袖珍航空母舰的问题

晨枫

“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。


“鹞”式战斗机是可以垂直起飞的
  @9 j" ^& V  I) \$ w8 _3 v
  N5 F- ?$ Z( Y' x5 x- q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。
! C* F$ s" [( a( T; o5 G
+ B8 S" K: o& s( H$ h* S4 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。
# _3 i/ Y4 P( n# ]* Q( Y
( x: X6 a% d' B7 O
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
& G4 E. B9 W9 u( y
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。

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。
+ c$ H& C: a+ E0 z6 v5 z
/ f: S+ e4 q  J5 H) J% V/ M5 C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。
: R( H' y) [9 V
“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。

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。


“天钩”是相对成熟的方案，在4000吨舰上就能实现
7 ?+ E8 D- T0 _
( H5 m* }2 K5 L* Y2 f% S( M- g$ c
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
- L! Z. U: D- m, E
6 i% q8 u1 ^& Z: d
“天钩”系统在地面试验过，技术上没有问题

* t* K5 Z4 ~- f+ E
' g1 c/ Q4 i6 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


对接过程示意图


5 M! P- o- \- V4 c设想的配备“天钩”的“伯克”级驱逐舰

2 Q* {& L/ L0 I: P- y% ]  f“天钩”系统最后没有实用，原因有很多，最大的是：
$ a7 {  N3 e* i6 V" n
, U: t, L; ~& T$ }; D1 f# i7 n1、        系统复杂，可靠性方面顾虑很大
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
2 X+ Z: ?* b: D6 T5 A/ G9 r5 l3、        依赖垂直起飞和降落，飞机的有效载荷太小，缺乏实战价值
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
5、        上万吨的话，老老实实用滑跃甲板就行，就不费这个事了
6 ]/ ]4 t8 E; f& i$ A4 x! L) Z
5 I. C: G- R( p3 n4 `  Y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。

, D4 A: i( U. ~* W1 U( j" P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。
+ t" A' |/ Y" N' D8 j: J+ a* p7 k- X
' O, B0 X" X: Q. K- a  r# |. o
舰桥顶滑跃甲板看似异想天开，实际上有相当的可行性

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。

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。
9 E5 V3 J% A+ G/ @+ l$ H. g" @
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。


直接从升降机起飞是另一个思路
/ B) Z/ E  Q+ E% m5 s0 {
7 s4 m) R7 Y" V- o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。
  |" p, {* |* v# m4 t3 U9 V
* l. F1 n: Z' ?# I3 I6 h! W  h( 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。

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。

; O# s6 G3 E  r8 _4 Y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：
# L) g* U3 x7 V
/ F0 J* f$ W4 N" @* E1、        战斗机搭载数量太小的话
$ m# x' }$ Y# {" I- x0 ?2、        战斗机性能太受限制的话，
3、        出动率太低
0 e, [+ S1 q, ^0 {& G
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。
$ M- e3 ~* @$ c1 L! Y& m5 L

只要造得起、造得了，还是这样的航母管用
& t4 y/ Y; c; G  k5 Q) o

togo

我就是在飞行表演的地方看过鹞式垂直起降。
! e# l. e1 ]# o2 D; K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。
' N4 n- [( _, z, @

晨枫

togo 发表于 2022-1-7 13:11
' P+ m. I* |  O, O我就是在飞行表演的地方看过鹞式垂直起降。
: s! c' _/ Y- g% q, ?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 ...

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。

teeger

晨枫

teeger 发表于 2022-1-7 21:55

转了半天转不出来。是什么？

鳕鱼邪恶

神奇。。。

teeger

4 }7 t/ t" {8 y9 s

晨枫 发表于 2022-1-8 11:57
  l8 D* \9 ^% \转了半天转不出来。是什么？

- R# r* k9 H2 Y: s一张图片
传不上来

https://i.guancha.cn/bbs/2022/01/06/20220106164616156.png

晨枫

teeger 发表于 2022-1-8 03:56
& I/ \7 p7 F1 _- M; D; e% X5 r+ l一张图片
3 [) p# M) B( B  k) U传不上来

8 o' S2 O; q9 `, v
& p0 l' ^9 W2 N4 g. @+ Z帮你传上来。

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。