靠水吃水→我国新航母弹射方式破除航母昂贵用不起的迷信
美国人是很能忽悠的,先是星球大战把苏联忽悠得破了产,接着中国威胁论、航母无用论、航母昂贵论忽悠了很多中国人,致使现在国产航母影子都还看不见。
中国威胁论就不用驳了,就是让你赤手空拳方便他毫无顾忌拿刀子捅你;航母有用无用看看现在黄岩岛要用没有时就明白。可是航母昂贵,造不起也用不起(所以也造不多)直至现在还是很有忽悠作用的。
航母真的昂贵吗?我认为采用这个新的航母弹射方案,航母一点都不贵,而且便宜又好用。
一、靠水吃水→新航母弹射方式
新的航母弹射方案,就是利用“重物”下坠的加速度,通过齿轮(或转轮)变速和牵引索放大加速度,拖动飞机直线加速起飞。
这个“重物”最好采用水箱!水箱放在如弹道导弹的竖井轨道中,竖井底部有向后的通海口。水箱用耐腐蚀高强度材料制成,底部有活门,快坠到底的时候打开,这样仅须对轻的箱体刹车即可,往上拉复位对动力的要求也很低。放下的水通过向后的通海口排放,相当于给船提供了向前的额外动力,废物利用。
设想的一次弹射操作如下:
平时水箱以空箱状态固定于轨道下部(以减少因船摇晃对轨道的冲击从而减少使用寿命),使用时将空箱升到顶部,闭锁固定,通过数台大功率水泵迅速注海水,开锁下滑通过牵引弹射飞机!水箱接近底部时活门放水,制动。再进行下一轮循环。
弹射组件示意图
二、以J-10为例计算可行性
根据《舰船知识》数据,歼−10的最小机动表速为165千米/小时(46米/秒),其他来源数据,歼−10的最大起飞重量为18000-19000kg。
航母静止时对弹射器弹力要求最高。那么我们计算一下J-10不开发动机时(同时也不考虑摩擦力可空气阻力),将19000kg的歼−10加速到165千米/小(约45.83米/秒)时起飞对水箱重量m和水箱下降距离h的要求:
根据能量守恒定律公式我们可以推导出
mgh=1/2mv2水箱+1/2m飞机v2飞机
①计算水箱重量m
如果水箱下降距离h设计为10米,变速为4倍即v水箱=1/4v飞机
计算得出要求的水箱满水重量m
为飞机重量m飞机的11.4倍即216.6吨。
②计算赋予飞机的加速度
由于变速为4倍,即飞机的瞬时速度和加速度均为水箱4倍,将F=ma代入
F水箱=G水箱-4F飞机
经计算得
飞机的加速度a=1.66g
③计算射弹射时间
t=v/a=45.83/1.66=2.82秒
④计算弹射甲板弹射轨道长度
以匀加速运动的速度与位移公式S=(1/2)at2,v=at
经计算得
弹射轨道长度=位移=64.6米
⑤一分钟射弹一次对水泵功率的要求
即一分钟内将216.6吨海水抽到甲板高度的功率要求,如甲板离海面20米,则
W=7220米千克力/秒=70.8 KW=96.3米制马力。
对目前以万马力为单位的船用发动机来说,随便分点动力过来就够用了。甚至用汽车、坦克发动机作专门的动力也足够。
三、新弹射的优点
1、最大优点:加速均匀,要求的加速度低
加速均匀,要求的加速度低1.66g足够。飞行员从陆飞改海飞很容易适应,要求低那么兵源则广。同样也降低了对飞机起落架的强度要求,以及延长飞机寿命(相当于多买飞机)。
有利于直接利用J-10成为舰载机,不用被老毛子卡脖子。
绝对不要小看加速度低的优点啊。
老美蒸汽弹射器因为每次弹射都会损失蒸汽减低储气罐压力,连续弹射10来20架时最先的和最后的飞机受到的弹射作用力差1、2倍。先飞的身体状况稍差点就容易被3 ~ 5g加速度拍晕机毁人亡。平常也得按4、5g加速度最高标准来训练,损失大啊。避免航母飞行员宿舍变成寡妇村,才是战斗力的最大保证。
2、战备性高
无论航行还是静止,抽水1分钟,就能弹飞机拼刺刀了!
蒸汽弹射器,从把水煮开到充满几百立方米储气罐并达到压力,那要多长时间啊!难怪咱们的宋级吃准了可以在美国航母附近上浮看海景。
3、系统重量轻、对上甲板结构强度要求低
弹J-10水箱满水重量才200来吨,别忘了,老美的C-13-7光蒸汽弹射器重量就490吨,全得长期摆甲板上,那对上甲板强度要求大的可不是一点点。
另外,老美的蒸汽弹射器配套的储气罐也得占1100立方米空间。配套的淡水装置、蒸汽锅炉、安全防护(定时炸弹后面有说是)以及550多操作人员吃喝拉撒占用的船体结构重量估计更是天文数字。
4、安全
老美现在用的蒸汽弹射器就是一个危险的定时炸弹。为什么?因为一个蒸汽弹射器的储气罐里有230立方米70个大气压的400℃高压蒸汽。一旦全部泄漏了,体积膨胀,1.6万立方米(相当于1.6万吨排水量)空间内的人员瞬间就会被蒸熟。所以防止自暴、防止被炸弹命中引暴要在装甲和防护方面增加很大重量。
新弹射就没这破事。
5、技术简单,造价低、制造迅速
因为安全,所以新弹射要求相对简单。
蒸汽弹射器,强大的前苏联穷几十年之力也没造好用上,英国新航母方案也不敢用,牛B哄哄的法国也只能从老美那里进口。说明老美现在用的蒸汽弹射器要求太高了!我们就是能偷来技术资料,危险的高温高压设备还有高精度的活塞耐用性试验就得弄个N年,难怪国外预言中国航母要N年后才有了。
新弹射就不同,纯机械组件,造价低,体积小,制造迅速。变速箱和牵引索的耐用性数据现成。造好就能用。
6、适用性广
系统重量轻,技术简单,对结构强度要求低嘛,所以必要时,连什么集装箱船、滚装船和油轮也可以上啊。当然了,如果用它在陆地上搞简易短距起飞机场,那我们祖国就可以处处是鹰巢,一不怕别人突袭机场跑道釜底抽薪,二在未来前线大举修建这种短距起飞机场别人还以为是搞小区道路建设呢。
7、使用成本低
不算蒸汽弹射器庞大的人员工资,似乎蒸汽弹射器的能源利用率才5%,而现在柴油发动机能源转换效率已经达到40-50%,成本相差8倍。另外,从海水中制取蒸汽所用淡水代价也十分昂贵(弹一架飞机要1吨)。
“上甘岭再现”首发中华网,重拾高中物理公式计算难免有漏洞,欢迎拍砖,喷水,不欢迎喷粪!

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