【射器】屡遭诟病,福特级航母真的一无是处吗?这些新技术或引发航母革命
【军武次位面】:风林火山
作为美国海军重金打造的下一代航母 , 福特级尽管因目前各种不可靠而饱受诟病 , 但毫无疑问 , 其仍是当今最大、最强、最先进的航母 。 一提到航母 , 大家通常会关注舰载机的种类、型号和数量等 , 但其实这些都属于航母的"软件" , 真正保障这些"软件"顺利运行的"硬件" , 便是舰体 , 具体说就是飞行甲板 。
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福特级飞行甲板全长333米 , 宽77米 , 总面积相当于3个足球场 。 其主尺寸虽然与尼米兹级大同小异 , 但内容上的变化就有很多了 , 最主要的是弹射器 。
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自20世纪50年代开始服役的蒸汽弹射器尽管性能可靠 , 缺点也同样突出:在工作时无法进行回馈力控制 。 没有回馈力控制 , 会经常发生由于弹射器拖曳力过大而造成舰载机机体结构受损、减少机体寿命的情况 。 由于控制困难 , 蒸汽弹射器的最小和最大弹射重量都有限制 , 因此无法发射无人机 。 同时 , 尼米兹级的4号弹射器(位于甲板中部最外侧)由于过于靠近飞行甲板边缘 , 无法获得足够的机翼通过空间因此无法弹射满挂载状态的舰载机 。
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而福特级采用了新型电磁弹射器不再有弹射舰载机的任何限制 。 其弹射器布置仍与尼米兹级相同 , 也是4座(舰艏2座 , 斜角甲板2座) , 但电磁弹射器本身的效能要比传统的蒸汽弹射器提高许多 。 电磁弹射器是一个复杂的集成系统 , 其核心是直线弹射电动机 。 其概念类似磁悬浮列车采用的技术 , 但不同的是 , 磁悬浮列车的运动漂浮在空气中 , 而弹射电动机装有滚轮 , 带动一个往复车沿弹射器轨道滑行 。 工作时 , 往复车在电磁力的作用下 , 拉着舰载机沿弹射冲程加速到起飞速度 。 舰载机脱挂后 , 往复车受到反向力制动 , 低速回到出发的位置 。
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▲蒸汽弹射器的维护是个大麻烦
相比蒸汽弹射器 , 电磁弹射器主要有以下几大优点:使用范围更广 , 无论是更重的飞机 , 还是小而轻的无人机 , 都可以弹射;可靠性更强:蒸汽弹射器2次重大故障间的平均周期是405周 , 而电磁弹射器则是1300周;操作成本更低:只需90人 , 比蒸汽弹射器少30人;能量利用率更高:其每次输送电量最高可达122兆焦 , 蒸汽弹射器只有95兆焦;对舰上辅助系统要求更少:蒸汽弹射器需要航母提供大批辅助系统 , 电磁弹射器则简化了许多 。 关于蒸汽弹射器和电磁弹射器的技术差别 , 有人曾形象比喻为"如老式蒸汽火车和现代磁悬浮列车相比" 。
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▲电磁拦阻装置原理
除了弹射系统 , 福特级所采用的"先进拦阻装置"(AG)也采用了电磁技术取代了尼米兹级使用多年的液压拦阻装置 。 现有的液压拦阻装置无法回收无人机 , 而且在回收有人舰载机时会对机体结构产生巨大压力 。 "先进拦阻装置"采用电磁控制技术 , 冲击能量吸收由1台涡轮电子发动机控制 , 大大减轻了回收时的冲击力对机体结构的破坏 , 回收无人机也变为可能 。 尽管"先进拦阻装置"在外表上与它的"前辈"十分相似 , 但内在方面它具有更高的灵活性 , 安全性 , 可靠性 , 而且可以减少相应的维护人员数量 。