10月7日报,多幅疑似中国航母弹射器试验装置的卫星图片出现在国外军事网站上,照片中清晰的出现了一条弹射器轨道和其辅助实验设备。有外媒称,中国正在进行蒸汽弹射器和电磁弹射器系统的研制工作,早在上世纪90年代就开始相关的预研工作,近年来已经成功开展了重载荷弹射试验。中国未来的国产航母必须装备舰载机弹射器,这是迟早的事情。
弹射器一般由动力系统、往复车、导向滑轨等构成。弹射起飞时,驾驶员操纵飞机松开刹车,加大功率,并在弹射器动力系统的强力作用下,使往复车拉着挂在飞机上的拖索,沿导向滑轨做加速运动,经过50~95米的滑跑距离,达到升空速度起飞。当飞机升离甲板时,拖索与往复车和飞机脱钩,落在飞行甲板前端的回收角网兜内。然后由复位系统将往复车拖归原位,准备再次弹射。现代弹射器中已经取消拖索,往复车通过牵引杆,与舰载机前起落架直接相连。
目前,世界上具备研制和生产舰载机弹射器的国家极少,美国是世界上唯一生产实用化舰载机弹射器的国家,也是第一个实用电磁舰载机弹射器的国家,法国航母上的弹射器也只能购买美国产品。生产和研制蒸汽弹射器的难度在于密封结构和材料,而电磁弹射器的难点在于蓄能。
在技术方面, 为提高弹射器的效率, 30年代已有人提出了“直接驱动”(Direct Drive)的结构概念, 着重于降低驱动装置的动态总重。从而改善弹射器的加速效率。开缝式汽缸设计就是在这种概念下产生的。作为动态结构的活塞和牵引器用最短的距离直接连接, 以减低推进活塞和牵引器这两个动态结构的重量。
蒸汽弹射器这种技术已经在航母上使用了50年,也使唯一经过实战证明的技术。然而,美海军在舰艇设备全面电气化的大趋势下,航母将采用电作为推进的主动力。所有动力设备也将电气化。所以在80年代末,就开始了对电磁弹射器技术的开发,并在费城东部的试验基地装备了电磁弹射器进行试验。
弹射器的储汽罐是一种大尺寸的高压容器。在制造工业中,高压容器是机械工业产品中一个重要的品种,被广泛用于化工、核工业、能源和航天技术中,是一个国家重工业水平的重要体现。虽然这种产品没有活动部件,结构也相当简单,但由于要承受高压,尺寸又大,因此对制罐材料、制造设备和焊接工艺等方面提出了特殊的高要求,制造企业要有相关的生产许可证。对于航母弹射器来说,又有使用次数、重量限制和耐高温方面的要求,故制造难度就更大了。制罐材料要用耐热的特种合金钢,必须要有很好的蠕变性能和抗拉强度,而且还要承受几十万次的弹射加压/卸压疲劳循环,只有几个国家才能制造。制罐工艺有好几种,常用的是用钢杵穿过钢锭,反复锻压制成环节状,经车削加工后,再将几个环节焊成筒体,两边封头用万吨以上的水压机整体压出或分块压出,然后经过切削加工再焊接。焊接过程要严格按照操作工艺进行,稍有不慎,就会使部件报废。
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弹射器(Aircraft catapult)是航空母舰上推动舰载机增大起飞速度、缩短滑跑距离的装置,全称舰载机起飞弹射器。美国航母在二战中还没有使用蒸汽弹射器,蒸汽弹射器的出现是因为当时航母的甲板长度不足以起降重量大大增加的舰载喷气式战斗机,必须借助瞬间的大速度才能正常起飞,所以弹射器才应运而生。
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