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  • 1 # 米曹說事

    蒸汽彈射器是航空母艦上的飛機起飛裝置,一般透過核動力裝置產生的熱能產生蒸汽,推動飛機短距起飛。蒸氣彈射器是一個非常複雜的系統工程,包括:起飛系統、蒸汽系統、歸位系統、液壓系統、預力系統、潤滑系統、控制系統等組成。

    彈射器主要有三種:液壓彈射器、蒸汽彈射器和內燃彈射器。

    世界上最早的彈射器是由美國西奧多·埃利森海軍上尉於1911年研製成功的。這種原始的彈射器由三條繩索和一塊法碼組成,但這種彈射器太原始,幾乎沒起到什麼作用。後來,埃利森又對這種原始的彈射器進行改進,研製成功壓縮空氣式彈射器,於1912年11月12日進行了人類史上第一次彈射起飛。不過,埃利森的發明並沒有引起人們的注意。因為當時的艦載飛機重量輕、速度低,不需要彈射也可從航空母艦的飛行甲板上起飛。直至噴氣式飛機誕生後,彈射器才變得日漸重要起來。而第二次世界大戰結束時,航空母艦上所裝備的彈射器都是液壓的,彈射能量極小,根本無法滿足噴氣式飛機的需要。

    1951年,英國海軍航空兵後備隊司令米切爾率先提出研製蒸汽彈射器的設想。他當年就將其研製成功,並裝備在海軍“莫仙座”號航空母艦上。後來,美華人又於1960年研製成功了內燃彈射器,並將這種彈射器安裝在“企業”號核動力航空母艦上。不過,這種內燃式彈射器至今仍不能令人滿意,所以“企業”號上除了裝備內燃彈射器之外,還裝備有蒸汽彈射器。

    重型飛機要想從航空母艦上起飛,必須有蒸汽彈射器。在飛機起飛前,由位持器鋼圈把尾部扣在一個堅固點上,飛機前輪附近的牽引杆垂落到一個“滑梭”內,滑梭以掛鉤鉤住飛機。滑梭是蒸汽彈射器唯一露在飛行甲板上的零件。飛機前面的甲板下,有兩個平行圓筒,每個至少長45米,筒中的活塞與所有滑梭相連。蒸汽由母艦上的鍋爐輸出,增壓後輸入滑梭。飛機起飛時開足馬力,但被位持器扣住。蒸汽彈射器一啟動,飛機引擎的動力加上蒸汽壓力,使鋼圈斷開,飛機前衝,在45米距離內達到時速250千米/小時。飛機彈射起飛脫離滑梭後,活塞前端的注管就落入水池,在幾米的距離內停頓,滑梭移回原位,推動另一架飛機起飛。母艦上每個蒸汽彈射器每分鐘可推動兩架飛機起飛。通常航空母艦最多裝設4個蒸汽彈射器。據已公開資料顯示,在役蒸汽彈射器總重量接近500噸,每次彈射最大輸出能量可達到95兆焦耳,最短工作週期為45秒,平均每次耗用近700公斤蒸汽。蒸汽彈射器是一項複雜的系統工程,除了彈射器本身的裝置,還有海水淡化裝置、貯水池、高壓水泵、鍋爐、加熱裝置等諸多附屬設施。

    概念上蒸汽彈射器只是一個大型蒸汽汽缸和一個蒸汽控制系統。將高壓蒸汽能量轉化為動能進行彈射。然而由於飛機結構強度上的限制,彈射器不但要有足夠的輸出功率,而且要把輸出功率準確控制在飛機可以接受的程度以內。彈射的時候,蓄壓罐內的蒸汽由彈射閥門釋放到彈射汽缸內,缸內壓力上升推動活塞前進。彈射閥門的另外一個更重要的作用是精確控制蒸汽進入彈射汽缸的流量變化,以此控制推力和彈射的加速度,以保證飛機結構不會超負荷。飛機升空後,蒸汽排放閥開啟,讓汽缸內蒸汽排出。同時,活塞和飛機牽引器被水剎器減速後停下,然後由歸位系統拉回起跑點。

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