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袖珍航空母舰的问题

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 楼主| 发表于 2022-1-8 02:39:19 | 只看该作者 |只看大图 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
本帖最后由 晨枫 于 2022-1-7 21:56 编辑 3 Z; F+ x5 @) t3 W3 b
2 R5 Y$ Z3 Q. n, n
“鹞”式战斗机出现后,在理论上,可以从直升机甲板起飞、降落,使得各种奇思妙想一下子遍地开花。' b) _" O) c# |( E* ^, B( v7 F8 n

% w& D( P' F& J* ]; `
% b# `7 p; ~' S6 F) z“鹞”式战斗机是可以垂直起飞的
3 f6 p& n6 L; z4 Z4 ]$ A1 X, H; y
除了紧急情况的偶尔为之,“鹞”式实际上是不能从一般的舰船直升机甲板上起飞、着舰的。“鹞”式战斗机是可以垂直起飞的,但起飞重量受到很大的限制,基本上只是“能垂直起飞”而已,可携带的燃油和武器根本不足以支持正常作战,只是在航展中表演,正常使用中基本不用。有条件就正常地从跑道上滑行起飞,没条件就在舰上用滑跃甲板起飞,反正就是不垂直起飞。
/ [: u$ Y( r& p/ [
: Z3 {  l1 C, Q. h( {( M但在一般的舰船直升机甲板上,还有喷流烧蚀的问题。“鹞”式的垂直升力是靠大量喷注燃油、用低效燃烧硬烧出来的,燃烧不完全(可以从黑烟看出来),喷流温度很高,一般的直升机甲板受不了,需要特殊加强。
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$ y* p  j4 s) d. i/ u0 G6 G/ y
垂直起飞时,喷气回吸和文丘里效应造成的向地面吸附使得飞机“不肯”飞起来  {( s1 M6 Y% s

9 g+ `! i. K, O# P# \在垂直起飞时,向下的喷流遇到地面后,形成反弹的环流,一方面吸入发动机,缺氧、高温的废气严重影响发动机的工作;另一方面高速的水平流动造成机体与地面之间的文丘里效应,形成向下的吸力,影响起飞。这是“鹞”式很少采用垂直起飞的另一个原因。3 L7 d, a6 ^( b$ }

4 A) q. J. C8 _0 C: }( X, h垂直降落好得多。一是下降所需的垂直推力小,而是返航时飞机重量已经大大降低。在最后贴近甲板表面的时候,反正也要快速减油门,降低垂直推力,确保可靠着舰,别在甲板上方不必要地悬浮。. \5 V3 m  \. c: P! U/ k) x
& j) ]( d$ }# w+ m6 _, L
由于喷流问题,各种“鹞”式上舰的构想都设法在垂直起飞阶段避免喷口对着甲板。如果有滑跃甲板,这当然没有问题,喷口本来就是向后的。如果垂直起飞,那就要设法把飞机“吊”离甲板。这就是有名的“天钩”方案。$ y$ I8 P6 X5 h% x( {

+ n) Q, \* X& K: g4 o# B“天钩”最早是受到宇宙飞船在太空对接的启示。太空对接不是直接对好了“咔擦”一下就对接上了,而是用一根探杆首先探入定位接口,精确定位后开始牵拉,主要承力接口对接,才完成真正的对接。
0 Q" R2 Q* S: p0 W9 y0 W& A) ?+ R& c3 ~
对接的另一个问题是要三轴稳定,要尽量减少受到舰船摇晃颠簸的影响。
1 Z  x- S( w$ U0 N! u+ ?# B' y; W$ {  C3 {/ n" V  k
1 \* a* l" t4 U+ W9 X
“天钩”是相对成熟的方案,在4000吨舰上就能实现/ J* Y) ~4 w6 n7 `  p$ Y' x

* D: O: w3 D3 J) |* }% C0 a ' D% \, E3 Q, b
用吊车和“天钩”在舷侧起飞和回收。起飞时用垂直推力,探杆感受到重量“轻了”,就启动释放程序,移开吊车,飞机自主飞走。回收时,飞机缓慢向前移动,探杆和抓手对接,感受到重量“重了”,飞机关发动机,吊车把飞机放到甲板上
% T$ x& q) t# u( w+ m. \9 v8 v- Z# f2 `4 r8 q
/ E: |# k* l  v& H" Y$ k) t
“天钩”系统在地面试验过,技术上没有问题( |5 U: G/ r2 ~+ ?5 f+ n# t) C

3 N" {; Y4 P" g7 R
0 `& k) i  F5 x; c% ^% R: y7 O吊车会自动补偿舰体摇摆,探杆和抓手的结构其实相当复杂, |1 G# e5 V* [* o9 _' [5 q. [
0 M$ G; E: q5 k
8 q" h. m- }1 k* [5 P# S
对接过程示意图
: U1 c. g, E$ a! o1 B$ }5 _$ h
" q$ ]/ v" h9 w+ j9 h
/ b5 B& o" c" R6 Z设想的配备“天钩”的“伯克”级驱逐舰; L" p/ I( x# c, o. H
4 m% Y: \+ m  [! B  s2 h
“天钩”系统最后没有实用,原因有很多,最大的是:
4 N7 {8 X/ _. P; W) U- a1 R
* W+ X5 t, a5 K1、        系统复杂,可靠性方面顾虑很大7 P; _7 O, z& m6 k, ?0 D& K/ b
2、        十几吨的战斗机悬吊在舷侧空中,不利于舰船重心,问题在风浪中尤其大5 ~) H; J" S. j% |
3、        依赖垂直起飞和降落,飞机的有效载荷太小,缺乏实战价值7 C, b" X# E' S( S# D
4、        几千吨的战舰搭载“鹞”式只可能两三架,形不成战斗力,还占用大量舰上空间和吨位,影响舰船本身的战斗力
" `. v3 ^/ O3 K" ^. ^: I3 K+ V5、        上万吨的话,老老实实用滑跃甲板就行,就不费这个事了7 d* q; ]3 w+ z# F. q

3 ?7 h: k% ^) h必须说,设想有创意,缺的是实用价值。但想象力一旦开动,就停不下来了。另一个思路其实已经不是“天钩”了,而是在舰桥顶上直接弄一条滑跃甲板。“无敌”级的平甲板很长,但那是连停机区、降落区都在里面了,单纯滑跃起飞区并没有那么长。既然如此,“鹞”式从机库用升降机运到机库顶,这里相当于滑跃甲板,直接滑跃起飞就是了。7 Q: f$ y$ X6 k* B# q% n! B* f

+ s/ Q& S4 U- R  j4 t0 c, E* {降落可以直接在舰艉的飞行甲板,只要适当作放热处理和加强,降落“鹞”式没有问题。1 ]0 [  C6 ^4 X" ^; S

( Y( s2 b) ~) k ( l4 l3 a- M! L: f2 `- L! c% O
舰桥顶滑跃甲板看似异想天开,实际上有相当的可行性  L) {0 X% E+ |/ G% F

# c/ g& M, d( W. T6 n& r舰桥顶滑跃甲板看似异想天开,实际上有相当的可行性。在起飞方面,这实际上与“无敌”级相差不远。采用垂直降落的话,舰艉甲板也够用了。吨位方面,5000-6000吨就够用了。
: u/ K. o" ~' d5 v3 D$ X  E. S' H% O' t0 S
问题是,这对舰上空间和吨位的占用还是太多,除了最基本的自卫武器外,基本上不能当作驱护舰使用了,但作为航母又不够给力,搭载的飞机太少,出动率太低,周转时间太长。
  e- J5 B; ^" ~! h. M8 ~! N' V( F' g7 R" S7 U8 E
更大的问题是,滑跃甲板在舰桥顶,受到舰体摇晃的影响太大,除了风平浪静的情况,起飞不安全。另外,万一起飞失败,飞机就直接砸在前甲板上了,这是不可接受的。
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) i# |% r2 R4 U2 b( G: _9 X# [ - x- x4 o  E) e! Y8 j" N9 v
直接从升降机起飞是另一个思路! m, X6 y) F7 a9 [

# I" b2 G5 q: A如果有升降机在机库和甲板之间转运飞机,升降机甲板可以90度竖起,战斗机用推重比大于1的推力直接起飞,这也是一个思路。这实际上就是50-60年代“坐地”式垂直起飞的海上版。
4 m: @2 s1 _7 [4 B) z0 Y5 P9 L4 ^- k& }9 E
由于升降机在舷侧,发动机喷流是对着海面的,不影响舰体。降落可以用拦阻索。这样,战斗机的除了发动机推力需要在起飞状态下推重比超过1,其他没有太特别的要求,设计上比较简单,出动率和回收率都不错。6 I( _: s; c/ \
/ V* u  n- D3 r" f' O
不过这需要舰体在3-4万吨以上。既然已经有那么大吨位了,直接用滑跃甲板和斜甲板,就是小号的“辽宁”舰,也就不需要这么多歪门邪道了。升降机甲板可以竖立到90度的技术不算太复杂,但也不简单。/ A; Q) E! d; ^+ |" K

; j7 `% Z2 r+ Z3 K) M总的来说,小吨位航母的奇思妙想很多,但最后都回到同样的问题,如果:
0 m/ q, T. ?; E6 h
* R; u' Y0 A; m1、        战斗机搭载数量太小的话5 o) C; `: U$ f4 l* h
2、        战斗机性能太受限制的话,6 J5 |, {8 Y% r+ @, V
3、        出动率太低
, E) h# n' P; ~% F
) T/ }0 @/ [: |; O. A9 [8 J都有形不成战斗力的问题。形不成战斗力的战舰是没用的,哪怕造价较低。航母还是得大了才管用。
2 j$ R- R7 Z6 H! {' d8 `! {% y/ C+ B  K1 L- t, A
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只要造得起、造得了,还是这样的航母管用7 _( l* Q  ], X1 M% t

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    9 c) @6 @4 Q) ]! e& Q4 h
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    我就是在飞行表演的地方看过鹞式垂直起降。$ |) }  ?4 A& G2 t4 ^3 |! ~8 c$ _
    冒黑烟就是刚点火慢慢上升的开始阶段,大约10秒钟左右。等飞机 ...

    ' e3 ?% V/ L# G, Q& |整个垂直上升阶段都有,除非后来的发动机改进了。我看到的是英国原装的,美国海军陆战队的可能有改进。
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    本帖最后由 teeger 于 2022-1-8 17:59 编辑 7 I0 D6 Q) {4 L3 \3 O" j
    晨枫 发表于 2022-1-8 11:57% t# T8 }4 w+ U1 C
    转了半天转不出来。是什么?
    ' ]" A  n" G7 g0 K  l& _
    一张图片; G) r& W% u' ~, C
    传不上来
    + |+ _0 v2 V/ R; e) @4 O1 k
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    8#
     楼主| 发表于 2022-1-9 00:29:11 | 只看该作者
    teeger 发表于 2022-1-8 03:56' T$ p& Z0 k- |6 q& E
    一张图片
    , T% F/ Q# f) `传不上来
    - e: r8 @- f# o/ z" a  R, m5 D

    $ j$ }' s& c3 X& i2 w3 j  T& w1 m1 J  i+ v
    帮你传上来。
    " H1 h( u, X! O5 |2 J4 X; j
    - f/ i' M+ I& v4 f$ S# `1 k7 E这是军迷想象,根本不靠谱。这里的毛病就像维吾尔姑娘的辫子,一抓一把。
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