航母彈射器20世紀初就有了,為何不大規模裝備?因為有致命缺陷

彈射裝備和攔截裝備是一線航母必不可少的標準之一。可能很多人不會想到,美國海軍所裝備的飛機早在20世紀初就可以從航母上彈射起飛了。可為什麼二戰期間的圖片與紀錄片並沒有過多的記載呢?這裡有一段頗為曲折的故事。

一、悲催的命運

確定航母為海軍發展方向之一後,就有人想過採取一種助推的設備將飛機彈出去,於是第一代彈射裝備——空氣彈射就誕生了。

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這款被美國海軍上尉西奧多·埃利森於1911年研製成功的裝備,主要動力來源於壓縮空氣,並在美國的第一艘航母“蘭利”號上成功試驗。只不過這套設備又笨又重,效率還低,遠遠不如憑藉活塞式飛機自己起飛來得方便,於是彈射裝備很快被航母官兵自己拆除了。

不過埃利森的發明啟發了很多人,其中包括英國的皇家飛機研究所和美國奧的斯公司(沒錯,就是那個造電梯的)的工程師凱瑞。

英美雙方雖然是各自研究,卻殊途同歸地選擇了新一代的彈射方式——液壓,美國也將液壓彈射稱之為“凱瑞式彈射”。

液壓彈射的工作原理是先通過高壓空氣擠壓、驅動液壓油,再以高速流動的液壓油推動活塞,藉由活塞的高速移動帶動一系列滑車、滑輪機和線纜組成的機械組。機械組完成最後一擊,推動甲板上方的助推器將飛機彈飛。

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整套設備於20世紀30年代研製成功,40年代上艦,卻因為和前輩同樣的原因被海軍堅決搬下了航母。也正是由於這個因素,所以在諸多記錄二戰過程的圖片和影片中都看不到彈射器的身影。

二、一身毛病

不過隨著二戰後噴氣式飛機的發展,航母裝備既沉又重、動力要求還高的噴氣式飛機時,重新請回彈射裝置就變得勢在必行了。

可凱瑞他們在研發液壓彈射的時候,也沒有想到將來要面對噴氣式飛機。所以現有的液壓彈射裝備需要更高的作業壓力,以便適應新的工作要求。

但是這樣下來,滑車、滑輪、線纜元件的尺寸和重量勢必也就跟著攀升。隨著前者的攀升,元件所需要的強度也會跟著提高。這樣就形成了惡性循環:元件大了,就需要強度更高更粗壯的鋼纜,鋼纜粗了又必須使用更大的元件。

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比如英國在彈射活塞式飛機時所使用的BH3型液壓系統,整套設備使用的鋼纜有7噸重。但到了可以彈射噴氣式戰機的BH5時,鋼纜全重就超過了10噸,整套設備的重量比BH3增加了2倍。

美國在研製H9型液壓彈射系統時發現,如果能夠將飛機上的戰鬥機、轟炸機都彈出去,那麼液壓系統的體積會變得非常龐大。有多大呢?當時美國海軍裝備的8萬噸級的“合眾國”號航母都裝不下。更尷尬的是,憑藉當時20世紀50年代的工業水平,H9型未必能夠造出來。

除了體積重量是“頑疾”之外,就連繫統所使用的液壓油也是一個大問題。在如此龐大的系統中高速運轉,液壓油非常容易出現沸燃的現象,安全性和可靠性是個不能忽視的問題。

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而且在高壓環境下讓液壓油工作到自己的極限(每小時144公里)後,液壓油會自我放假效率越來越低。美國航母目前的極限彈射間隔在30到45秒之間。如果使用液壓彈射就相當於開頭可以做到30到45秒,然後越彈越慢最後只能等到20分鐘一次,這個效率是根本無法忍受的,所以一系列問題成了傳統彈射器的致命缺陷。

最終,美國和英國都對液壓技術失去了耐心。新一代蒸汽彈射就在前輩的不給力和不爭氣中脫穎而出。成為從50年代開始一直主宰彈射裝備至今的技術。



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