莫依尘的博客
莫依尘的灵魂深处
 https://blog.wforum.com/taoa83920 > 复制 > 收藏本页 
欢迎光临莫依尘的博客空间!  发表日志  控制面板  个人相册  给我留言
 搜索>>  帮助  退出
我的名片
莫依尘
 
注册日期: 2010-04-26
访问总量: 2,884,428 次
点击查看我的个人资料
Calendar
我的公告栏
最新发布
· 巨型舰队横空出世:中华五千年前
· 中国海军军舰造太快 突然发现舷号
· 刚刚,俄罗斯向美国宣战!胆敢动
· 美媒曝光:特朗普打造“战争内阁
· 日本11亿美元的卫星一到中国上空
· 印度称这件国产武器超越中国取得
· 印巴冲突不断,非法移民涌入:印
友好链接
分类目录
【杂论】
 · 日本11亿美元的卫星一到中国上空就
 · 印度称这件国产武器超越中国取得世
 · 刚刚,俄罗斯突然撤军叙利亚,只因
 · 这两国曾是中国邻居,日本却刮地三
【寰宇时评】
 · 刚刚,中韩就朝核问题达成四项共识
 · 美国三航母兵临半岛叫阵,真正被猛
 · 五角大楼自曝险恶阴谋?驻韩美军竟
 · 朴槿惠从总统到无业者都是闺密在挖
【金戈铁马】
 · 巨型舰队横空出世:中华五千年前所
 · 中国海军军舰造太快 突然发现舷号不
 · 刚刚,俄罗斯向美国宣战!胆敢动叙
 · 美媒曝光:特朗普打造“战争内阁”
存档目录
03/01/2018 - 03/31/2018
02/01/2018 - 02/28/2018
01/01/2018 - 01/31/2018
12/01/2017 - 12/31/2017
11/01/2017 - 11/30/2017
10/01/2017 - 10/31/2017
09/01/2017 - 09/30/2017
08/01/2017 - 08/31/2017
07/01/2017 - 07/31/2017
06/01/2017 - 06/30/2017
05/01/2017 - 05/31/2017
05/01/2015 - 05/31/2015
03/01/2015 - 03/31/2015
02/01/2015 - 02/28/2015
01/01/2015 - 01/31/2015
12/01/2014 - 12/31/2014
12/01/2012 - 12/31/2012
11/01/2012 - 11/30/2012
10/01/2012 - 10/31/2012
09/01/2012 - 09/30/2012
08/01/2012 - 08/31/2012
07/01/2012 - 07/31/2012
06/01/2012 - 06/30/2012
05/01/2012 - 05/31/2012
04/01/2012 - 04/30/2012
03/01/2012 - 03/31/2012
02/01/2012 - 02/29/2012
01/01/2012 - 01/31/2012
12/01/2011 - 12/31/2011
11/01/2011 - 11/30/2011
10/01/2011 - 10/31/2011
09/01/2011 - 09/30/2011
08/01/2011 - 08/31/2011
07/01/2011 - 07/31/2011
06/01/2011 - 06/30/2011
05/01/2011 - 05/31/2011
04/01/2011 - 04/30/2011
01/01/2011 - 01/31/2011
12/01/2010 - 12/31/2010
11/01/2010 - 11/30/2010
09/01/2010 - 09/30/2010
08/01/2010 - 08/31/2010
07/01/2010 - 07/31/2010
06/01/2010 - 06/30/2010
05/01/2010 - 05/31/2010
04/01/2010 - 04/30/2010
发表评论
作者:
用户名: 密码:
评论:
让战鹰平安回家----浅谈航母拦阻系统
   在航母上降落,比不上在陆地上降落,因为航母上可没有陆地上那么长的跑道,在限短的距离,使高速飞行的飞机停下来,仅靠减速伞和轮胎上的刹车盘是万万不可能办到的。那么,是什么能让战机在如此短的距离停下来的呢?答案就是拦阻系统。
 
和蒸汽弹射器相同的是,拦阻系统也是额外对战机施加外力,不过,蒸汽弹射需要消耗大量的能量,而拦阻系统却可以回收能量。在弹射战机时,由于作用力与航母行驶方向相反,因此在弹射战机时航母的航速会降低一点,其实这主要是因为蒸汽弹射器需要大量的蒸汽,而且效率低,因此进入蒸汽轮机的蒸汽会减少,而航母反应堆是不可以这么快对功率进行反应的,就导致了推力的减少及反作用力。相反,在几次拦阻降落后,航母的速度会有一点点的提高,这也说明了拦阻系统把一部分战机的动能施加到航母上的原因。
我们都知道拦阻索系统是为了回收战机的,但是却很少有人知道它的复杂性、技术性及可靠性要求等。拦阻系统有哪些东西呢?它们分别起到什么作用呢?下面简要的说一下,以便我们大家能够对它有一个初步的了解。
航母上的拦阻系统主要有钢索(说钢丝绳也行)、定滑轮、动滑轮组、缓冲气罐、压缩气缸、缓冲汽缸、空气压缩罐、控制阀、导轨、拦阻网等部件组成。为什么需要这么多东西呢?因为拦阻系统不仅要把飞机在规定的距离停下来,而且不能让飞机承受过份的过载,否则,战机极有可能当场解体,飞行员也受不了,眼球子都有可能迸出来,钢丝绳也受不了。如果制动力太小,制动距离就会延长,等飞机停下来了,但是也掉到海里去了,因为降落甲板其实也不长,当战机的尾钩钩住拦阻索的时候,一般它会在70米左右的距离停下来,因此航母最后(从航母后部开始数的)一根拦阻索前面仍需要保留近100米长的距离,这个距离不能再少了。
这里需要提前说一下,航母上的战机在降落前有好多要求。
1、首先,就是油不能太多,也不能太少,因为油太多了,一旦发生事故,整个甲板都是火海,因此如果油多了,没关系,在天上再多玩一会。那油如果少了呢?绝不不允许发生这样的事,因此如果是同样的飞机,在陆上的作战半径是1500公里,那么在航母上就只有1200公里都不到了,必须要保留一定的油就开始返回,当然,如果没办法少了,就只有靠航母上的加油机加油,再不行,真有可能弃机了。因为无论再好的飞行员,也无法保证一次就能钩住拦阻索,如果钩不住,就只要复飞,再飞一圈然后再降落了。2、
2、还有一个就是战机不能挂弹降落,以前那是什么弹都不需带的,近年来放宽点,那就是轻点的空空导弹可以,空的副油箱也行,但是重型的炸弹及反舰导弹绝不能带弹降落,因为一旦降落姿态控制不好,飞机在甲板上坠毁,导弹就成了最大的威胁了。
3、再就是降落时速度不能太快,也不能太慢,如果速度太快,拦阻索肯定受不了,飞机也有解体的可能,飞行员怕也是受不了,而且钩住拦阻索的几率跟速度的三次方成反比(这只是一种说法,并无理论依据),因此,速度过快是不可行的。但是反过来,速度太慢也不行,速度太慢,翼面控制及升力都明显下降,飞机极易失速,以致于失去控制,这点跟陆上没有什么区别。因此,在航母上的战机,不管性能多优越,如果它的低空低速性能不好,肯定会被淘汰掉。简而言之就是根本不能上舰。另外,速度太低,一旦钩不住拦阻索,在复飞时往往拉不起来,那么飞机只有到海里去洗澡了。在着舰导引区有着舰导引助降员,它直接与飞行员通话,如果他发现飞机飞的过快、过慢,下降角度过大、过小,左右偏差过多的话,那它就会及时通知飞行员进行调整,虽然航母上在光学助降镜,美国航母上更有无线导引助降系统,但是最终能不能降落的权力还是着舰导引助降员手里。如果他发现飞机在规定距离仍不能纠正,那他就会让战机直接拉起,飞机只好重飞一圈,再次降落了。
4、另外航母上和陆上有一个更大的不同,那就是如果哪个飞机出故障了,陆上会首先清场,让它优先降落,其它飞机等着甚至转场,但是如果是在航母上,那个出故障的飞机就倒霉了,它必须最后一个降落,毕竟航母甲板空间有限,一旦出事故,其它飞机可就完了。
说了上述那么多,大家可以感觉到在航母上降落,绝不是简单的事情,它出事故的机率远比陆上机场多的多。虽然拦阻系统经过不断的改进,仍然无法改变舰上降落出事过高的事实,正如垂直起降战机在性能上无法与常规飞机一样,它有自身无法克服的缺点。在实际应用中,拦阻系统中出故障最多就是钢索,或者说钢丝绳也行,断绳故障占到航母拦阻系统总故障的80%以上,所以说,看到钢索断了,甲板上的大兵一点也不奇怪。
钢索是拦阻系统中更换最频繁的设备,它达到一定强度使用次数或时间就必须无条件的更换,这两个条件无法哪个达到都必须更换,而且如果下一次使用超过了这个限值,那么在下次使之前也无条件的更换。另外,如果检查人员发现有明显损伤或意外,也无条件更换。显然,扔到一套钢丝绳并不浪费太多的钱,但是丢了战机或者损失了飞行员,那可就损失大了。什么是强度使用次数呢?这里不深入解释,简单的打个比方说吧,比如说拦阻F-14用了10次跟拦阻F/A-18用了15次的使用强度是一样的。战机越重,对钢丝绳损耗更大,当然也不是与质量成正比的关系,这里只是让大家了解一下就可以了。美国航母上的拦阻索直径30多毫米,可以承受100多吨的拉力,虽然说钩住战机时是两道绳索受力,但是由于在拦阻时最多可达6个多G的过载,短时过载不可小视,钢丝绳承受的拉力可想而知。还有一点,由于钢丝绳绕着滑轮,因此它的刚度不能过大,而且在经过滑轮时弯折对钢丝绳都有一定的损坏,由于长期限处于磨损及高强度受拉,钢丝绳无疑成为拦阻系统最易受伤的装备,或者说是易损件吧。
说过了钢索我们再说一下滑轮阻尼器,滑轮阻尼器的目的是缓冲飞机钩住拦阻索时的过载,及起到及时保护作用。滑轮阻尼器工作看上去象拔开密闭的活塞,由于飞机的尾钩在钩住拦阻索的一刹那,钢丝绳最易拉断,为什么这个时候易拉断呢?从力的分解可以计算出,这个初中生都明白的理论。最简单的是如果你晒衣服时,如果晒衣服的绳子拉的太紧,上面即便是放的衣服不重,绳子也容易拉断,而如果你的绳子不拉紧或者是松弛状态,即便是衣服重点,也不会拉坏绳子。这引时拉断的好处时战机速度并未下降太多,象没有钩住拦阻索一样,战机仍有较高的速度,可以拉起复飞。而如果在末端拉断,战机的速度已经下降太多,根本不可以拉起复飞了,战机肯定会下海洗澡,飞行员手脚快的话还能及时弹射捡一条小命,战机就完了。
说完了拉断保护,就得说一下缓冲保护,这是如果没有断绳后的主要任务,由于战机的速度非常高,而拉动钢丝绳会拉动汽缸压缩气体,由于汽缸重量都非常重,直接拉动汽缸会产生相当大的过载,钢丝绳不能承受如此大的拉力,而且如此大的过载飞机和人员都无法承受,这时就必须要缓冲一下短时的过载,因此当飞机尾钩钩住拦阻索时,滑轮阻尼器最先动作,它吸收最初的能量,并且在没有拉断钢丝绳的情况下,产即改变钢丝绳的受力情况,从力的分解或晒衣服松弛时可以算出。当滑轮阻尼器被拉到极限时其使命已经完成。
接着上面说,当滑轮阻尼器被拉到极限时,钢丝绳受力结构有所改观,战机的速度也略微下降了点,但如果此时立即拉到汽缸,仍然会产生较大的过载,同样是钢索及战机和人员所不能承受,那么怎么办呢?这时在拉到汽缸时锚索阻尼器也同时开始工作,锚索阻尼器象不断变更的支点,它的作用就是缓冲拉动汽缸的过载。打个比方,当我们拔河比赛时,如果一方把支点后移,承受的拉力会明显降低。
压缩汽缸并不是单独工作,当钢丝绳拉动的汽缸上的动滑轮组,并迫使汽缸压缩液体压缩汽缸时,压缩的液体分为两路,一路是锚索阻尼器,它的汽缸压缩的液体一部分进入锚索阻尼器时,起到缓冲的作用。需要指出的是,进入锚索阻尼器的管路有一个回缩阀,结构上象三通阀,它在汽缸拉动时会迫使只有一小部分液体进入锚索阻尼器,另一大部分仍进入冷却集液器内,当然,液体很难被压缩,它会继续给活塞加压,继续给空气罐加压。否则锚索阻尼器过多的释放会使支点释放过多从而到达极限以致失去缓冲作用。压缩的液体另一路经过的管路有一个不断跳动的控制阀,这个阀门有点象水、汽管道的止回阀,当液体经过不断跳动的控制阀后直接驱动液压活塞,有点象液压机构一样,活塞压缩气体到空气压缩罐,空气压缩罐的气压会急剧增加,象空压机一样,压缩汽缸给空气压缩罐充体其实就是在储能。
由于液体的压缩及在管道内高速流动,产生的热能有专门的冷却系统。另外还有一个过滤装置,这部分都只是附件装置。我们这里重点介绍回缩阀,它在汽缸刚压缩时一小部分用于释放支点,以加大缓冲,防止过载,但在汽缸拉动后则关闭,当集液装置压力增加后,释放的支点返回到原点。这是因为它只需要在刚拉动汽缸时释放一下支点进行缓冲,当汽缸拉动并行走时,这时战机速度进一步降低,需要的是进一步增加拉力,因此它需要返回原点。它的液体被压回回缩阀并经过不断跳动的控制阀到达活塞。它在控制方面有快速和精确的要求,否则可以达不到效果。实际上也就是保证过载受力均匀的条件。回缩阀之后再介绍一下不断跳动的控制阀,它在汽缸压缩时自动打开,并把压力传到活塞压缩气体到空气压缩罐,当汽缸不再压缩时,它立即开闭,防止倒流,于时空气罐的压力没有被释放。这时空气罐的压力并不会回压过来,我们看到战机停止后往后拉一小段,那实际上是滑轮阻尼器的复位拉力。当回收好战机后,这时汽缸和拦阻索都需要复位,以便拦阻下一下战机,这时通过人为的控制,不断跳动的控制阀又打开,空气罐的压力反压活塞,并反过来推到汽缸复位,同时拦阻索也在汽缸的动滑轮组的推力下进行自动复位。当然,复位是需要人为操作的。
拦阻装置还有拉阻网,它是万不得已的情况下才用,一般是飞行员心理发生问题或者尾钩放不下来,或者说钢丝绳断绳且战机急需降落等情况。拦阻网是抗拉性能好且有一定的柔韧,但是一旦使用,战机会损坏,人员会受伤,但一般不会危及生命安全的。特别需要指出的是,一旦使用拦阻网或者说拦阻索断绳,就会拉响警报,如同发生火灾一般,所以人员都争分夺秒,在最短的时间挂好拦阻网或者说以极快的速度接好钢丝绳子或者说更换钢丝绳。这些人都是经过严格训练,他们能够临危不乱,动作快速,否则,天上的飞机可能仅仅因为一秒钟,就有可能发生机毁人亡的事故。而航母上的救护人员、消防人员全部就位。其实说到航母的使用经验,很大一部分是断绳抢修和发生意外的应急保护措施,至于其它方面也有要求,但是这方面是很重要的一部分。
拦阻索断绳,滑轮阻尼器产生的反作用力会使断绳产生很强的反弹,打在人身上,可以把人打成两截,打在飞机上,飞机也差不多报废了,因此航母上的人员都必须经过相当严格的训练才行,方能避免一定的危险。
需要指出的是,我们看到航母甲板上有4道拦阻索,这4道其实是串联的,拉到哪一道都一样,因为一旦钩住拦阻索,尾钩就会抬起。从而只能让一个拦阻索钩着尾钩。
整个拦阻系统中,缓冲十分重要,也就是防止过载,举个简单例子,神舟飞船下降时,当高速时只有打开一个小降落伞,当速度降到一定速度时大降落伞才能打开,绝不能直接打开大的降落伞,也就是防止过载的意思。在最早的拦阻系统中,就是沙包,那时是螺旋浆飞机,速度低,尾钩也不止钩住一个沙包,而是能钩住很多沙包,最先钩住的是最轻的沙包,其次是重点的,最后是最重的,如同现在航母的拦阻系统原理上如出一辙。首先是滑轮阻尼器,然后时锚索阻尼器,当汽缸被压缩时,压力会增大,拉到汽缸的拉力会越来越大,都是同样的道理。
说到这里,有必要说一下美国最新的电磁拦阻系统,电磁拦阻系统的拦阻网没有变,变化的是不再是压缩汽缸,而是钢丝绳卷筒,这里没有液压活塞及其行走的轨道,而是卷筒带到一个发电机,当转子通过不同的电流时,会灵活的产生不同的制动力,实际上是针对初始时及最终的电流控制从而达到均匀过载的效果,原理上和上述是相同的。但是电磁的占用空间更少,控制更灵活,如拦阻不同重量的飞机时,汽缸上配不同重量的配重。我们说航母的拦阻索可以一分钟之内回收一架战机,那是相同的飞机,如果是不同的飞机则不行了,为什么?因为需要更换调整配重,而使用电磁的,只需按下按钮,一切有自动调节装置搞定,根本不需要调节配重,它也没有配重。它的转子通过的电流是通过智能调节装置供电的,定子则发出电,以前声称反馈给电网,但是美国佬的电磁拦阻并没有发电给电网,而是直接利用电阻消耗掉。它在拦阻索复位时还需要从电网中供电,在节能方面它不如压缩汽缸,但是它制动过载更平滑,体积占用更小,特别是拦阻小型的无人机时更显得派上用场。
关于航母的拦阻系统就说这么多了,不明白的可以提问,这里只做简单的解释,只是让大家有一个印象而已。最后需要说明的是:虽然拦阻系统比不上弹射器复杂,但是比弹射器更重要,没有弹射器可以通过滑跃起飞,虽然载弹载油少但毕竟还是能飞,但是如果没有拦阻系统那就全完了。垂直起降飞机虽然可以不需要拦阻系统在甲板上降落,但是垂直起降战机付出的代价更大,不仅飞机超重,着舰点甲板下面还需要散热循环水管,和弹射位后面的挡焰板相同。拦阻系统并不复杂,但是它需要上千次的试验才行,它需要一整套的人员去管理,它需要那些非常精明能干的人员做地勤,特别是拦阻钢索修复人员,它需要所有在甲板上操作的人员都了解它的特性,并知道它的重要性、危险性以及发生事故时该做什么,不该做什么。可以毫不夸张的说,它是航空母舰的核心部件之一,要知道,连升降机也不能算得上是核心部件。
 
关于本站 | 广告服务 | 联系我们 | 招聘信息 | 网站导航 | 隐私保护
Copyright (C) 1998-2006. CyberMedia Network /Creaders.NET. All Rights Reserved.