舰载机爆炸推进起飞（内燃弹射器）

不爱吱声

五月 发表于 2013-5-28 22:12
6 e/ e0 T" e& d$ d1 A+ T& v4 ~0 x* W爆炸介质我觉得候选的很多。比如汽油发动机一个气缸里每分钟发生几百上千次爆炸，可以工作数亿次。实在 ...

* [- ~# x& t3 J9 _0 {5 m
8 s/ n7 r+ Z" Z+ P" |, k气缸里的“爆炸”和炸药的爆炸不是一个量级的。

如果是用汽油的话那就是内燃机了，能达到弹射飞机需要的功率么？

五月

不爱吱声 发表于 2013-5-29 22:04
5 o8 J& G1 ?8 v! D气缸里的“爆炸”和炸药的爆炸不是一个量级的。

如果是用汽油的话那就是内燃机了，能达到弹射飞机需要的 ...

) e! F( {4 D1 |! ~+ o3 U请参见19楼。美帝在50年代已经研制出了样机，叫做内燃弹射，型号C14，并且当时已经开始了C14在企业号航母安装，后因故停工，改为单一蒸汽弹射。他们的结构跟我想象的不同，不过都是通过缸内爆炸做功的形式。
0 `/ ]( E% e8 M: n% o* Z
C14好像是用八个内燃缸代替单一的蒸汽高压罐。 使用航空燃油+液氧+盐水爆燃做功，推动弹射器。

具体内容请参见19楼和19楼的链接。
3 s+ i+ _5 D/ W+ {% r, d$ W- o

MacArthur

不爱吱声 发表于 2013-5-29 09:04
气缸里的“爆炸”和炸药的爆炸不是一个量级的。
/ i: l& b- L; n0 z4 ?9 I# z
如果是用汽油的话那就是内燃机了，能达到弹射飞机需要的 ...

  k3 \2 O+ e4 p6 B" J# H4 [$ R' s倒也未必。。。 可以考虑液态装药，分段注射，依次爆燃，控制爆速、膛压和时间，也不是不可以。。。

. f$ R" |* N; j- a; c# _0 Q1 J米帝曾经有过液态装药舰炮计划，技术上肯定是可行的 - 只不过比发射炮弹所需要的装药量更少就是了。。。

; I9 c' @; L3 ?$ n只是这么高的膛压下要保持活塞的密封 - 还得能够重复使用，这个绝对是工程上的梦魇。。。
5 X  a4 o# P: z' o2 \+ _

6 V* N) f! V: [- b

不爱吱声

不爱吱声 发表于 2013-5-28 21:45
0 d4 G; a" j7 D% Z0 `$ M如果用高能炸药，用什么容器来装炸药，能保证爆炸只是推动活塞而不破坏容器呢？

...

, B$ H( P) d% D: U

MacArthur  其实就是跟炮管嘛

3 N5 h4 d& t. K' H) [2 ^@MacArthur 如果使用枪炮药的话，也还是有很严重的安全隐患，因为炮弹发射是一面完全开放的，这样气体物质都会从开口处喷射出来，推动炮弹，膛内压力并不需要很大，所以炮管不会出问题，但是他这里的设计是使用活塞堵住开口，而且要给活塞很大功率，毕竟推动飞机需要的功率和推动炮弹需要的功率完全不在一个量级上，这样的话意味着，还是需要膛内压力特别高才行，而这就相当于炮弹发射时候被卡在膛内，那是会爆膛的。

MacArthur

4 t  E# `7 `$ Q7 m+ }! @6 ]

不爱吱声 发表于 2013-5-29 09:32
@MacArthur 如果使用枪炮药的话，也还是有很严重的安全隐患，因为炮弹发射是一面完全开放的，这样气体物 ...

9 L7 `% W! y, d% ~. Q7 E- Y' |理论上不是不可行 - 比方说在活塞行程末段，在缸壁上开口，把压力泄出来。。。

实际上恐怕就没那么容易了 - 这么高的膛压下还开口，几次下来恐怕就爆膛了。。。
; E9 i2 _) @$ ^# x0 Y! ]
其实电磁弹射本质上跟电磁炮原理是一致的 - 只不过电磁炮的好处是收发自如，而且也没有高膛压、密封等那么多事儿。。。
5 N4 M/ i! X  ?5 h! e+ L5 J
! P5 J4 i& ?7 |- T

不爱吱声

这么高的膛压下还开口，几次下来恐怕就爆膛了

" G- i7 a! E$ p0 a* H* z" x
太对了，高压容器开口可是致命的，因为开口处应力集中，不用反复，而是更可能立马会出现Petaling failure

. m& U" b  {; y2 y/ D

MacArthur

不爱吱声 发表于 2013-5-29 09:45
太对了，高压容器开口可是致命的，因为开口处应力集中，不用反复，而是更可能立马会出现Petaling failure ...

# d: l; v- f+ P6 S8 E不过反过来想一想：现有的蒸汽弹射，不也应该有这些问题么？高压缸壁，泄压方式，反复使用的密闭活塞。。。 很好奇他们是怎么解决这些难题的？

越想越觉得航母工程绝对是一个“Engineering Wonder”...
0 J. S5 t/ k6 p, K7 E) S) R. \

五月

不爱吱声 发表于 2013-5-29 22:45
太对了，高压容器开口可是致命的，因为开口处应力集中，不用反复，而是更可能立马会出现Petaling failure ...

看来活塞和炸药得放弃了，我改为支持美帝的C14方案吧。基本相当于用8个内燃气缸代替蒸汽罐。用燃油燃烧汽化盐水的方式产生高压蒸汽。接下来的程序与蒸汽弹射一样，高压蒸汽注入导轨槽，推动弹射块。
& u* ^3 ~- o* G% A

MacArthur

五月 发表于 2013-5-29 09:53
看来活塞和炸药得放弃了，我改为支持美帝的C14方案吧。基本相当于用8个内燃气缸代替蒸汽罐。用燃油燃烧 ...

看了一下这位老兄的网站，还是有一些料，可信度比较高。。。

只不过这位老兄一肚子怨气，认为Lockheed-Martin“盗取”了他的PPT，骗了他的经理人，然后又被NASA所背叛（押宝电磁弹射）。。。 实际上他的这个模型不是不好，而是
. ~  }  I% M& ^5 b' A6 |: ]3 L（一）相对于现有的蒸汽弹射，并没有太大的优势 - 节省了淡水吗？节省了管路空间吗？还要额外开辟舱室，加不锈钢贮藏罐来贮藏燃料（羟基硝酸铵）和氧化剂（四乙基硝酸铵） - 后期版本用液态氧，更危险。。。
（二）这些额外的液体燃料，对于舰队后勤都是负担 - 补给舰、母港码头、海外基地，都需要翻新，增加额外存贮流程、仓库。。。 都是钱啊。。。

至于后来，蒸汽弹射已经上舰了，他还要喋喋不休地说服海军把现有航母翻新成CV-14系统，如果九十年代海军都拿不出这个钱来的话，那么在Sequestration Cut的现在，就更不要想拉。。。
5 X; A: Q9 @9 I+ ]


7 ]9 \2 `; U8 L- O5 X7 A

njyd

问题多多。
0 G7 N' g$ s; M3 |/ w导轨要做的多重？轻了强度不够，重了一方面浪费能量，另一方面到弹射结束要停下时需要更长的减速段来吸收能量？还有前面伸出那么长，船头要留多少？如果放在飞机后面，后面又要多占地。
下面的燃气弹射看不清细节，不过我认为它只不过是用燃气代替蒸汽，气缸还是一整根。
/ A0 ]6 b  ^) x+ |你这个分段是最大的问题，谁也不敢绝对保证能百分之百点火，就象枪炮总是会有瞎火的，如果你的一对气缸中有一个不发火一个发火会造成什么后果？这不平衡力会把中间连杆破坏。
% T: v. \9 q! h( x* R  j　　前半段的气缸还问题不大，后半段导轨的运动速度在50米/秒以上。活塞得在那个被推的单向机构通过以后才能开始运动，就是要在极短的时间内追上导轨，追的还不能太快，太快了冲击力太大。但不快的话追上了推力又不足，需要以不太快的速度追上导轨后再大幅增加压力，这就需要燃气的发生要先小再大再平稳的精确控制，而且气缸要足够长才能完成这个过程。
　　后半段的活塞推程结束时都有相当高的速度，气缸内压力也相当高，压力可以开口放掉，运动速度就需要有相当长的能量吸收装置让它停下来。这些东西加起来将是个非常复杂的装置，你整天就修理吧。
　　俺是专挑毛病的，这东西的长处就不说了。
! R# G% h8 k0 _* F2 T* Q

桃子甜

五月 发表于 2013-5-28 22:43
火箭助飞成本太高了

呵呵，爆炸推进成本不高？
  g, L; G* l3 R% e3 d: o2 |- F
* A/ Q5 s8 {/ i/ j气缸的强度得和炮管一样，可是炮管寿命一般不到一千发啊。

两次弹射间你怎么清洁气缸？

# E: C4 V1 t; T0 e+ w工程上问题太多，技术上可能可以实现，工程上没有意义。

ifever

五月 发表于 2013-5-29 11:43
蒸汽弹射的难点很多，蒸汽的发生，储气罐的制造和保温等等。

我也没觉得我这个设想能成。但是并不需要长 ...

- k+ F8 j" ]  E! o1 e& \1 M, j那各个气缸之间的衔接怎么办。可以想象前一对气缸结束工作的时候出力已经非常低了，后一对气缸接手时推力突然增大会对飞机和弹射机构带来一个很大的瞬时冲击。一次弹射爆炸气缸要像机关枪似的把飞机和弹射器突突几百发。工程上不是一定没法解决，但是这样飞机要增加很大额外的重量来加强结构，系统可靠性也要差很多——几百对气缸，除非气缸每次出问题都刚好是一对一起出，不然这么大的不平衡作用力，飞机可能打着旋儿就出去了。
: T+ Z: `5 H0 c/ k美帝那个设计相当于在飞机下面额外加了一个可分离的航空发动机。跟这个爆炸推进实在联系不到一起。