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眾所周知蒸汽彈射器可以大幅度提高艦載機在航母上起降的最大離艦重量,所以一直被譽為航母戰鬥實力的加分器,但是縱觀蒸汽彈射器早在1951年就開始在航母上使用,但是為什麼看起來很簡單的蒸汽彈射器在過去近7年時間裡只有美國一家掌握這個技術呢?別忘了當年法國戴高樂號航母使用的就是美製的C-13蒸汽彈射器。
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  • 1 # 嶺南隨行記

    主要原因在於美國一直使用大甲板彈射型航母,數量巨大,所以其一貫的軍事需求使的彈射器保證有連續不斷的研發,生產,使用,維護能力,而其它國家如英國,原本就是彈射器原創國,但因經濟因素在六,七十年代放棄了彈射器型航母,改滑躍型航母,沒有了需求,其彈射器的研發,製造能力逐漸荒廢了,技術型的東西,一旦放棄了,技術斷層了,想再找回來了,花費的時間,經費將更多。

    法國使用中型彈射型航母,但由於航母數量前代“克萊蒙梭”級僅2艘,目前現役“戴高樂”號僅1艘,沒有規模效應,自已搞更貴,加上同屬西方陣營,能引進美國的彈射器,所以法國買更划算。

    其它前蘇聯也製造出了彈射器,並在黑海航母試驗基地安裝,試用,原本準備用於新一代核動力航母上,由於蘇聯解體,沒用需求也就沒有下文了。

    所以彈射器並非美國獨門絕技,主要在於軍事需求,有需求就會去研發生產。

  • 2 # 哨兵ZH

    目前有裝備蒸汽彈射的航母只有美國的“尼米茲”和法國的“戴高樂”,那麼“尼米茲”和“戴高樂”有沒有什麼共同點?她們都是核動力航母,而我們的遼寧艦和002中國產航母、英國的“伊麗莎白女王級”航母,以及俄羅斯的“庫艦”,都是常規動力航母,且都沒有裝備蒸汽彈系統射,而是採用了滑躍起飛的方式,所以我們可以粗略地下一個定義:想要裝備蒸汽彈射器,首先得有核動力航母(不是一定,因為使用常規動力的“小鷹級”航母上面也有蒸汽彈射器)。

    ▲蒸汽彈射內部

    為什麼這麼說?有兩點,首先是裝一個蒸汽彈射器需要佔去航母內部大量的空間,而相對來講,核動力航母對內空間的利用率要明顯高於常規動力航母,常規動力航母因為需要攜帶大量的燃油,所以單是動力系統就要佔據很大一部分的內部空間,這樣一來,再裝個蒸汽彈射器對於常規動力航母來說可能就有點勉強了;其次是淡水的問題,蒸汽彈射,顧名思義,需要大量的蒸汽能量來作為彈射動力,而蒸汽哪裡來?把水用鍋爐燒開就有蒸汽了,而這個水又是淡水,所以,蒸汽彈射需要消耗大量的淡水資源,舉個例子,早期“小鷹級”常規動力航母上的C13型蒸汽彈射器,每彈射一次就需要消耗大概625公斤的蒸汽和1噸左右的緩衝淡水,多次彈射後會對航母的動力產生一定影響。

    ▲正在測試的蒸汽彈射系統

    不過,雖然航母的淡水供應能力主要是跟蒸餾裝置有關,比如常規的“小鷹級”航母上有6個蒸餾器,日產淡水量達到了1500多噸,而核動力的“尼米茲”航母上面有4個蒸餾器,每天的淡水產量也是1500噸左右,兩者的淡水產量是差不多,但是常規動力畢竟是燒油的,燃料就那麼多,淡化海水用掉一部分能量,那麼其他地方需要的能量就相應會少一點,因此,跟理論上“能量無限”核動力航母相比,常規動力航母在有選擇的情況下,選擇滑躍式起飛或許比蒸汽彈射更加合適,而且蒸氣彈射器的造價本身就非常昂貴,設計、製造和安裝的技術難度很複雜,日常的保養維護成本又很高,因此也不是哪個國家都能用得起的。

    武器裝備不是單單看效能,還要看成本,價效比最高才是合適的,所以,成本和價效比也是除技術條件外對蒸汽彈射系統的一個限制,因為曾經擁有蒸汽彈射技術的國家有三個,分別是美英蘇,美國的是C-13型,英國的是BS5型,蘇聯的則是mayak型,到現在就只有美國的C-13還在服役了,蘇聯的mayak型則是因為隨著蘇聯的解體,“烏里楊諾夫斯克號”航母也隨之被停工拆解,所以這個彈射系統也就跟著夭折了,而今天的俄羅斯連造一艘想要的水面艦艇都難,就別說玩蒸汽彈射了。至於英國,則應該是考慮到了成本的問題,簡單點說就是沒錢,如果有錢的話,還不如讓“伊麗莎白女王級”航母的2號艦早點下水服役,搞什麼蒸汽彈射?滑躍式起飛不好麼?

    ▲“戴高樂”航母上的蒸汽彈射系統

    法國也一樣,技術是一方面,另一個原因也是成本,法國本來就是跟著美國混的,不愁買不到這玩意,而且直接購買的成本明顯要少於自己從零開始研發,美國和法國之間也沒有直接的利益衝突,美國海軍和法國海軍之間同樣也不是敵對狀態,所以,既然買更省錢的話,為什麼還要花更多的精力去搞研發呢?再說了,在蒸汽彈射這方面,美國已經玩出花了,蒸汽彈射技術的巔峰就掌握在美國的手裡,其他國家就算研製出來了,那也將會處於一種“裝備即落後”的尷尬境地,有這個功夫,還不如多花點心思在電磁彈射上面,電磁彈射才是未來航母彈射技術的主流,想要實現彎道超車,蒸汽彈射是沒戲的了,電磁彈射才有可能。因此,這就是為什麼今天只有美國才有蒸汽彈射的原因,有相關技術儲備的沒錢,有錢的心思又不在這裡,人家需要的是電磁彈射。

  • 3 # 在十字路口等等你

    首先玩航母的國家本身就不多,能玩大型航母的國家就更少,而能玩有蒸汽彈射器的大型航母的國家更是少之又少。所以以能透過三個條件篩選,你會發現根本沒幾個國家能玩的起彈射器蒸汽這玩意。如果以現在的標準來看,1萬噸以上算小型航母,而4萬噸級算中型航母,6萬噸以上算大型航母,而彈射器這玩意只用中型航母才會裝備,那就翻翻現在擁有4萬噸級航母的國家有幾個?美國、英國、法國、俄羅斯、中國、印度。也就這6個國家,所以其他的國家都沒有進入航母的俱樂部。

    而這6個過年有可以分為2派,一派是以英國為代表的蒸汽彈射器型航母,一派是以俄羅斯為代表的沒有彈射器的滑躍起飛型航母。而研發過彈射器的國家其實就2個,分別是英國國和美國。而最先的蒸汽彈射器是英國先玩出來的,而美國買了相關技術之後自己有回去升級。而英國自己後來確定不玩大型航母了,改玩小型航母,所以覺得自己沒必要裝彈射器了。所以也就剩下美華人自己玩了。而法國自己也想玩,但是自己的技術玩不轉啊。

    至於像蘇聯是已經開始研發蒸汽彈射技術了,不過老毛子也不敢確定自己是否玩得轉嗎,所以在烏里揚諾夫斯克號上保留了滑躍起飛的甲板。但是航母還沒成型蘇聯就解體了,而蘇聯的蒸汽彈射技術也隨著蘇聯一起走向了絕路。而中國和印度都是玩二俄羅斯的二手航母起家的,所以也是也都是老樣子。而目前中國雖然已經可以仿製並設計航母,但從近期的訊息來看中國有可能跳過蒸汽彈射器而直接走更先進的電磁彈射器,從而在技術上在國家上平起平坐。

    至於說蒸汽彈射器技術簡單我並不是很認可,因為彈射器這技術是一脈相承的,從原來的橡皮筋到後來的壓縮氣體到火藥彈射等,甚至是噴氣式彈射人家英華人都玩過,所以英華人才能最先推出蒸汽彈射器,而人家美國在二戰時期也沒少用彈射器,所以美華人也能玩的轉。雖然法國在戰後能快速建造大航母,但是缺乏相關的技術和經驗,所以法華人都玩不轉這技術,就算後來的老毛子也同樣難搞。畢竟二戰時期玩航母其實也就美國、英國、日本三個國家,所以玩過航母的美、英都能造出來,可見還是得有個技術的傳承的。

  • 4 # 藍海夢想666

    首先需要糾正的是蒸汽彈射器雖然英國發明試驗成功於1951年,並沒有使用,而是美國引進改造試驗成功於1964年,然後蒸汽彈射器才廣泛使用,所以說70年顯然不準確啊。

    雖然1951年英國試驗成功了 BXS-1蒸汽彈射器,經過在英仙座號航母上千次試驗,最後給美華人展示後拆除了,美國看到技術很先進,立馬決定購買5套然後又在本國組裝生產改進,於1964年研製成功屬於自己的C-11蒸汽彈射器,至此美國走上了蒸汽彈射航母發展的快車道,徹底甩開了日不落帝國。

    美華人掌握了成熟的蒸汽彈射系統核心技術後,美國就在自己的航母上大規模的使用了,這一用就是幾十年,直到今天美國的10艘尼米茲級航母仍然在使用。雖然法國俄戴高樂航母也是使用的蒸汽彈射器,但是也是從美國購買的全套C-13彈射器,並不掌握蒸汽彈射的相關技術。再看世界能獨立製造航母的國架只有中美英法俄,除了美國外其他國家都是製造的中型的航母,蒸汽彈射器在中型航母上也會佔用很大空間,對於內部空間並不充裕的中型航母,也得太大了,並且沒有一個(除法國外)國際採用蒸汽彈射系統,一方面由於自身技術能力的不足,另一方面就是經費的不足問題,導致了這些國家並沒有研製蒸汽彈射器的能力和實力,所以製造的都是大型航母在8萬噸以上,在這些航母上的使用也使美國是唯一一個掌握和熟練是使用蒸汽彈射技術在國家。

    蒸汽彈射器技術是作為美國航母的一項核心技術存在的,美國一直採取的技術封鎖的方式,嚴密防範別國竊取。然而作為最有能力製造的蒸汽彈射系統的英國,在經過二戰洗禮,國力逐步衰退,雖然後期研製了BS-5和BS-6蒸汽彈射系統,也由於英國的在70年代廢棄了自己最後的兩艘航母,導致蒸汽彈射系統徹底沒有了用武之地。再加之英國後來發明了垂直起降戰機和滑躍式的起飛甲板,英華人對航母的發展有新的方向和思路,綜合這些因素,最終導致了這個最後可能趕超美國的國家也徹底放棄了蒸汽彈射系統,直到今天英國的伊麗莎白女王級航母仍然是採用滑躍起飛甲板和垂直起降戰機相結合的方式,讓世人感嘆昔日的日不落帝國早已不復存在。

    從蒸汽彈射系統誕生到今天,除了美英研製夠蒸汽彈射技術之外,第三國家研製蒸汽彈射系統的國家就是前蘇聯,蘇聯人為了製造自己第一艘烏里揚諾夫斯克號核動力航母,在1982年開始進行了蒸汽彈射系統的研究,被稱為尼特卡航母陸上試驗系統,後來最終在1988年完成驗收工作,決定未來運用在新航母上,但是由於蘇聯的解體烏里揚諾夫斯克號航母最終被廢,所以蘇聯的這套系統最終也沒有登上航母就提前終結了。第四個研製蒸汽彈射系統的國家就是中國了,中國在蒸汽彈射系統起步最晚,只是在陸地上進行了若干試驗,後來由於中國有了更先進的電磁彈射技術,兩套系統先後進行了試驗,最後在中國未來航母使用何種技術目前還是保密階段,不過傳說未來可能上電磁彈射系統是大機率事件,這樣的話等於中國的蒸汽彈射系統就提早宣告廢除了。

    因此總的來說目前能夠熟練掌握使用數十年蒸汽彈射系統的國家只有美國了,大部分國家由於技術和經費問題困擾,讓如今的美國一家在蒸汽彈射系統這個領域獨領風騷幾十年。不過隨著中國技術的不斷髮展,中國已經研製出了蒸汽彈射系統和電磁彈射系統,未來我們可以靈活的使用這兩種彈射技術,雖然在使用經驗上有所欠缺,相信隨著時間的推移,所有問題都會解決。

  • 5 # 戰情解碼

    目前除美法等少數國家的航母裝備了蒸汽彈射器外,其他國家都沒有使用。蒸汽彈射器產生至今已有七十年。 ,那為何只有美國將其應用到了航母上呢?

    (蒸汽彈射器彈射艦載機)

    這個問題可以從以下幾個方面來回答。首先要明白蒸汽彈射器的原理是什麼。簡單說,蒸汽彈射就像彈弓一樣將飛機從航母上彈射出去,使飛機快速達到飛行速度。蒸汽彈射器主要藉助蒸汽作為動力,透過一個大型蒸汽汽缸和一個蒸汽控制系統,將儲存的高壓蒸汽一次性釋放的能量轉化為戰機的動能。受飛機結構的限制,彈射器不得不要有足夠的功率,還要將其的功率控制在可接受的範圍。

    (蒸汽彈射器原理示意圖)

    這裡面牽扯著結構力學,材料力學,動力系統設計,功率控制等一系列技術問題。例如,儲存蒸汽的氣缸對鋼材的硬度和加工精度要求。密封材料既要保護鋼材內壁,又要耐磨,同時還要保證密封效能好,這對材料提出了極高的要求。甚高,因為它們稍微稍稍一點就會影響密封性以及活塞的運動。正因如此,沒有點技術能力的國家肯定玩不了。

    (美軍維護中的彈射器元件)

    其中,蒸汽彈射器對航母體積也有要求,太小的航母無法安裝。蒸汽彈射器包括軌道,氣缸,傳動系統,海水淨化及蒸汽發生裝置和控制系統,這需要體積非常大的體積,航母太小肯定裝不下。而且,蒸汽彈射器對航母動力也有要求,航母不再要產生蒸汽,還要滿足航母航行以及艦載機起降時的航速要求。因此,蒸汽彈射器主要安裝在大中型航母上,最好是核動力航母。

    (彈射過程中需要耗費大量的蒸汽)

    (蒸汽彈射器需要佔用的空間很大)

    此外,蒸汽彈射器也反映了國家的實力。對於追求強大的航母作戰能力的國家,蒸汽彈射器肯定是首選,因為它可以極大地降低艦載機起降損耗,提高艦載機的效能。基於這點,美國海軍航母全部使用了彈射器,而且福特級還安裝了最新的電磁彈射器。英國在二戰後因為國力下降,無力維持大型航母,所以選擇了滑躍/垂直起降航母。是採用滑躍飛行的中型航母,雖然蘇聯也曾設計了採用彈射器的烏里揚諾夫斯克號航母,但由於蘇聯的解體,最後一步計劃只能無果而終。彈射器也能從反射看出了國力的強盛與否,也反映了航母製造能力的高低。

    (英國海軍滑躍/垂直起降式的伊麗莎白女王級航母)

    (俄羅斯海軍的滑躍式航母庫茲涅佐夫號)

    (烏里揚諾夫斯克號航母圖紙)

    最後,蒸汽彈射器雖然很好用,但是它的花費也有點讓人“心疼”。甚至不考慮制定費用,單單是全壽命保養維護費用也達到了數十億美金。當初法國戴高樂號航母就因為成本問題,而選擇從美國進口蒸汽彈射器。

    (法國海軍的戴高樂號航母)

    美國作為其中的傑出佼佼者,在數十年的發展和使用過程中積累了豐富的經驗,所以到現在看起來好像只有美國有這個技術。

    (裝備蒸汽彈射器的美國尼米茲級航母)

    (裝備電磁彈射器的美國福特級航母)

  • 6 # 嘯鷹評

    首先,發明蒸汽彈射器的國家是英國而不是美國,

    其次現在只有美國擁有蒸汽彈射航母是因為,蘇聯死了,咱們跳過,英國造不起,法國不值得,其他國家沒技術。

    1951年英仙座號航母作為蒸汽彈射器試驗艦的身份重新服役,1952年,英國皇家海軍半人馬座號航母,首次加裝斜角甲板

    但是英國最新的航母伊麗莎白女王號,卻是一艘採用直通式飛行甲板的stoval航母!

    而獲得了英國蒸汽彈射器專利的美國,卻將蒸汽彈射器發揚光大,c-9,c-11 c-13,中途島級,福萊斯特級,小鷹級,企業級,尼米茲級,再加上一大群在二戰期間建造的埃塞克斯級航空母艦,全部使用蒸汽彈射器。

    甚至於蒸汽彈射器斜角甲板都成了美國航母的代名詞。

    而英國卻在競技神號航母退役以後就此退出了蒸汽彈射器航母擁有國的隊伍。

    實際上英國不造蒸汽彈射器航母的原因非常簡單,那就是倆字兒,沒錢

    或者說再多來幾個字,不是皇家海軍不想要,而是工黨不給錢。

    Cva01伊利莎白女王級航母,是一艘6萬多噸採用蒸汽彈射器加斜角甲板的超級航母,不給錢啊,取而代之的卻是幾艘極度弱雞的無敵級。

    好不容易有點錢了六萬多噸的航母上船臺了,結果骨骼驚奇的英華人表示咱們使用模組化,預留升級空間,在需要的時候,伊麗莎白女王級可以加裝彈射器,加裝攔阻索,但是很明顯,女王怕是等不到那一天了。

    蘇聯給掛了,在蘇聯解體之前,蘇聯使用滑躍加彈射的複合起飛方式的超級航母,烏里揚諾夫斯克號早已有30%的進度,已經初具輪廓。

    如果蘇聯不死,那麼烏里揚諾夫斯克號就將在幾年之內服役,世界上只有美國有蒸汽彈射航母的現狀也會被打破

    但是蘇聯不給掛了嗎?然後因為解體之後,俄羅斯和烏克蘭都是欠了一屁股債,家徒四壁的,所以7艘航母就剩一艘了,兩艘莫斯科級直升機航母在印度拆掉了,基輔號和明斯克號在咱們國家當公園,新羅西斯克號被拆解與焊槍之下,巴庫號在大改之後入列印度海軍,庫茲涅佐夫號是俄羅斯海軍唯一一根獨苗戰士,也傳出了要封存的訊息,瓦良格號蘇聯解體後停止建造,2012年入列中國海軍 烏里揚諾夫斯克號也被拆解

    至於為什麼俄羅斯的新航母,並未採用彈射器的原因,更簡單造不起,能造一艘滑躍航母,俄羅斯肯定就燒高香的,哪敢奢望彈射航母。

    然後的話是法國,法國在二戰以來總計擁有三艘航母,分別是兩艘福熙級,一艘戴高樂。

    然後因為法國海軍非常清楚,自己已經失去了同美國決戰於大洋的可能,並且法國也不可能建造56艘航母分攤蒸汽彈射器的研發費用,所以說果斷表示買美國的。

    畢竟蒸汽彈射器的研發成本是很高的,它會對一個國家的方方面面提出要求,當然了,能夠建造大中型航母的國家,基本上這些要求也都是符合的,無非就是願不願意等的問題。但是蒸汽彈射器只能用於航空母艦,動輒十億幾十億的研發成本也必須要由這些航母來均攤,

    (甚至與航母都打算跟英國一起湊個單,降低一下造價)

    如果法國海軍為了自己擁有的一兩艘航母而專門研發蒸汽彈射器的話,虧出血了,能買還是直接從別的國家買現成的過來吧,貴點就貴點吧,反正比自己研發的便宜

    因為只有生產量大了才能夠依靠產量,攤開研發成本。

    至於咱們?

    這不是給跳了,一步到位上電磁彈射器了嗎?

    至於剩下的?

    還有航母的,也就印度了....這不印度也說要建造核動力,超級航母的?

    至於西班牙義大利,就是無論如何都別指望跨過議會那個關卡,只要軍方敢提出,議會就會表示咋滴,你想跟美國掰手腕?為由把軍方踹回去。

    至於日本?

    美國可沒那麼放心日本 就算日本的下一步,要建造6萬噸左右的彈性航母,多半也會是一艘加裝了攔阻索的威爾士一郎。

    攔阻索什麼的,趁早歇著吧。

    (使用的是f35c和b!別說什麼f35C無法在這個級別的航母上起降如果有點常識,就不會問這個問題)

  • 7 # 核先生科普

    眾所周知,慣性是物體的一種固有屬性,慣性可以為人類帶來有利的一面,也可能帶來不好的一面,例如我們想要艦載機在航母上快速起飛和安全降落,但由於慣性的存在以及航母甲板上的降落跑道長度有限,我們不得不為航母配置兩樣東西:蒸氣彈射裝置和阻攔索。

    飛機的起飛的原理是利用高速度下飛機翅膀上下的壓力差,根據伯努利方程,速度越快,產生的差壓也就越大,想要在有限的甲板上獲得起飛速度,除了滑躍起飛,最好是“助推”一把,這就是彈射起飛。

    圖釋:蒸氣彈射器原理圖

    彈射起飛的歷史悠久,從1911年的壓空彈射器到後來的液壓彈射器,再到1951年提出的蒸氣彈射器,再到目前的電磁彈射器,彈射器已經經過了100多年的發展。但是這個技術只有美國成熟,這是為什麼?

    首先蒸氣彈射的原理並不複雜,就是利用高壓蒸氣推動活塞,由活塞帶動飛機,短距離內(45-80米)可以將飛機拉到每小時250千米的速度,接著活塞由歸位機歸位後,進行第二次助推彈射,每個彈射器每分鐘至少可彈射一架飛機。

    難點之一在於高壓氣缸製造以及安裝,其實任何高壓裝置的製造都是技術難點,正彈射器由兩條平行的圓筒氣缸,每個氣缸長度約45米至80米,一次鍛造這麼長的高壓氣缸是無法完成的,需要多段組合而成,將多段氣缸無縫組合起來,做到完全對中,又是很難的工藝。

    難點之二,高壓力下的密封問題,中國核電站壓力容器使用的密封墊圈之前主要依靠進口,因為高壓下的密封一直是工程難點。彈射器的活塞工作在高溫高壓環境中,還要經過數萬次的加壓洩壓,迴圈工作,在這樣的工作環境下,密封是一大技術突破點。

    難點之三,配套設定需消耗巨大能量,已經公開的資料表明一個彈射器彈射一次需要消耗0.7噸淡水。海水淡化裝置,淡水加熱裝置、蒸汽鍋爐等都需要大量能源,這些對於普通動力航母是個挑戰,蒸氣彈射更適合核動力航母。

  • 8 # 赤焰噠噠噠

    蒸汽彈射的發明在英國,發揚光大在美國,美華人在得到蒸汽彈射技術之後,展開深入發掘,運用在了多艘航空母艦之上。從那以後,提到蒸汽彈射人們的第一反應是美國,而作為發明者的英國從競技神號航母之後就不再使用蒸汽彈射系統,轉而採用結構很為簡單的滑躍甲板。另一個打算使用蒸汽彈射的前蘇聯也因為國家解體,正在建造的烏里揚諾夫斯克號航母不了了之,與之配套的蒸汽彈射系統也就此停止研發。目前幾個擁有航母建造能力的國家中,英國已經放棄,轉而使用滑躍起飛;前蘇聯解體,技術斷層,俄羅斯繼承的庫茲涅佐夫號航母也是滑躍起飛;另一邊的中國則是在滑躍起飛的基礎上跳過了蒸汽彈射系統的研製,直接突破了更新一代的電磁彈射技術;航母力量最強的美國倒是成了蒸汽彈射的忠實使用者,10艘尼米茲級航母全部是蒸汽彈射,不過最新的福特級則已經換上了先進的電磁彈射。還有一個法國,法國的航母使用的是美國的蒸汽彈射系統,也算蒸汽彈射一個使用國。剩下的一些輕型航母則無一例外的使用滑躍起飛,所以目前使用蒸汽彈射的國家就只有美國和法國,能做研發的更是隻有美國。蒸汽彈射

    為什麼只有美國還在使用蒸汽彈射技術呢?是因為在電磁彈射實現之前,對美國來說,蒸汽彈射是最好的選擇。主要原因在於三個方面。

    第一,美國從英國獲取蒸汽彈射技術之後,一直在更新換代,有著相當豐富的技術儲備,研發成本較低。從當年的C-9航母,C-11航母,到中途島級,小鷹級和現在的尼米茲級,都毫無例外,清一色使用的蒸汽彈射器。美國的蒸汽彈射技術一路走來已經非常成熟,是不二選擇!滑躍起飛

    第二,蒸汽彈射的好處要遠遠多於滑躍起飛。在電磁彈射技術出現之前,常規航母的艦載機起飛模式就兩種,即滑躍起飛和蒸汽彈射起飛。滑躍起飛是透過設定一定角度的滑坡,戰鬥機起飛時開啟加力,全速衝上滑坡,以增大迎角的方式來補充速度不夠導致的升力不足。蒸汽彈射起飛則是利用蒸汽彈射器,將起飛的艦載機在極短的時間和距離之內加速到起飛速度,保證艦載機的起飛。蒸汽彈射艦載機不用消耗燃油,效率也更高,明顯優於滑躍起飛。第三,美國現階段採用核動力的尼米茲級航母使用蒸汽彈射有著常規動力航母無法比擬的優勢。核動力航母採用可控核反應堆產生能量,然後加熱鍋爐,一方面驅動蒸汽輪機推動航母前進,一方面推動發電機為全艦供電,另一方面則是為蒸汽彈射系統提供高溫高壓水蒸氣。核動力航母使用的核反應堆最大的優勢就是可以源源不斷輸出幾十年,完全不在乎蒸汽彈射系統巨大的蒸汽消耗量。而如果使用常規動力就不一樣了,估計蒸汽彈射系統的頻繁使用會大大降低航母的航程。那為什麼其他國家不研製蒸汽彈射系統呢?因為有技術的沒錢,有錢的沒技術,有錢又有技術的呢壓根看不上,直接繞過蒸汽彈射搞電磁彈射去了。而且蒸汽彈射也並不是沒有缺點,以美國尼米茲級航母為例,在核反應堆滿功率執行的時候,航母跑出30節高速,同時開始彈射艦載機。但是因為蒸汽消耗量巨大,造成蒸汽壓力下降,影響航母的動力系統工作。所以一般彈射6-8架大黃蜂之後,尼米茲級航母的航速會下降到22節,這個時候航母需要停止彈射艦載機,重新等航速恢復30節之後再繼續。電磁彈射

    除了這一點,蒸汽彈射技術的難點也非常之多,從零開始研製成本會非常可怕。以其關鍵部件開口氣缸為例,就讓更多國家包括中國在內望而卻步。這是蒸汽彈射器核心部件之一,長得就像一個巨大的打氣筒,需要效能超強的材料,保證高壓蒸汽進入後缸體不變形,實現長時間服役,同時需要超高精度的加工工藝,保證活塞的往復運動,其研製難度之大可想而知。多個因素綜合,使各國不約而同的妥協使用滑躍起飛的方式。

  • 9 # 海事先鋒

    航母的彈射器是大型航母的關鍵性技術,能否研發成功並裝備彈射器被視作是航母是否先進的重要參照。彈射器目前主要有電磁彈射和蒸汽彈射兩種方式,其中,蒸汽彈射器早在上世紀50年代就開始使用了,他最早在英國研發成功,在美國得到了升級使用,如今已經走完了發展歷程,準備退出歷史舞臺,目前世界上只有美國研發製造蒸汽彈射器。

    圖為使用蒸汽彈射器的美國海軍尼米茲級航母,他是世界上最後一級使用蒸汽彈射器的航母了(最新一艘尼米茲級航母服役時間比法國海軍戴高樂號要晚)。

    早期蒸汽彈射器

    世界上最早的蒸汽彈射器是為了應對越來越重的艦載機而研發出來的,第一代彈射器只能彈射10噸左右的噴氣式戰鬥機和15噸左右的螺旋槳戰機,比如英國的海鷹戰鬥機、塘鵝預警機,美國的A4天鷹攻擊機和S2徘徊者反潛機等在上世紀50年代佔據美英航母甲板的主力艦載機。這些艦載機大都是第一代噴氣式戰鬥機和最後一代螺旋槳戰機,使用早期的彈射器就足夠應對了,這一代彈射器主要以BS-4彈射器為代表。

    圖為英國海軍最後的大型航母:鷹級,他是英國戰後對現代航母的探索,裝備有蒸汽彈射器、噴氣式戰鬥機、光學助降系統、雷達航空管制系統等現代航母裝備,可以算是現代航母的開山鼻祖。

    隨後,從上世紀60年代開始,第二代蒸汽彈射器開始出現,此時的蒸汽彈射器重量和佔據空間已經比第一代蒸汽彈射器翻了一倍,彈射戰機的重量也翻了一倍。這一代彈射器以BS-5型彈射器為代表,可以彈射美國F4鬼怪戰鬥機和F8U十字軍戰士等第二代戰鬥機,這些飛機的最大重量大概為22噸多,這已經是當時比較重型的戰機重量了,也算是堪用。

    圖為早期的蒸汽彈射器,他們可以彈射噸位較大的攻擊機或者轟炸機,頗得美英重視。

    美國的彈射器技術則是來自於英國,一開始並不如英國,他們從英國引進了接近英國第二代彈射器BS-5水平的C-11彈射器,這款彈射器的長度較大,可以彈射更大、更重的戰機,但是需要更大的航母來安裝,60年代之後英國放棄了大型航母、中型航母的研發,因此C-11彈射器最後只能在美國航母上開始測試和使用,主要用來改裝美國二戰時建造的大型航母中途島級。

    上圖為英國鷹級航母,下圖為英國無敵級航母。鷹級退役後,英國建造了無敵級輕型航母,使用垂直起降戰鬥機和滑躍起飛甲板,從此徹底放棄了彈射器。

    此後,美國還利用C11彈射器改造出C7彈射器,C-7彈射器的彈射重量更大,達到了26噸左右,於是美國根據彈射器技術的進步,開發出更加先進的艦載戰鬥機,比如A-6入侵者攻擊機和EA-6B電子攻擊機等,也進一步加強了F4戰鬥機的技術水平,發展到了F-4D鬼怪戰鬥機,號稱是最強二代戰機,到這個時候,美國的彈射器技術才算是基本成熟。

    美國蒸汽彈射器走到末路

    在C-7之後,美國發展出自己的第三代蒸汽彈射器,也就是C-13型彈射器,他使用前輪滑軌彈射取代了鋼索彈射,減少了彈射器的故障發生率,也提高了甲板運作效率,彈射一架戰機的時間從70多秒縮短到了40多秒。C13彈射器的初期型號處於不斷的改進發展之中,因此彈射功率各不相同,比如美國的中途島號使用的C13彈射功率是4.5兆帕,而企業號航母的C13彈射器功率為6兆帕,尼米茲級航母的彈射器功率則提高到了8.45兆帕。

    圖為現代航母蒸汽彈射器的結構圖。

    這種差異導致了美軍對艦載機的彈射流程和要求出現了區別,沒有統一標準,也降低了聯合作戰的效率,於是美國結合技術進步,以及彈射更重戰機的需求,發展出了固定技術的C-13-2型蒸汽彈射器,並且一直使用到了現在。C-13-2型彈射器最大可以彈射33噸以內的戰鬥機,連續彈射5次後開始出現功率下滑,他的出現直接讓F/A-18E/F戰鬥機有了升級為重型戰機的機會,進一步提高了美軍的戰鬥力。

    圖為正在維護蒸汽彈射器的美軍航母地勤人員。

    但是C-13-2彈射器的重量也達到了5000多噸,也就是說,一艘航母上光是彈射器系統的重量就達到了一艘驅逐艦的噸位,實在是大的嚇人。於是美國發現彈射器的發展需要變一變基礎技術了,使用蒸汽壓力作為彈射動力的時代要過去了,畢竟現在每增加一點的彈射重量,就要付出彈射器全系統巨大的重量代價,美國把目光投向了電磁彈射器。

    電磁彈射器應運而生

    蒸汽彈射器的主要功率來源是蒸汽壓力,以美國的C-13-1彈射器為例,他的蒸汽容積大約為3.2立方米,一次彈射器需要消耗蒸汽200多千克,算上美國在蒸汽罐中注入的液態水(待蒸發),一個蒸汽罐也只能滿足彈射器彈射2次全功率或者4次普通功率,而一條彈射滑軌擁有2臺這樣的蒸汽罐,總共只能讓一條彈射器滿功率彈射4次。4條彈射器,在滿功率彈射16次後,全部進入補汽狀態,不能滿功率、全速度彈射,而且速度會非常慢,這就是美國為什麼規定一艘航母最多滿功率彈射15架戰機的原因。

    圖為美國海軍福特級航母,他是世界上第一種使用電磁彈射器的航母,從此宣告了蒸汽彈射器的淘汰。

    美國經過計算,如果要滿足4條彈射器,在30分鐘內,連續彈射18架戰機的要求,需要把現有的5000多噸的彈射器系統重量提升到6000噸,這簡直是不值得。如今的美國海軍最新一艘航母是福特號航母,他使用了最新的電磁彈射器,電磁彈射器目前全系統的重量只有1000噸左右,但是足以滿功率彈射33噸重的艦載機,而且可以實現彈射功率調節,在彈射不同的飛機時,可以智慧選擇不同的彈射功率,節省功率。

    圖為法國海軍戴高樂號航母,他也使用蒸汽彈射器,但是是美國的C13彈射器,法國自己沒有這項技術。

    再者,電磁彈射器除了系統的散熱和電能供應外,也沒有其他限制彈射次數的因素,常規航母使用電磁彈射器需要考慮電容的問題,所以彈射次數限制較大,但是核動力航母由於擁有無限能源,理論是可以在散熱條件允許的情況一直彈射,因此福特級航母的出動效率大大提升,每天最大出擊架次得到了較大提升,標定架次為220架,超過了尼米茲級100架。

    圖為中國海軍未來彈射航母設想圖,中國雖然也在建造彈射航母,但是不會使用蒸汽彈射器了,而是使用電磁彈射器。

    看完上文我們可以發現,蒸汽彈射器從出現到現在,一直就以美英兩國的技術為主,其他國家也沒有相關的需求,蘇聯雖然進行過研製,但是最終也放棄了。就在世界上其他國家,比如中國也開始出現對彈射器的需求時,蒸汽彈射器的發展卻又進入了窮途末路,彈射器開始向著電磁彈射器轉化,因此蒸汽彈射器也沒有人再去研發了。最終,隨著英國蒸汽彈射器航母的早早退役,世界上只剩下了美國有蒸汽彈射器技術了。

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