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本帖最后由 晨枫 于 2022-1-7 21:56 编辑
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“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。) l5 E0 o# e9 X* M5 k
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“鹞”式战斗机是可以垂直起飞的
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# ]% a3 O2 A K) s& w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。7 j6 R n7 ], w8 H& ~# u3 ~
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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。- }3 Z0 b' I/ t* B% D2 n
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+ }% ?1 I" P5 _* X# ^* U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
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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。
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6 S/ Q5 C& z: e5 u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。2 [) n4 G- k. ]
& b) J5 j8 w+ C9 J' U' ?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。
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5 b( F: j" H- 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。7 c+ T) z# W) V7 j4 u9 |# c! V$ [
- O) ^# Z# n9 } O5 F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。
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“天钩”是相对成熟的方案,在4000吨舰上就能实现
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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
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( ?3 U* @1 L: i5 C. j9 t7 t“天钩”系统在地面试验过,技术上没有问题
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: w0 e5 S- g/ ^. L; |8 P* W4 G) n6 Q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
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: k% X5 \8 J" y' j对接过程示意图
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8 Q" ~4 I6 p' H7 }7 I9 j设想的配备“天钩”的“伯克”级驱逐舰
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“天钩”系统最后没有实用,原因有很多,最大的是:
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1、 系统复杂,可靠性方面顾虑很大 o4 \6 h# H( T* f
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
! C, L" [( _* n9 P1 W3、 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" @! N& N0 l. H* T) y4、 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+ x. }8 ~) C1 d% G* [
5、 上万吨的话,老老实实用滑跃甲板就行,就不费这个事了2 z1 v) ]9 Y0 h+ z! v( |! k5 d: H
9 d+ n: H% @6 C8 s% q5 ]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。3 S1 ?7 d' D F/ M
" ?6 \+ u& O* T! Q/ [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。+ m- w( \/ }: _- y3 z, f, Y9 r
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' W* P, G( V3 S7 k! b3 T; q舰桥顶滑跃甲板看似异想天开,实际上有相当的可行性0 |2 t! d( ~6 u2 h' Q0 T- Q& i* q
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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。$ k7 n$ N+ `, u d" h. ]
& r& q2 z) k r/ Z( e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。+ Q$ y8 v: d4 @3 w6 [/ j: l
: l+ Q* W& j3 k2 R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。; } T0 [+ b' C; C
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直接从升降机起飞是另一个思路+ R9 e) F- J+ n+ _
2 i' }4 S" w8 ?) m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。
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% \& R( J2 R: z% X* t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。$ B4 n- \3 m" u8 j, n) ^
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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。
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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:
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; ^* L$ g3 p' s% ~% W$ M1、 战斗机搭载数量太小的话
. o2 v8 Z7 [% c% k" i2、 战斗机性能太受限制的话,
8 _+ \5 ?( Q2 m3、 出动率太低# b6 O6 ~% q4 u/ q- r9 R `
& G M% n& j' N$ W7 t$ x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。
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只要造得起、造得了,还是这样的航母管用0 d; A3 N& H# C1 q& m
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