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本帖最后由 晨枫 于 2022-1-7 21:56 编辑
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“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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2 q" h8 H3 `' V( g“鹞”式战斗机是可以垂直起飞的
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4 w" ~+ \$ a2 n9 C+ U3 o9 k/ K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。( w) g, B6 `' |/ `; K7 H
8 j/ M" _( ~: Y8 E1 O$ `4 E% C1 n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。
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1 Y, P% `, K" l3 h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
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) r2 C" B2 h" d7 O, R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。7 I# _, }; W( ?0 y" @2 y* N
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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。. ]3 V" ?: b. R" h$ W: }. D N
L% i. T* z' W6 V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。
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“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。' X- ]9 y0 c: k' g. J p" ^. B
4 t( ~8 \8 `1 p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。9 @4 S* [ f/ n8 P
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3 K$ X. Q+ Y" J9 H6 b1 U9 a8 c“天钩”是相对成熟的方案,在4000吨舰上就能实现8 a$ f7 x6 r8 D( b, e& k
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0 Z# b- C2 p, L1 g& q8 N; q6 F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, W Z! J/ f4 o1 v
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“天钩”系统在地面试验过,技术上没有问题
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+ p# P# | D& o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
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- K8 ]/ Q2 K+ X: {2 `& G; ]对接过程示意图
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设想的配备“天钩”的“伯克”级驱逐舰
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" X1 ^1 }- P* k+ \: s( A“天钩”系统最后没有实用,原因有很多,最大的是:9 v; m8 C8 e- G3 o1 L! K0 B$ V
6 J4 I, k3 v: B0 n; D) }9 z8 y1、 系统复杂,可靠性方面顾虑很大4 |- P: O; W# \7 E0 i$ e: Y
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
; j' D2 Z" F9 k- O3、 依赖垂直起飞和降落,飞机的有效载荷太小,缺乏实战价值
* ]3 H* e1 e# ]6 \& u9 S8 C# g. S4、 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0 C0 Y/ s3 B0 `. S) Z/ j
5、 上万吨的话,老老实实用滑跃甲板就行,就不费这个事了' e9 v5 O5 t( w# o- l v/ m3 x3 S
# j3 [% V' O5 B9 U3 r0 _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。
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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。
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) L b$ Y1 q9 ], m$ w+ C q! w舰桥顶滑跃甲板看似异想天开,实际上有相当的可行性0 N' H7 R- `/ A9 E
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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。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。' k) \; X3 ]' H# b, V0 }
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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。
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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。
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直接从升降机起飞是另一个思路0 i6 @! r3 p$ @7 i1 h' O2 k- R: |
, r; u3 E# D) M; `; a, n/ P# Q1 M, G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。! m$ P5 ` n' r+ E k( r' I
! |. u# C5 d4 x! B6 P& V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。" W1 m. l6 e9 y/ ?' x' N
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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 p" E" |4 s- l. h; k
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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:
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. V- U4 J8 b( r8 m1 J3 f8 z& h, ~1、 战斗机搭载数量太小的话
0 u+ A- g; ], B" S6 }7 g2 D2、 战斗机性能太受限制的话,
; w9 N: p d' U$ [3、 出动率太低
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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。6 h o2 X5 _: D- L; ?% }
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只要造得起、造得了,还是这样的航母管用5 m' H; O2 Q( ~4 f0 y
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