現(xiàn)役航空母艦，艦載機(jī)起飛技術(shù)

面壁深功

        目前，世界各國(guó)海軍航空母艦艦載機(jī)起飛方式主要有彈射起飛、滑躍起飛和垂直/短距起飛三種。彈射起飛是利用飛行甲板上布置的彈射裝置，在一定行程內(nèi)對(duì)艦載機(jī)施加推力，使其達(dá)到離艦起飛速度；滑躍起飛是利用航空母艦艏部的上翹甲板，在艦載機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)大推力下實(shí)現(xiàn)起飛；垂直/短距起飛是利用艦載機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的推力矢量實(shí)現(xiàn)起飛，由于采用垂直/短距起降的飛機(jī)攜載量和航程難以滿(mǎn)足作戰(zhàn)需要，因此這種起飛方式目前用得較少。

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一、蒸汽彈射技術(shù)發(fā)展及優(yōu)缺點(diǎn)分析

       1．發(fā)展概況

       蒸汽式彈射裝置是為克服以前彈射器功率低，無(wú)法在較短距離內(nèi)彈射噴氣式艦載機(jī)而研制出的一種彈射裝置，也是各國(guó)現(xiàn)役航母上使用的唯一一種彈射裝置。目前，美國(guó)、俄羅斯、法國(guó)、英國(guó)、印度、西班牙、意大利、巴西、泰國(guó)等9個(gè)國(guó)家擁有的航母中，美國(guó)“尼米茲”級(jí)航空母艦10艘、法國(guó)“夏爾·戴高樂(lè)”號(hào)航空母艦和巴西“圣保羅”號(hào)航母（原型是1963年服役的法國(guó)“克萊蒙梭”級(jí)“福熙”號(hào)航空母艦）等均采用蒸汽式彈射起飛方式。

       世界上第一部航母蒸汽彈射裝置由英國(guó)海軍于1951年研制，采用拖索式彈射方式。1964年，美國(guó)海軍又成功研制了首輪拖曳式蒸汽彈射裝置，這種彈射裝置是在飛機(jī)的首輪支架上安裝拖曳桿，把首輪直接掛在往復(fù)拖板上，彈射時(shí)由往復(fù)車(chē)拖板直接拉著飛機(jī)的首輪加速?gòu)椛淦痫w。與拖索式蒸汽彈射裝置相比，既減少了掛拖索和回收拖索的8～10名工作人員，也縮短了飛機(jī)起飛的時(shí)間間隔，每次僅需30～45秒鐘就可彈射1架飛機(jī)，大幅提高了飛機(jī)起飛作業(yè)效率。此后，為滿(mǎn)足起飛重量和速度更大的噴氣式艦載機(jī)的裝艦需求，美國(guó)又相繼研制了C-13-0、C-13-1、C-13-2等型蒸汽彈射裝置，并裝備在現(xiàn)役的12艘航空母艦上，各型彈射裝置的性能參數(shù)見(jiàn)表1。此外，法國(guó)海軍“夏爾·戴高樂(lè)”號(hào)航空母艦也裝備了2部美制C-13-3型蒸汽彈射器，與美國(guó)海軍“尼米茲”級(jí)航母采用的C-13-2型彈射器相比，其軌道長(zhǎng)度縮短為75米，可將20噸的飛機(jī)加速到288千米/小時(shí)。

       2.蒸汽彈射起飛方式的優(yōu)點(diǎn)

       蒸汽彈射裝置具有能量大、加速性好等顯著優(yōu)點(diǎn)，可在幾十米的距離內(nèi)，將艦載機(jī)從靜止加速到離艦速度（約200～300千米/小時(shí)），因此這種起飛方式與滑躍式起飛方式相比，對(duì)艦載機(jī)的要求不高，可起飛殲擊機(jī)、攻擊機(jī)、電子戰(zhàn)飛機(jī)，以及E-2C“鷹眼”預(yù)警機(jī)等推重比不高的固定翼艦載機(jī)。此外，蒸汽彈射起飛大幅縮短了艦載機(jī)的起飛時(shí)間間隔，能夠滿(mǎn)足實(shí)戰(zhàn)要求，如“尼米茲”級(jí)航母上配備的C-13-2型彈射器，每分鐘可彈射起飛兩架艦載機(jī)。

       3.蒸汽彈射起飛方式的缺點(diǎn)

蒸汽彈射方式的主要缺點(diǎn)包括：系統(tǒng)結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜、密封要求高，在技術(shù)實(shí)現(xiàn)上存在較大難度，目前僅有美、英等軍事強(qiáng)國(guó)掌握該項(xiàng)技術(shù)；由于蒸汽彈射器不能進(jìn)行精細(xì)控制,故在需要較低能量的范圍內(nèi)使用時(shí)受到限制，無(wú)法彈射小而輕的飛行器(如無(wú)人機(jī))；蒸汽彈射裝置的能耗高，彈射1架飛機(jī)，大約需要消耗1噸淡水；蒸汽彈射裝置占據(jù)空間大，如美國(guó)“尼米茲”級(jí)航母使用4部蒸汽彈射器，每部重700噸，體積為570立方米，影響了其它武器裝備的配置。

二、滑躍起飛技術(shù)發(fā)展及優(yōu)缺點(diǎn)分析

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        1．發(fā)展概況

       滑躍起飛是利用飛行甲板終端的一塊上翹的斜板，在飛機(jī)離艦前為其提供一個(gè)向上的動(dòng)量，以避免艦載機(jī)在達(dá)到維持平飛的速度之前出現(xiàn)過(guò)多的下沉。

       美國(guó)是最早研究航母艦載機(jī)滑躍起飛技術(shù)的國(guó)家，曾在20世紀(jì)50年代為航空母艦設(shè)計(jì)過(guò)一種微翹斜板并進(jìn)行了相關(guān)試驗(yàn)，但由于蒸汽彈射器滿(mǎn)足了噴氣式艦載機(jī)的起飛需要，美國(guó)海軍未對(duì)該項(xiàng)技術(shù)做進(jìn)一步的研究。此后不久，英國(guó)為降低“海鷂”垂直/短距起降型艦載機(jī)的燃油消耗、增大航程、增加載彈量、提高作戰(zhàn)效能，與西班牙合作開(kāi)展了滑躍起飛技術(shù)的研究，并從20世紀(jì)70年代末期，逐步將滑躍起飛技術(shù)應(yīng)用到“皇家方舟”號(hào)、“無(wú)敵”號(hào)和“阿斯圖里亞親王”號(hào)航空母艦。此外，購(gòu)買(mǎi)了“鷂/海鷂”垂直/短距起降型艦載機(jī)的意大利和印度也分別在“加里波第”號(hào)和“維拉特”號(hào)航空母艦的艦艏增設(shè)了滑躍式甲板。

        與英國(guó)、西班牙等國(guó)為適應(yīng)垂直/短距起降型艦載機(jī)而發(fā)展滑躍起飛技術(shù)不同的是，俄羅斯在發(fā)展“庫(kù)茲涅佐夫”號(hào)航空母艦時(shí)曾考慮采用蒸汽彈射裝置，但是，一方面由于西方媒體不斷宣揚(yáng)艦載機(jī)滑躍起飛的優(yōu)越性，影響了俄羅斯航空母艦設(shè)計(jì)方案的確定，另一方面“蘇－27”艦載機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的兩個(gè)吊艙突出在機(jī)身下，若在兩個(gè)吊艙上安裝彈射鉤，需大幅加強(qiáng)吊艙結(jié)構(gòu)，若在兩個(gè)吊艙間安裝，則會(huì)影響此處掛載彈藥或副油箱，因此，俄羅斯最終放棄了蒸汽彈射器技術(shù)，在“庫(kù)茲涅佐夫”號(hào)航空母艦的艦艏配置了滑躍式飛行甲板，再加上“蘇-27”和“蘇-25”等艦載機(jī)具有較大的推重比，使得俄羅斯成為世界上第一個(gè)滑躍起飛常規(guī)噴氣式戰(zhàn)斗機(jī)的國(guó)家。

采用滑躍起飛方式的航空母艦飛行甲板分為平直段和上翹段兩部分，在平直段和上翹段之間采用均勻的弧形曲面進(jìn)行過(guò)渡。對(duì)于不同的航空母艦，滑躍式起飛甲板與水平面之間的角度也存在一定的差別。目前，各國(guó)現(xiàn)役航空母艦滑躍式起飛甲板的仰角一般為12度，如俄羅斯“庫(kù)茲涅佐夫”號(hào)、西班牙“阿斯圖里亞親王”號(hào)、泰國(guó)“查里克·納魯艾博特”號(hào)、印度“維拉特”號(hào)、英國(guó)“無(wú)敵”級(jí)“無(wú)敵”號(hào)和“皇家方舟”號(hào)航空母艦，而意大利“加里波第”號(hào)航空母艦的滑躍式起飛甲板仰角為6.5度，英國(guó)“無(wú)敵”級(jí)“卓越”號(hào)航空母艦在1994年進(jìn)行現(xiàn)代化改裝時(shí)，則將滑躍式起飛甲板仰角增加到13度。

       2．滑躍起飛方式的優(yōu)點(diǎn)

在起飛重量和推重比相同的情況下，采用滑躍起飛方式，與常規(guī)的水平增速滑跑起飛方式相比，可大幅縮短滑跑距離，如“蘇－27”滑躍起飛所需滑跑距離僅為常規(guī)起飛方式的3/10左右。而且，在航空母艦上采用滑躍起飛方式，飛機(jī)的出動(dòng)頻率不受蒸汽彈射器功率和故障的影響，具有操作簡(jiǎn)單、安全性好等優(yōu)點(diǎn)，并有助于簡(jiǎn)化航空母艦的設(shè)計(jì)、降低造價(jià)、節(jié)省訓(xùn)練和維修費(fèi)用，因此，俄、英、意、西、印等國(guó)的中小型航空母艦普遍采用了艦載機(jī)滑躍起飛方式。

       3．滑躍起飛方式的缺點(diǎn)

滑躍起飛方式存在許多缺點(diǎn)：（1）由于斜角甲板存在曲率，飛機(jī)在滑躍起飛過(guò)程中，起落架和機(jī)體的瞬間載荷及扭矩會(huì)大幅增加，需要加強(qiáng)艦載機(jī)相關(guān)受力部件的耐沖擊設(shè)計(jì)；（2）滑躍起飛的跑道距離較長(zhǎng)（除垂直/短距起降飛機(jī)外），如“庫(kù)茲涅佐夫”號(hào)航空母艦左舷起飛跑道總長(zhǎng)約206米；（3）推重比不高的固定翼艦載機(jī)（如預(yù)警機(jī)、反潛機(jī)等），無(wú)法采用滑躍起飛，影響了航空母艦的綜合作戰(zhàn)能力；（4）滑躍起飛對(duì)艦載機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)推力要求較高，艦載機(jī)起飛時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)必須開(kāi)加力，燃油消耗大，在一定程度上影響艦載機(jī)的航程和滯空時(shí)間；（5）滑躍起飛需要有較大面積的“干凈”甲板，造成航空母艦上層甲板停機(jī)位的減少，使得大部分艦載機(jī)必須停放在機(jī)庫(kù)內(nèi)。

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面壁深功

另外，航母3已經(jīng)采用了更為先進(jìn)的電磁彈射技術(shù)。這可算是可以同米國(guó)競(jìng)相同步發(fā)展的黑科技。

不是高級(jí)工程師

期待中國(guó)的電磁彈射早日實(shí)現(xiàn)

合理扯淡

滑躍起飛出動(dòng)率比彈射起飛要低不少，出動(dòng)率在戰(zhàn)時(shí)就是戰(zhàn)斗力。
滑躍起飛時(shí)，戰(zhàn)機(jī)的載重受很大影響，載彈量和載油量都得降低，尤其是作戰(zhàn)半徑會(huì)降很多，這一點(diǎn)太吃虧了。像殲15，采用滑躍起飛，其戰(zhàn)力大概只有滿(mǎn)載起飛的七成左右。
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