航母舰载机起飞 哪种方式更好

□ 赵德功

  • 来源:科普时报
  • 作者:
  • 2024-04-26 08:39

航母作战能力主要来自舰载机,即搭载于航空母舰上的各类飞机。它们能在航母有限的空间内起飞和回收,并完成空中拦截、攻击海上目标和陆地目标、夺取战区控制权和制海权、为己方舰艇编队护航等任务。

舰载机的出动效率是衡量航母作战能力的核心指标之一。自航母诞生以来,提升航母战斗力的研究就主要集中在提升舰载机出动率上,也就是在起飞方式上下功夫。

二战后,舰载机进入喷气时代,重量大、滑跑距离长,依靠飞机动力很难在航母甲板起飞。蒸汽弹射、滑跃起飞、垂直起降和电磁弹射等新型起飞方式随之出现。

利用蒸汽弹射

蒸汽弹射是利用水蒸气受热膨胀产生的强大推力将飞机推出去的一种方法,可以瞬间输出百兆焦耳能量,使几十吨重的舰载机在百米内即可达到起飞速度。

这一起飞方式看上去简单,但其结构十分复杂,对制造工艺和材料的要求也极高,工程实现非常困难。比如,弹射气缸每段长约4米,分段制造后固定连接在气缸轨上,如果气缸材料或制造技术不过关,就会造成弹射失败,而这些元件只占蒸汽弹射器的“冰山一角”。

目前,美国尼米兹级航母和法国戴高乐航母采用的是蒸汽弹射方式,每次弹射耗水量约1吨,工作周期约45秒。

滑行加速起飞

在飞行甲板前端设置一个4度—15度的斜曲面甲板,舰载机在甲板滑行加速时,经由向上抬升的斜曲面甲板,获得一定的航迹倾斜角和向上的垂直分速度,实现滑跃起飞。我国的辽宁舰和山东舰采用的就是滑跃起飞方式。

不用“助跑”也能飞

通过舰载机喷气矢量控制系统,调整发动机喷口方向和强度,实现飞机推力和姿态的精确控制,这种不需要舰载机滑跑就可以起飞或着舰的航空技术,被称为垂直起降。但受限于自动控制技术的发展,仅美国F-35战斗机和英国的海鹞能够实现垂直起降。

电磁弹射优势显著

电磁弹射技术是通过直线感应电机输入固定电流后,产生交变磁场,磁场在直线感应电机中运动产生感应电流,使运动部分变成有感应电流的导体,受到电磁驱动力的作用向前运动。

相较蒸汽弹射,电磁弹射起飞有两大优势:其一,电磁弹射推力调节更加灵活。比如电磁弹射重量可在0.2吨—45吨内灵活调整,而蒸汽弹射只能弹射相对固定的重量;其二,电磁弹射效率更高。据统计,蒸汽弹射能量效率仅有6%,而电磁弹射可达到60%。

无论是在起飞重量控制的精准性、起飞重量范围,还是在舰载机起飞效率、能量利用率等方面,电磁弹射起飞都明显占据优势。据公开报道,目前只有我国第三艘航空母舰福建舰和美国福特级航母能够采用这一起飞方式。

(作者单位:国防大学政治学院)

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