆弹射器吧。希望能给我们的航母有所邦助。

    愿我们祖国的航母早日出现在太平洋上。

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