航空母艦蒸汽彈射器復(fù)雜系統(tǒng)工程離不開海水淡化設(shè)備
2014-04-15 16:22:36
admin
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據(jù)科學(xué)網(wǎng)2014年2月14日訊 蒸汽彈射器是航空母艦上的飛機(jī)起飛裝置，用于艦載機(jī)蒸汽彈射起飛。世界上*早的彈射器是由美國(guó)西奧多·埃利森海軍上尉于1911年研制成功的。這種原始的彈射器由三條繩索和一塊砝碼組成，但這種彈射器太原始，幾乎沒起到什么作用。后來，埃利森又對(duì)這種原始的彈射器進(jìn)行改進(jìn)，研制成功壓縮空氣式彈射器，于1912年11月12日進(jìn)行了人類史上第一次彈射起飛。
不過，埃利森的發(fā)明并沒有引起人們的注意。因?yàn)楫?dāng)時(shí)的艦載飛機(jī)重量輕、速度低，不需要彈射也可從航空母艦的飛行甲板上起飛。直至噴氣式飛機(jī)誕生后，彈射器才變得日漸重要起來。
而第二次世界大戰(zhàn)結(jié)束時(shí)，航空母艦上所裝備的彈射器都是液壓的，彈射能量極小，根本無法滿足噴氣式飛機(jī)的需要。1951年，英國(guó)海軍航空兵后備隊(duì)司令米切爾率先提出研制蒸汽彈射器的設(shè)想。他當(dāng)年就將其研制成功，并裝備在海軍航空母艦上。后來，美國(guó)人又于1960年研制成功了內(nèi)燃彈射器，并將這種彈射器安裝在“企業(yè)”號(hào)核動(dòng)力航空母艦上。不過，這種內(nèi)燃式彈射器至今仍不能令人滿意，所以“企業(yè)”號(hào)上除了裝備內(nèi)燃彈射器之外，還裝備有蒸汽彈射器。
概念上蒸汽彈射器只是一個(gè)大型蒸汽汽缸和一個(gè)蒸汽控制系統(tǒng)。將高壓蒸汽能量轉(zhuǎn)化為動(dòng)能進(jìn)行彈射。然而，由于飛機(jī)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度上的限制，彈射器不但要有足夠的輸出功率，而且要把輸出功率準(zhǔn)確控制在飛機(jī)可以接受的程度內(nèi)。
彈射的時(shí)候，蓄壓罐內(nèi)的蒸汽由彈射閥門釋放到彈射汽缸內(nèi)，缸內(nèi)壓力上升推動(dòng)活塞前進(jìn)。彈射閥門的另外一個(gè)更重要作用，是精確控制蒸汽進(jìn)入彈射汽缸的流量變化，以此控制推力和彈射的加速度，保證飛機(jī)結(jié)構(gòu)不會(huì)超負(fù)荷。飛機(jī)升空后，蒸汽排放閥打開，讓汽缸內(nèi)蒸汽排出。同時(shí)，活塞和飛機(jī)牽引器被水剎器減速后停下，然后由歸位系統(tǒng)拉回起跑點(diǎn)。
重型飛機(jī)要想從航空母艦上起飛，必須有蒸汽彈射器。在飛機(jī)起飛前，由位持器鋼圈把尾部扣在一個(gè)堅(jiān)固點(diǎn)上，飛機(jī)前輪附近的牽引桿垂落到一個(gè)滑梭內(nèi)，滑梭以掛鉤鉤住飛機(jī)。滑梭是蒸汽彈射器唯一露在飛行甲板上的零件。飛機(jī)前面的甲板下，有兩個(gè)平行圓筒，每個(gè)至少長(zhǎng)45米，筒中的活塞與所有滑梭相連。蒸汽由母艦上的鍋爐輸出，增壓后輸入滑梭。飛機(jī)起飛時(shí)開足馬力，但被位持器扣住。蒸汽彈射器一啟動(dòng)，飛機(jī)引擎的動(dòng)力加上蒸汽壓力，使鋼圈斷開，飛機(jī)前沖，在45米距離內(nèi)達(dá)到時(shí)速250千米/小時(shí)。飛機(jī)彈射起飛脫離滑梭后，活塞前端的注管就落入水池，在幾米的距離內(nèi)停頓，滑梭移回原位，推動(dòng)另一架飛機(jī)起飛。
航空母艦上每個(gè)蒸汽彈射器每分鐘可推動(dòng)兩架飛機(jī)起飛。通常航空母艦*多裝設(shè)4個(gè)蒸汽彈射器。據(jù)已公開資料顯示，在役蒸汽彈射器總重量接近500噸，每次彈射*大輸出能量可達(dá)到95兆焦耳，*短工作周期為45秒，平均每次耗用近700公斤蒸汽。
蒸汽彈射器是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，除了彈射器本身的設(shè)備，還有海水淡化設(shè)備、貯水池、高壓水泵、鍋爐、加熱裝置等諸多附屬設(shè)施。