偏流板:殲-15的起飛“功臣”,所有航母不可或缺的關鍵甲板設備

​偏流板:殲-15“屁股”後的隱秘“功臣”

偏流板:殲-15的起飛“功臣”,所有航母不可或缺的關鍵甲板設備

【每點新防務(1077期)·4月28日】:想必細心地小夥伴們早就發現了,在我國遼寧艦和山東艦航母上起飛殲-15艦載機時,殲-15的機身後方都會以一定角度升起一塊小甲板,把殲-15的尾部擋得嚴嚴實實。而這一塊擋住殲-15“屁股”的可升降小甲板,就是“偏流板”。偏流板是航空母艦甲板上的一種保護裝置,具有耐高溫、耐摩擦和耐腐蝕的特點,其主要作用是在艦載機起飛時保護尾噴流方向上的其他設備、飛機和人員不受高溫氣流的危害。

偏流板:殲-15的起飛“功臣”,所有航母不可或缺的關鍵甲板設備

其實偏流板並不是航母的專用設備,其有的陸地機場也有裝備。但偏流板無疑在跑道長度有限的航母上能發揮更大作用。而且偏流板的適用面很廣,不論是滑躍起飛航母、蒸汽彈射起飛航母還是垂直起降航母,偏流板都能很好地保護艦載機起飛時尾部高溫氣流對人員和其他飛機設備的損壞,從而使其成為當今世界各國航母上所不可或缺的關鍵設備。

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偏流板的“好處”

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前面已經提到了偏流板最大作用:保護甲板上其他艦載機或人員安全。要知道艦載機在設計時因為考慮到了要在長度有限的航母甲板上起飛,所以都配置了功率強悍的發動機,現在主流艦載機甚至配置的還多是雙發動機。而據測試得知,艦載機在起飛時發動機的尾焰氣流速度可高達190公里/小時,超過了普通颶風的風速。

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並且這股氣流還能噴射出很遠,最遠可以達到艦載機尾部60米處。所以如果艦載機在空間有限、甲板上人員設備密集的航母上起飛時,如果沒有偏流板對艦載機的發動機尾焰噴射方向進行“偏折”的話,恐怕就會造成巨大人員傷亡與設備損壞。

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而我國第一代艦載機——殲-15——無論是在遼寧艦還是山東艦航母上進行飛行訓練時,都離不開偏流板的幫助。並且偏流板的機械結構可以快速升起和收回,以免對後面排隊待飛的艦載機造成影響。

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並且航母上為了保障艦載機實現連續起飛,需要在前一架艦載機彈射作業時,後一架飛機排隊等待,因此需要通過偏流板遮擋前一架飛機尾噴流,從而保護下一架排隊飛機。各國航母大多配備噴氣偏流板,但印度海軍的“維克拉瑪蒂亞”號航母則因為採用左舷斜置起飛跑道,不得已省掉了這裡的偏流板,從而忍痛放棄了採用蘇-33重型艦載機,只能購買較輕的米格-29K艦載機使用。

偏流板的“弊端”

不論是滑躍起飛、蒸汽彈射起飛還是垂直起降,從發動機噴管出口噴出的高溫、高壓尾焰都會對金屬地面產生燒蝕作用,給裝備的維護和保養帶來了巨大的壓力。雖然偏流板因為將艦載機尾部高溫氣流向斜上方進行了導流,儘可能的保護了後方的設備與人員安全,但近地面區域的氣流溫度仍然很高,偏流板不同的放置方式會影響高溫區域的分佈,需要合理劃分安全區域。

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而經過研究表明:偏流板的偏轉角(即升起角)對尾流的導流效果影響較大,太小的偏轉角會導致高溫尾流影響後方區域人員和設備的安全;而較大的偏轉角則會導致偏流板自身板面溫度升高、迴流增加等問題,從而縮短偏流板的不間斷工作壽命,導致進行大量更換面板與維修時間,對艦載機持續放飛造成巨大影響。而經過理論和實踐證明,45°偏轉角最具有綜合優勢,可以在保護人員設備與降低對自身的影響之間找到最佳平衡點。

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目前偏流板普遍採用“水冷”對自身進行冷卻,像美國海軍的現役航母就是採用海水來對偏流板裝置進行冷卻。而整個偏流板設備則由偏流板組件、運動執行機構、海水冷卻系統、液壓系統、電氣控制系統和輔助系統組成。雖然相比航母上其他關鍵設備來說已經足夠簡單、耐用,但因為偏流板主要在承擔大量艦載機起飛時噴出的上千度高溫氣體,所以冷卻系統就稱為整個偏流板裝置的核心。

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美國現役每艘航母上均裝有4部Mk7型海水冷卻式噴氣偏流板,分別對應4個艦載機起飛站位。目前其正在積極探索研究省略掉海水冷卻系統的被動隔熱式噴氣偏流板技術。雖然山東艦和遼寧艦各自的3個偏流板沒有公佈採用何種冷卻技術,但大概率還是用的較便捷的海水冷卻。但這種冷卻手段本身安全性不高,蘇聯時代曾經在航母上測試蘇-33艦載機時,因為蘇-33制動輪因故障沒有及時鬆開,導致原地蘇-33原地雙發滿功率運轉了10多秒,最終高溫尾焰將後方偏流板徹底燒穿!

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所以未來不管是滑躍甲板的山東艦、遼寧艦,還是平直甲板彈射型的003、004,恐怕都將更換更加安全、耐用的偏流板冷卻系統,為這種決定航母艦載機起飛安全、釋放強大戰鬥力的關鍵系統提供可靠保障!


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