航母的蒸汽弹射器技术有多难?能造的国家屈指可数

C-2灰狗运输机弹射起飞

蒸汽弹射器原理于1951年由英国柯林·米切尔中校提出并进而发明出来,单看其原理十分简单,结构也并不复杂,但是平淡无奇的设计参数与细节背后却是高度保密的大难点,尤其是在材料性能、加工精度、装配工艺等方面的要求极为苛刻,在拥有航母的国家中,只有美、法等国(戴高乐号航母上到蒸汽弹射器也是由美国C-13型蒸汽弹射器改进而来的)的航母使用蒸汽弹射器。

▲图片为蒸汽弹射系统的示意简图。1,飞行甲板;2,前起落架弹射拖曳杆;3,限位杆;4,弹射滑块组件5,活塞总成;6,气缸;7,弹射阀组件 ;8,湿式蓄压器;9,复位装置;10,水刹;11,偏流板。

我们先从蒸汽弹射器的核心说起——两条平行排列的C形开缝气缸,它不仅承受弹射飞机时的巨大蒸汽压力,还要在气缸上开出横贯缸体的狭长开缝,而开缝处的密封问题就是随之而来的技术难点;同时处的变形在不断的加压减压情况下将不可避免,为了保证内部活塞的正常运行,就要力争做到开缝气缸的加工精度,安装精度和变形量均要保持规律性一致,这对于制造工艺水平有着严苛的要求,也十分考验一个国家的冶金工业水平。

弹射储气罐的制造难度同样很高,别的不说,仅仅是其所用的耐高温特种合金钢就没几个国家能造,虽然弹射储气罐没有什么活动部件,结构也很简单,但是为了让其有良好的蠕变性能与抗拉强度,能够承受几十万次的弹射加压/卸压疲劳循环(要承受高压,对于航母来说又有使用次数、重量限制和耐高温方面的要求,这些性能必不可少),弹射储气罐的制造工艺相当繁琐,先是用钢杵穿过钢锭,反复锻压制成环节状,经车削加工后,再将几个环节焊成筒体,两边封头用万吨以上的水压机整体压出或分块压出,然后经过切削加工再焊接,而且焊接的要求更高,稍有不慎,就会使部件 废。

▲蒸汽弹射器每次弹射结束后都会将管内的剩余蒸汽排出,所以当航母连续弹射飞机时,甲板上会蒸汽弥漫,不过这些排出的蒸汽会带走大量能量,导致蒸汽弹射器的效率很低,一般只有4%~6%

蒸汽弹射器利用蒸汽作为动力推动活塞运动,但由于蒸汽推动本身存在压力波动的问题,因此功率的控制难度很大,在弹射不同的飞机时,功率调整(功率太小飞机无法正常起飞,太大会折断机翼)存在很多麻烦,尤其是起飞重量较小的无人机。

蒸汽弹射器技术历经几十年的发展,已经相当成熟,且技术上相对简单(相较于电磁弹射),应用技术和制造工艺都是常规技术。蒸汽弹射器是高度保密的军事机密,但是其相关制造技术并不是真正的秘密,反而是日常运行使用过程中的经验才是其核心机密,因为蒸汽弹射器部件多,发生故障的概率就大,只有通过长期时间的反复负荷试验,改进,完善,才能提高系统的可靠性。

中国未来航母必然配备弹射器,但个人认为应该不是蒸汽弹射器而是电磁弹射器,虽说蒸汽弹射器技术成熟,但是对于中国来说建造使用经验基本为零,而且电磁/蒸汽弹射器二者之间并没有太多的技术关联,效率更高,结构更简单的电磁弹射具备的的优势是蒸汽弹射无法比拟的。

未来可期,加油中国!

声明:本站部分文章内容及图片转载于互联 、内容不代表本站观点,如有内容涉及侵权,请您立即联系本站处理,非常感谢!

(0)
上一篇 2019年5月15日
下一篇 2019年5月17日

相关推荐