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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 ( A% P  l; b# K# \" d) z, Z8 p

* `- z5 ~# X; V1 S' t“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。
' c( g9 H( ^( A- @. p$ ^
& b5 [( g% [$ C1 G
' i) R% r* ~7 d# D# U8 L' u“鹞”式战斗机是可以垂直起飞的
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  ^/ c, k/ L3 Y+ z% 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。; t, j1 F6 U! i' B

' C  d3 i& ^# \/ n2 u4 o# `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。
- N' \: f- X" X: N3 M
5 s3 e6 b" K5 K0 m. T
6 o% w. A$ T4 _$ ?8 Z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. Q1 \/ i9 u( K* v+ P! i

5 o1 r- I* @/ B+ l- L9 _) U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。5 l+ r6 R: W$ j1 r
* o! S; f& D. \4 t
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。
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5 p$ p$ p/ ~' ~; P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。2 o5 d3 m1 L$ f3 ^$ v3 l8 @

" v! d" |. x4 }" |' w0 y6 f“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。
+ P  M9 C) P: [+ c! m  R
$ P: e' T  P# c, P5 B/ e8 }9 w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。! z  `3 R0 u3 n
+ `( m  P6 i1 H% A
8 y2 M- N* D7 g9 T' _; A" d" o
“天钩”是相对成熟的方案,在4000吨舰上就能实现
* M  Q' l% n+ c" B4 j( U# O! ^! h3 r  [  ]1 Z8 x2 P: ]- v

# r, U7 I' g$ A% w& |" {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# J- q. l. d8 |8 H+ J+ r
: T) y3 O: Q4 e/ e3 }& _: q

7 [! l: C/ K) [( Q6 C6 O“天钩”系统在地面试验过,技术上没有问题
* E' {5 b% n+ V2 J3 H$ J: {: Q8 o  L) T1 f/ r7 l: q- R" N; [

9 Z$ G4 N, t5 g  V8 x% w6 u+ w+ k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; O' V2 l& z* m) w6 q: ]# ?

6 u7 N' @- Q1 b
9 L6 y2 G. U! ?# Z# v对接过程示意图
! j# e6 B% [% C
3 f. `; h2 |  d# I2 ]7 w: A! ~ ; h6 b+ T# L  ]# ?3 ^% p
设想的配备“天钩”的“伯克”级驱逐舰/ A( `* P- v: B5 s  D
- n: M! J- B8 D: c5 u
“天钩”系统最后没有实用,原因有很多,最大的是:7 C" m0 u8 F4 O# `( P
& M* M& A9 M9 ~' A
1、        系统复杂,可靠性方面顾虑很大
. p0 j  E6 i  W4 c, L+ I2、        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
" ?; ]  N2 Y: M) k- C* R3、        依赖垂直起飞和降落,飞机的有效载荷太小,缺乏实战价值% b% t: }2 T1 Y% V2 J3 y5 H
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) I5 c2 r; o' ]2 w
5、        上万吨的话,老老实实用滑跃甲板就行,就不费这个事了
3 b7 ~. }9 F% O! A5 s' W
# S, p8 X, {! V5 q2 y$ @/ l" E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。
. L4 j* E) H$ }  [7 F1 P, }2 F4 Y; z
1 }* ]' s% r8 `: B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。
0 c6 A" e0 J) B
; b' \& [% z/ x! E0 Z3 a/ D+ U : ~3 M. S" Y- R  d: J& U
舰桥顶滑跃甲板看似异想天开,实际上有相当的可行性
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1 u8 ^" D. ^  @8 {& u5 H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。
1 c# G' V; c# w! K' @. i1 s& V- K  x* R6 Y
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。
3 Q* D2 ~- \1 w; [$ Q+ h
" ?* k- y0 F5 ~# K% V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。& D& w) e* Z4 \- j1 N
/ o5 U( a2 z* U

9 O- b! r. a8 ]8 J' C" B1 D直接从升降机起飞是另一个思路9 F  u$ d* h! m$ a9 J' l
& }; J# v' c, F5 v4 v. J1 E9 {) q
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。! r$ i- B. x: b/ i8 f

6 \# F' `" N7 r2 o( M. D5 _  Q- R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。
% ~, i7 I1 }0 h
& s- _3 Y" h9 ~) A2 S# S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。
1 Z7 k  K* H9 U1 o) V" R
$ }  B4 S8 T% D$ O' d9 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 h4 ?$ d2 W! @1 D8 r3 S& S! s0 I- \& h  S' c+ f( }# h5 z+ r
1、        战斗机搭载数量太小的话( w+ D% I, Y& W
2、        战斗机性能太受限制的话,, |4 f& D; t, L2 U. s: F
3、        出动率太低
" T, Q! I8 ]( A, b: ]+ [# ^4 r1 G
6 A1 d4 Q" u& U) [. ?/ V0 ^& j3 E+ F" U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。( Y- z1 h1 y6 R
% ~* h4 o1 r, l( T1 B8 _

4 Z0 }2 X, w) Y6 G2 _1 ~- M* w只要造得起、造得了,还是这样的航母管用* h2 Y8 r  @% X& ]1 z

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    , ~3 R+ w6 g* L& U7 W+ C9 E冒黑烟就是刚点火慢慢上升的开始阶段,大约10秒钟左右。等飞机离地两三米后就没有黑烟了。
    1 }3 F" ^/ @* i: H* A4 u* A+ h
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    * p- K$ \+ n0 k& \6 P我就是在飞行表演的地方看过鹞式垂直起降。
    ; K7 J6 P" E* ~' Y3 d% _- f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 ...
    ' P% K3 u* ]7 m$ K
    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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     楼主| 发表于 2022-1-8 11:57:11 | 只看该作者

    ( i" f! S' F* ^$ B7 p% R转了半天转不出来。是什么?
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    本帖最后由 teeger 于 2022-1-8 17:59 编辑 ' G) |' k/ _5 O9 j
    晨枫 发表于 2022-1-8 11:57/ t1 R- y- ~  s* L/ U/ u# o* n/ h! V/ r
    转了半天转不出来。是什么?
    " B  u1 A/ y! |, j- U
    一张图片
    # C3 D6 M6 G# \* c) f传不上来
    * Q3 T) ~2 a9 x6 A& _- q8 X/ |; r- H- d! U+ n0 D8 S
    https://i.guancha.cn/bbs/2022/01/06/20220106164616156.png
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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
    ! \2 G6 [; F) P& H! Q1 V一张图片
    0 V% {' ]; ]6 h9 g传不上来

    * R1 ~3 P9 [  j+ B* } . j$ T$ q& d  |* k4 L% H# E
      v5 p, u! R8 T' U- V. r* S
    帮你传上来。
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