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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 8 K& Q$ j% C7 p% I' `) d

4 A" l- g  U! }“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。
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  H/ l" Y, k' S1 ^  l$ D4 x  w
“鹞”式战斗机是可以垂直起飞的
4 s4 e: N9 P1 q8 t- R& ]* ]) u3 O5 u, C7 G; S
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。
% V2 w. g- V$ W- e5 c% Q/ z$ N  T$ _2 e- 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。
# T% ^9 q2 y3 x' ?: l5 [- ~1 H7 e, d/ F+ L, I* u4 H
+ J0 r2 s; _$ O( G- f
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
7 U2 H8 u# s: U; l  s% m
3 L" T0 m" j* b5 o- _7 w+ v, n* f9 Q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。$ E* n- u/ c, ?1 c5 ~  u* C& z% ]
  P; P. R. r+ Z0 F6 \: J
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。% P4 q4 V- L) P/ E& M5 d; i4 L4 b

* {( N6 f1 [$ x6 I  i: b( \7 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。
0 y: S0 g3 l  \6 i- {" Y8 ?( V9 ~4 [. _( k) T: }3 @* W+ }
“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。& W4 \, C3 I) b. o

9 x& j+ P6 S" I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。
( i$ ^" c$ p! F
7 G8 F7 I5 _2 n9 C: x; ^ * x, Q5 G" t2 B, _, F% S( H3 t7 C
“天钩”是相对成熟的方案,在4000吨舰上就能实现! _9 r  D% h: L. U: i( ]

3 W/ c6 k4 j7 E& f& ?
( r2 f! ?1 [+ e& Q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8 N! p& P* W4 O3 l

* E, j+ x# g7 W  s# W/ |% G8 \ " ~( P9 }1 \' S$ @2 v3 J- x
“天钩”系统在地面试验过,技术上没有问题
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8 M6 y/ y8 Y! M' b( f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+ Y7 L* T. F+ x- _7 w  r  M9 A
$ Z+ d; W3 Y& Q1 M
5 b) C5 M: {" w. ~5 h
对接过程示意图
' u/ d6 b$ b3 o" A5 ^' ]# c
8 A& Q; \" Q, ^% A' z 9 A: `; B$ Z* E2 s$ I% @' F3 Y: j
设想的配备“天钩”的“伯克”级驱逐舰# {; \- u. I, R! Q  z6 c3 k4 y6 j& ?
1 [$ O5 X0 A3 ^
“天钩”系统最后没有实用,原因有很多,最大的是:
. w$ A6 P' I, n
( [4 y# B% P% N7 L1、        系统复杂,可靠性方面顾虑很大. g. i  K9 k8 w  `, O! Y& q5 a
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
! E3 K/ Y: j# ?- ]" V3、        依赖垂直起飞和降落,飞机的有效载荷太小,缺乏实战价值
2 |4 g) r- A% \) v/ }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
+ s$ W; L) X9 v9 w3 x% q5、        上万吨的话,老老实实用滑跃甲板就行,就不费这个事了9 C3 ]! o( {3 ^& `7 j) I

; e6 A' I# R; _, }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。
  Y1 }/ B: I1 W" X) X/ V. v2 B1 Y7 b9 ~
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。7 p) g8 ]7 [) {# F% L9 I  L4 i9 @

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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
+ r1 K( Q- U  Z4 T" T" c5 A" S4 o, [
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。
6 x. p- k+ f6 M* y6 s% I6 e  W6 d
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。
: Y9 A( @% ?+ h8 t% I
6 N% Y) z  w0 t9 u) Y8 P0 C( |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。8 i6 J7 ]6 v4 @, W3 @" ]

- x6 O* n5 X& \
# x8 J3 d9 B4 }/ q: b直接从升降机起飞是另一个思路
" A$ v% M$ j! d8 w- W# B: l8 D, A/ H4 u
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。
# W7 w' N# _5 S3 V; N0 C4 ~5 w- I2 S5 F. y; S: ~7 n9 k1 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。
+ g7 z. W$ n' b  X2 z: A6 E
! b( j& ]! ^2 H" L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。: B* r. x# m5 c! d* E$ [
0 i7 F) C1 v3 H$ o; V: J
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:3 c5 J0 h# P- s. K) y, W
$ t: @6 p5 H" }  b1 n# s
1、        战斗机搭载数量太小的话* V" {, [  C: @( I7 u+ @, }
2、        战斗机性能太受限制的话,9 S! F! x# n. ], b9 A
3、        出动率太低
" ~# k# W. J& i% E( @8 P( s" V
# y+ ~' B$ P3 ]) `/ f' O% d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。( {. e( ]5 B: k! U* X& }+ H* {2 o8 y

  ~4 H" K3 M9 {' f$ O! c
% b0 k( ?& E6 a% W( D( u只要造得起、造得了,还是这样的航母管用# W7 V9 u( ?% ^' C$ ]+ P8 K

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    & e4 g( X! T2 k1 D7 d
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    我就是在飞行表演的地方看过鹞式垂直起降。) j4 v$ r8 D( _* x; Q7 U
    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 ...

    $ I$ H: n/ n& w  F6 Q! s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 # }  c4 A. v# R, D
    晨枫 发表于 2022-1-8 11:57, D9 E9 }7 o" n; X% s* l
    转了半天转不出来。是什么?

    2 d( |9 F  _0 |, L. U/ \' e0 ^一张图片1 E6 K  _! Y+ y0 g& K! W
    传不上来9 n6 k2 b7 o9 T. f/ C
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    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
    4 T0 E9 M" {( {+ n& ]一张图片! `0 G- w# s0 q3 a4 U1 w+ l( g
    传不上来
    $ i1 @- J9 _. i- T. x9 ]  F
    6 D. R1 B6 l3 ^9 O& q, ]! E
    1 l" }: J4 q  v) X- F! r$ G- h
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