袖珍航空母舰的问题

晨枫

7 b7 h. a+ F3 n/ x2 y9 b4 ^# R“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。


3 O, Y, F3 g3 q* o. W“鹞”式战斗机是可以垂直起飞的

% o4 _4 V0 b; d. l  X5 }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。

* [% O$ q) \  R8 W5 E1 {8 {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$ M; C2 F1 f0 J5 O
; _4 x! E( L9 v, x- {9 m, c
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

; V1 O: N7 |* @7 ]" J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。
) B$ |# L# P* L0 w" m" N& P
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。
! h& x  [0 e4 e. |2 s/ G1 H% D
& z" N: M7 i+ ^6 \, s% o9 H0 D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。

. i$ p* n, W0 C6 P" R“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。


1 j, ~1 @6 S' x5 e“天钩”是相对成熟的方案，在4000吨舰上就能实现
, Q; l) p6 G/ F2 f6 A+ b& H

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
( f: a) n' K8 V$ E5 C

$ w6 \0 F8 [) R& S; P3 \* M“天钩”系统在地面试验过，技术上没有问题

9 n0 ]6 K5 h( y! H
/ K( T  G; T! v$ \) D  E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

7 \3 }. n: I6 W/ v4 P- c
" u8 U0 @7 i8 ]2 B, \设想的配备“天钩”的“伯克”级驱逐舰

, a9 g8 p$ @, |$ {3 U$ y( _; C& B“天钩”系统最后没有实用，原因有很多，最大的是：

1、        系统复杂，可靠性方面顾虑很大
7 X: A: D( K; j6 s: k$ Z2、        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
! n9 g1 X# c( N3、        依赖垂直起飞和降落，飞机的有效载荷太小，缺乏实战价值
) F( _, A6 @4 p' U( B6 I4、        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
. C7 O/ W5 D) O9 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

, i/ j, y& @6 W9 y: j; k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。

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。
! ?! N+ c0 ~, a
4 v, f" ]. q: Q8 n
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。
/ J: S9 `0 l8 e/ X) Q# D3 u8 v( T
- T2 _* G1 X+ O1 j( K# E2 ], [2 J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。
/ z! p- T) G: k( y4 y- `
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。
. T$ u" x; _/ |7 K( a& a

4 D; l9 k1 m) _$ l+ Q% C$ v8 E( r直接从升降机起飞是另一个思路
4 l. P7 d* D8 z8 }- G2 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。

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。

  D- V1 u: W) ]4 m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。

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：
: H, s7 V3 ^( s3 ]$ ~' ?! l, m
% Y4 }8 m% ]% x/ s1、        战斗机搭载数量太小的话
& {, K' _( T1 I0 i2、        战斗机性能太受限制的话，
+ q* |2 t3 o4 u; \% S' C7 q4 j3、        出动率太低
. Y) _* o$ l. f; g7 B- l4 s! T
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。


" [% {4 G$ Z+ ~3 W  r只要造得起、造得了，还是这样的航母管用
4 `2 L% u+ a4 n  S7 h- B2 n

togo

我就是在飞行表演的地方看过鹞式垂直起降。
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。
; m2 h( f+ r7 v; w1 z

晨枫

togo 发表于 2022-1-7 13:11
" _) A+ t' I# H2 Y. f我就是在飞行表演的地方看过鹞式垂直起降。
# I4 X0 j1 L' Q* \9 k8 L% _$ Y) R! J) @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

晨枫 发表于 2022-1-8 11:57
转了半天转不出来。是什么？

* a0 G( l; N7 l一张图片
3 P  ?, D, ]8 h6 h  G0 ?1 R1 q# ^传不上来
# k5 `0 J& q& I
https://i.guancha.cn/bbs/2022/01/06/20220106164616156.png

晨枫

teeger 发表于 2022-1-8 03:56
7 r' w0 I' A( U一张图片
+ K/ Z( @8 x- v; A% g4 Z传不上来

8 ?2 w5 S1 d9 k* h* u

4 l  o' Z# [$ M# Y9 l帮你传上来。

" D2 [) w7 m8 |% ~. U; G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。