航空母舰上的弹射器是怎样工作的?
2006-09-24 16:19:40飞***
航空母舰上的弹射器是怎样工作的?:弹射器
航空母舰上推动舰载机增大起飞速度、缩短滑跑距离的装置,全称舰载机起飞弹射器,简称弹射器。
一般由动力系统、往?
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当飞机升离甲板时,拖索与往复车和飞机脱钩,落在飞行甲板前端的回收角网兜内。然后由复位系统将往复车拖归原位,准备再次弹射。现代弹射器中已经取消拖索,往复车通过牵引杆,与舰载机前起落架直接相连。 自20世纪20年代以来,先后曾出现有压缩空气式、火药式、火箭式、电动式、液压式和蒸汽式等多种动力的弹射器。
除蒸汽弹射器外,其它形式的弹射器由于安全性或弹射能量的限制,制约了舰载机的发展使用,已逐渐被淘汰。 早期的螺旋桨式飞机由于起飞速度不大,可以轻易从甲板上自行滑跑起飞,但喷气式舰载机的重量和起飞速度急剧增大,只能通过弹射器起飞了。 弹射器一般由动力系统、往复车、导向滑轨等构成。
弹射起飞时,驾驶员操纵飞机松开刹车,加大功率,并在弹射器动力系统的强力作用下,使往复车拉着挂在飞机上的拖索,沿导向滑轨做加速运动,经过50~95米的滑跑距离,达到升空速度起飞。当飞机升离甲板时,拖索与往复车和飞机脱钩,落在飞行甲板前端的回收角网兜内。
然后由复位系统将往复车拖归原位,准备再次弹射。现代弹射器中已经取消拖索,往复车通过牵引杆,与舰载机前起落架直接相连。 1950年8月,英国在“英仙座”航母甲板中线上安装了一台动力冲程45。5米的BXS-1蒸汽弹射器,它用舰上主锅炉的蒸汽作动力,试验获得初步成功。
弹射能量大,安全性和加速性能好,逐渐为航空母舰普遍采用。蒸汽弹射器可弹射20~35吨重的飞机,使其时速达250~350千米、重力加速度可达4~5。5g,每分钟可以弹射1~3架飞机。航空母舰上通常装有2~4部弹射器,分别设置在前飞行甲板和斜角飞行甲板。
美国海军购买了专利并最终将其发展成熟。蒸汽弹射器是以高压蒸汽推动活塞带动弹射轨道上的滑块把联结其上的舰载机投射出去的。美国的C-13-1型蒸汽弹射器长76。3米,每分钟可以弹射2架舰载机。如果把一辆重2吨的吉普车从舰首弹射,可以将其抛到2。
4公里以外的海面,可见其功率之大。 随着航空母舰主动力装置的发展变化和舰载机重量的增大,有的国家正研制内燃式、飞轮储能式及电磁弹射器。内燃式弹射器是用燃油、水和压缩空气喷入燃烧室产生的燃气作动力,弹射飞机。飞轮储能式弹射器是将燃气轮机发出的能量储存在飞轮内,通过离合器、绞车、传送带牵拉往复车弹射飞机。
蒸汽弹射器工作时要消耗大量蒸汽,如果以最小间隔进行弹射,就需要消耗航母锅炉20%的蒸汽。现在,美国正在研制新型的电磁弹射方式,但近期内难以投入实用。 弹射器的制造难点在那里? 许多文章关于弹射器制造难点的说法不尽相同,有的说开口汽缸密封是关键,有的说是开口汽缸制造难度很大,还有的说是弹射器的加工精度很高,也有的认为必须要有第一流的焊接技术。
实际上,弹射器的真正难点在储汽罐的制造上。以上说法只有焊接技术才算是说到了点子上。 弹射器的储汽罐是一种大尺寸的高压容器。在制造工业中,高压容器是机械工业产品中一个重要的品种,被广泛用于化工、核工业、能源和航天技术中,是一个国家重工业水平的重要体现。
虽然这种产品没有活动部件,结构也相当简单,但由于要承受高压,尺寸又大,因此对制罐材料、制造设备和焊接工艺等方面提出了特殊的高要求,制造企业要有相关的生产许可证。对于航母弹射器来说,又有使用次数、重量限制和耐高温方面的要求,故制造难度就更大了。
制罐材料要用耐热的特种合金钢,必须要有很好的蠕变性能和抗拉强度,而且还要承受几十万次的弹射加压/卸压疲劳循环,目前只有几个国家才能制造。制罐工艺有好几种,常用的是用钢杵穿过钢锭,反复锻压制成环节状,经车削加工后,再将几个环节焊成筒体,两边封头用万吨以上的水压机整体压出或分块压出,然后经过切削加工再焊接。
焊接过程要严格按照操作工艺进行,稍有不慎,就会使部件报废。 。
2006-09-24 16:32:52
在母舰上使用弹射器弹射舰载机的操作程序是(以F-14为例) : 飞行甲板上的整备区停放着F-14雄猫式战斗机,此时F-14已经完成了挂载任务所需的弹药、装备以及飞机本身的准备工作,只等待飞行员和雷达拦截官(Radar Intercept Officer, RIO) 前来登机。
在飞行前简报会结束之后,装备完毕的飞行官出现在飞行甲板并走向F-14所在位置,并随即开始起飞前的最后检查。 飞行员和RIO随着身穿棕色套衫的机工长一起从机体外部开始检查确认。检查液压管路、扰流板或襟翼等操纵装置是否正常、弹药装备是否挂载妥当等,这些外部检查的确认是飞行员本身的职责所在,一旦检查确定之后便直接登机。
与此同时,母舰会转向逆风方向并以全速航行,以及与舰载机合适的相对风速。 在起动发动机前,飞行员会按照检查表进行仪表的检查及设定,而RIO则会把飞行数据输入到导航系统中,并进行无线电频率调整等方面的各项准备。 完成这些动作之后,就会开始起动发动机,飞行员会举起手指,询问甲板指导员(Director) 是否完成起动发动机的准备,如果已经准备妥当,甲板指导员一手指向发动机而另一手不断地画圆圈传达起动的讯号。
发动机的起动程序是以先左后右的顺序来进行,发动机起动之后,飞行员就把节流阀放在慢车(idle) 的位置上,等待机工长松开轮挡。在此之后,飞行员提高动力,依照穿着黄色套衫的甲板指导员指示,把飞机滑行到弹射器的位置上。 到达F-14的预定位置之后,飞机会固定在弹射器上,这一段时间里,穿着黑白格子背心的安全官(trouble shooter) 会对飞机的操纵装置等等进行最后的检查。
接下来穿着红色背心的武器工作员会把弹药的安全栓拔去。 一旦完成了F-14的所有准备作业,穿着绿色套衫的弹射器组员及弹射操作手会量出写着发射重量的指示牌。随着飞行员确认的手势,当在鼻轮上的弹射杆会被放下来,弹射器组员将弹射杆挂在弹射梭上,借着Holdback的牵引力使鼻轮固定。
弹射官负有舰载机起飞的全部责任。他一面要监督F-14起飞的最后作业,一面要与在弹射器附近的弹射操作手进行弹射前的蒸气压、起飞飞机的重量、外面的气温与密度等起飞情报的检查,由此来确认准备弹射的飞机是否能够达到起飞所需的最低速度。 当这些作业全部完成后,就把保护其它飞机和甲板上的人员免被发动机排放的热气所伤的折流板升起,在接到弹射官全速起飞的信号,飞行员就会松开煞车、启动后燃器(after-burner) 等,当飞机没有异常便给弹射官行礼,这是弹射官就会作出弹射开始的信号,看到这个讯号的弹射操作手就会按下控制盘上的按钮。
这一瞬间,蒸汽会冲入汽缸之内,弹射梭把32吨重的F-14拉紧并猛然加速,以大约270Km的速度把F-14从飞行甲板上弹射出去。 F-14在母舰起飞后会先以直线飞行约5nm并且爬升至5000ft。 ,此时会接通E-2C雷达预警机并开始飞向预定的巡逻地点。
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2006-09-24 19:50:27
2006-09-24 16:23:31
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