航母弹射器20世纪初就有了,为何不大规模装备?因为有致命缺陷

弹射装备和拦截装备是一线航母必不可少的标准之一。可能很多人不会想到,美国海军所装备的飞机早在20世纪初就可以从航母上弹射起飞了。可为什么二战期间的图片与纪录片并没有过多的记载呢?这里有一段颇为曲折的故事。

一、悲催的命运

确定航母为海军发展方向之一后,就有人想过采取一种助推的设备将飞机弹出去,于是第一代弹射装备——空气弹射就诞生了。

航母弹射器20世纪初就有了,为何不大规模装备?因为有致命缺陷


这款被美国海军上尉西奥多·埃利森于1911年研制成功的装备,主要动力来源于压缩空气,并在美国的第一艘航母“兰利”号上成功试验。只不过这套设备又笨又重,效率还低,远远不如凭借活塞式飞机自己起飞来得方便,于是弹射装备很快被航母官兵自己拆除了。

不过埃利森的发明启发了很多人,其中包括英国的皇家飞机研究所和美国奥的斯公司(没错,就是那个造电梯的)的工程师凯瑞。

英美双方虽然是各自研究,却殊途同归地选择了新一代的弹射方式——液压,美国也将液压弹射称之为“凯瑞式弹射”。

液压弹射的工作原理是先通过高压空气挤压、驱动液压油,再以高速流动的液压油推动活塞,借由活塞的高速移动带动一系列滑车、滑轮机和线缆组成的机械组。机械组完成最后一击,推动甲板上方的助推器将飞机弹飞。

航母弹射器20世纪初就有了,为何不大规模装备?因为有致命缺陷


整套设备于20世纪30年代研制成功,40年代上舰,却因为和前辈同样的原因被海军坚决搬下了航母。也正是由于这个因素,所以在诸多记录二战过程的图片和影片中都看不到弹射器的身影。

二、一身毛病

不过随着二战后喷气式飞机的发展,航母装备既沉又重、动力要求还高的喷气式飞机时,重新请回弹射装置就变得势在必行了。

可凯瑞他们在研发液压弹射的时候,也没有想到将来要面对喷气式飞机。所以现有的液压弹射装备需要更高的作业压力,以便适应新的工作要求。

但是这样下来,滑车、滑轮、线缆元件的尺寸和重量势必也就跟着攀升。随着前者的攀升,元件所需要的强度也会跟着提高。这样就形成了恶性循环:元件大了,就需要强度更高更粗壮的钢缆,钢缆粗了又必须使用更大的元件。

航母弹射器20世纪初就有了,为何不大规模装备?因为有致命缺陷


比如英国在弹射活塞式飞机时所使用的BH3型液压系统,整套设备使用的钢缆有7吨重。但到了可以弹射喷气式战机的BH5时,钢缆全重就超过了10吨,整套设备的重量比BH3增加了2倍。

美国在研制H9型液压弹射系统时发现,如果能够将飞机上的战斗机、轰炸机都弹出去,那么液压系统的体积会变得非常庞大。有多大呢?当时美国海军装备的8万吨级的“合众国”号航母都装不下。更尴尬的是,凭借当时20世纪50年代的工业水平,H9型未必能够造出来。

除了体积重量是“顽疾”之外,就连系统所使用的液压油也是一个大问题。在如此庞大的系统中高速运转,液压油非常容易出现沸燃的现象,安全性和可靠性是个不能忽视的问题。

航母弹射器20世纪初就有了,为何不大规模装备?因为有致命缺陷


而且在高压环境下让液压油工作到自己的极限(每小时144公里)后,液压油会自我放假效率越来越低。美国航母目前的极限弹射间隔在30到45秒之间。如果使用液压弹射就相当于开头可以做到30到45秒,然后越弹越慢最后只能等到20分钟一次,这个效率是根本无法忍受的,所以一系列问题成了传统弹射器的致命缺陷。

最终,美国和英国都对液压技术失去了耐心。新一代蒸汽弹射就在前辈的不给力和不争气中脱颖而出。成为从50年代开始一直主宰弹射装备至今的技术。



分享到:


相關文章: