在海军博物馆里,讲解员给同学们普及战舰知识:“蒸汽弹射有两种弹射方式:一种是前轮牵引式弹射,美国海军1964年试验成功。”
“我看过这方面的刊物,我知道,舰载机的前轮支架装上拖曳杆,前轮就直接挂在了滑块上,弹射时,由滑块直接拉着飞机前轮加起飞。”小聪悄声说。
这样,就不用8-1o甲板人员挂拖索和捡拖索了。美国海军核动力航母,都采用了这种起飞方式。
“另一种是拖索式弹射,顾名思义,就是用钢质拖索牵引飞机加起飞,这种弹射方式比较老。”讲解员讲。
刘傻子教授说,拖索式弹射时,甲板人员先用钢质拖索把飞机挂在滑块上,再用一根索引释放杆,把其尾部与弹射器后端固定住。弹射时,猛力前冲的滑块拉断索引释放杆上的定力拉断栓,牵着飞机沿轨道迅加,在轨道末端,把飞机加到起飞度,抛离甲板,拖索从飞机上脱落,滑块返回弹射器起点,准备下一次工作。
王可博士说,有些航空母舰,在其甲板前端有一个“跳台”帮助飞机起飞,即把甲板的前头部分做成斜坡上翘,舰载机以一定的度滑跑后,沿着上翘的斜坡冲出甲板,形成斜抛运动,在刚脱离母舰的一段几十米距离内,继续在空中加,以达到起飞度。
刘傻子教授说,这种起飞方式,不需要复杂的弹射装置。但是,飞机起飞时的重量,包括舰载机的载油量、载弹量、航程以及作战半径等,受到一定的制约。英国、意大利、印度和俄罗斯等国,由于技术限制,无法研制真正在技术和工艺上过关的蒸汽弹射器,所以,只能在本国航母上采用滑翘甲板。采用滑跃起飞舰载机的航空母舰,在载机起飞时,都必须以2o节(36千米小时)以上的度,逆风航行,以加大载机相对度,来帮助舰载机起飞。
梦弟梦见机器人骄子变成的飞机,载着他与小聪、小波、小明、小燕子垂直起飞。顾名思义,就是飞机不需要滑跑,就可以起飞和着陆。机器人骄子说:“‘垂直起飞技术’是从2o世纪5o年代末期开始展的一项航空技术。英国、美国、俄罗斯的一些航空母舰,采用这种技术。使用垂直起降技术的飞机机动灵活,具有常规飞机无可比拟的优点。”
机器人骄子变成的飞机垂直落地后,小燕子、小波、小明、小聪、梦弟开始议论垂直起飞的作用与意义。
“具有垂直起降能力的飞机,不需要专门的机场和跑道,降低了使用成本。”小波说。
“垂直起降飞机,只需要很小的平地就可以起飞和着陆,所以,在战争中飞机可以分散配置,便于伪装,不易被敌方现,大大提高了飞机的战场生存率。”小聪说。
“因为垂直起降飞机即使在被毁坏的机场跑道上,或者是在前线的简易机场上也可以升空作战,所以,对敌方的打击具有很高的突然性。”小燕子说。
“由于要实现垂直起降,飞机的起飞重量只能是动机推力的83%-85%,这就使飞机的有效载荷大大受到限制,影响了飞机的载油量和航程。例如,‘鹞’式飞机的载重量为1o6o千克时,作战半径只有92千米。”小明说。
刘傻子说,使用垂直起降技术的飞机,也有许多重大的缺点:例如,垂直起落飞机在实战中经常需要分散在野外,因此,它的维护也非常困难。
“我知道,通过在航母上安装12度的斜甲板,可以让飞机滑跑跃飞,再利用推力转向,使飞机在推力不足的情况下,仍能在空中稳定加。”小聪接着说。
垂直短距起降飞机,是海军青睐的机种,因为,舰船上的飞行甲板的长度总是有限的,垂直短距起落技术就显得尤为实用。
骄子说:“垂直起降技术,虽然不是一个新技术,存在一些重大弱点,但是,它的优点十分突出,使人无法割舍。”
随着航空科技的展,垂直起降技术,必将进入一个新的展高峰。“梦弟,又做梦了。”小聪打了一下梦弟的手臂,说。
梦弟醒来,小波与小明交头接耳议论什么。“我现在想了解什么是电磁弹射?”小燕子在问。
“电磁弹射,就是采用电磁的能量,推动被弹射的物体向外运动,与蒸汽弹射器相比,电磁弹射器的优点,主要是体积减小了很多,操纵人数也要少百分之三十左右。而且,电磁弹射器的弹射力度可控,可以弹射无人机,缺点是耗电,但对于全电力推动的航母和核动力航母来说不是太大的问题。”指挥员李君说。
计算机姐姐说:“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。这种电动机的概念,类似磁悬浮列车采用的技术,与磁悬浮列车所不同的是,磁悬浮列车的运动,是漂浮在空气中,而弹射电动机带有滚轮,带着一个往复车沿弹射器轨道滑行。工作时,电动机得到供电,往复车在电磁力的作用下,拉着飞机沿弹射冲程加到起飞度。飞机脱挂后,往复车受到反向力的制动,低回到出的位置。”
指挥员说:“在技术方面,蒸汽弹射器和电磁弹射器之间的差别,如同老式蒸汽火车与现代磁悬浮列车之间的差别,这就决定了电磁弹
射器在性能上遥遥领先。美国海军net-21级新型核动力航母,将取代现役的‘尼米兹’级核动力航母,装备4台电磁弹射器的‘福特’号航母,正是该级航母的舰。”
“观察美军的尼米兹级航母可以现,航母上有两条跑道,一条直的、一条斜的,这是为什么?”梦弟问。
“斜的那条就是斜角甲板,设置这两条跑道的目的,是为了便于航母同时进行起飞和降落作业。如果,只有一条直通甲板的话,飞机起飞时,只得让停放的飞机挤在飞行甲板后半部,而将前半部用作起飞的跑道。”指挥员李君说。
本来,只有一条直通甲板,不仅影响了飞机的滑跑距离,还必须等飞机起飞腾出跑道,空中的飞机才可以降落。并且,稍有不慎,后降落的飞机,很容易碰撞到先降落的飞机上。
梦弟站在船上的栏杆边做梦了,他看见船上的斜甲板自言自语:“为什么一定要安置斜甲板呢?”
“1952年2月,英国人成功明了斜角甲板。有了这角度,飞机降落,就可与停驻、的飞机和起飞作业区分流,同时,还可实现弹射和时进行。”机器人骄子与警犬小黑出现在他面前,骄子说。
警犬小黑在斜角甲板上跑动,梦弟细看,现斜角甲板由斜、直两段式甲板组成,位于飞机甲板的左侧,与舰艇艏艉中心线呈6~13度夹角。没料到警犬黑子也说话了,它说:“回收区的角度相当重要。
角度愈大,对驾驶员着舰的难度就愈大。”骄子接着说:“此外,斜角甲板的设计,还可使降落区免遭左舷前弹从喷气火焰挡板引出的热气流,从而降低空气紊流的干扰。”
“通常,斜角甲板上只装有供飞机降落用的阻拦索。然而,极少数航空母舰的斜角甲板上,也装有一两座弹射器,其目的在于在没有飞机降落时供飞机起飞之用。”梦弟居然听见船上有一个救生圈在说话。梦弟梦见自己坐在一架固定翼舰载机,在航空母舰上滑跑降落,
尤其是在夜间或在天气不好的情况下,是最困难的,梦弟眼看飞机要落在水里,惊醒了。
梦弟述说了梦境,计算机姐姐笑了,要他听指挥员说话。“以美国航空母舰为例,降落过程是这样的:先回归的飞机,要进入环绕母舰的环型航线,以降低飞行高度和度,有些时候,可能还需要脱离等待中的降落航线,去进行空中加油。”指挥员说。
“飞机在降落时,飞机的度要降低到几乎失的地步。飞行员将放下飞机的起落架、襟翼与空气减板,将拦阻钩伸出,维持一定的度和下滑率。”计算机姐姐补充说。
指挥员李君说:“航空母舰上的降落官指挥飞机降落,他不断地告诉飞行员,飞机离最佳情况的偏差是多少。航空母舰上的降落指示灯提示飞行员,飞机下降时的角度是否正确。在航空母舰的飞行甲板后部,有四条拦阻索。”
指挥员李君又说:“飞行员必须让降落的飞机在着舰的瞬间,用拦阻钩挂上其中一条拦阻索。在最佳情况下,他应该挂上第三条,假如,他挂上前两条,那么,他的下降角度太平;假如,他挂上最后一条,
那么,他的下降角度太陡。在着陆时,飞行员必须将飞机完全压低,这样,他可以保证钩住一条拦阻索。”“假若飞机没有勾住拦阻索呢?”小聪却问。
指挥员李君回答:“在着舰的瞬间,飞行员必须将动机开到最大,这样,假如他没有挂上拦阻索的话,他可以在最短的时间之内,加离开甲板复飞,以避免失落入海中,并重新回到降落航线。拦阻索是由液压制动的,它在挂住飞机后,可以使飞机在5o米内停下来。”
“假若飞机上的挂钩坏了呢,有什么方法让飞机降落。”梦弟也提出一个问题。指挥员李君耐心解答,飞行员会依照甲板上的地勤人员的指示,将动机的推力降低到慢车,并且离开降落区。在紧急情况下,比如飞机的挂钩损坏了,飞机无法使用拦阻索降落停下来,在甲板上,可以拉起拦截网来协助飞机迫降。至于垂直短距起降飞机,可不用拦阻索降落,而是将飞机度降低,直接在甲板上降落,并靠刹车停稳。