的结构概念,着重于降低驱动装置的动态总重。从而改善弹射器的加速效率。开缝式汽缸设计就是在这种概念下产生的。作为动态结构的活塞和牵引器用最短的距离直接连接,以减低推进活塞和牵引器这两个动态结构的重量。 <br> <br><img src=http://a4.att.hoodong.com/12/64/01300000006565117826423058912_s.jpg><br><br> 机械上,这种结构的难度是既要让驱动活塞/前引器结构在汽缸缝里自由移动,又要保持必要的工作压力。最大的技术问题是如何防止泄漏导致压力下降。不少设计者曾为此提出过多种不同的解决办法,最早的方案是在汽缸缝上设置弹性结构,既能让活塞结构通过,又可以在活塞通过后不让外漏。这种设计在40年代末曾用在XH-8液压弹射器上,性能上,XH-8弹射器可以将15000磅的负荷加速达到120英里/小时的速度。可是,试验中也发现,弹性密封装置在高压状态下密封效果很不理想。 <br><br> 经过一系列的研究和试验后,发现最简单的方案,是在汽缸内放置密封条,然后通过前进的活塞,将汽缸里的金属密封条直接顶入汽缸缝,并利用缸内的压力将密封条压紧,从而压力的不泄漏。 <br><br><img src=http://a1.att.hoodong.com/16/64/01300000006565117826481297816_s.jpg> <br><br> 在开缝气缸开发的同时,英国的后备役人员科林。米切尔向海军建议尝试使用舰上主锅炉产生的蒸汽直接驱动弹射器的可能性。英国海军就此开展了初步试验,试验中证实了蒸汽弹射器的功率远高于液压弹射器,而且发现弹射造成的蒸汽消耗对整体推进功率影响不大。而且可靠性和安全性更高较液压弹射器更高。 <br><br> 1950年,英国海军开始在“英仙座”航母上正式对蒸汽弹射器进行一系列的试验。试验中,研究人员成功地解决了影响开缝式气缸工作的两个最大问题,第一是气缸缝受缸内压力扩张的问题,第二是弹射气缸本身受热后变形的问题。1952年对蒸汽弹射器的试验证明成功,这种被称为米切尔式弹射器的装置正式开始装备而且被沿用至今。 <br><br> 通过技术合作,美国直接参与了“英仙座”航母的弹射器试验而获得的这项技术,此后将研制成功的型号为C-11的蒸汽弹射器装备在“汉考克”号航母上,并在1954年6月1日成功完成弹射操作。航母也从此进入全面喷气时代。 <br><br> 值得一提的是,在40年代开发蒸汽弹射器的同时,美国曾进行了超大型的飞轮储能弹射器和电动弹射器的开发和试验。理论上飞轮储能弹射器可以达到很高的功率,但是因高速离合器的技术难题得不到解决而很快被放弃。值得注意的是,当时在电动弹射器上研究上,西屋电气公司成功研制了称为“电弹器”(Electropult)的弹射器,结构上跟目前热门的电磁弹射器结构几乎一样,采用直线电机设计,而且在弹射功率与蒸汽弹射器相似的输出。只是因为运作昂贵而被放弃。不过,飞轮和直线电机技术在最近这20年被重新开发,现在热门的电磁弹射器上运用的就是飞轮储能器和直线电机技术。 <br><br><img src=http://a0.att.hoodong.com/34/65/01300000006565117826521162034_s.jpg><br><br><img src=http://a1.att.hoodong.com/66/65/01300000006565117826523878866_s.jpg><br><br> 蒸汽弹射器在美国航母的装备情况 <br><br> 美国在C-11蒸汽弹射器后,相继开发了型号为C-7,C-11-1,C-13,C-13-1,C13-2的多种蒸汽弹射器。 <br><br> 参数\型号 <br><br> C-7 <br><br> C-11/ <br><br> C-11-1 <br><br> C-13 <br><br> C-13-1 <br><br> C-13-2 <br><br> 冲程(英尺) <br><br> 253 <br><br> 211 <br><br> 249-10” <br><br> 309-8¾” <br><br> 306-9” <br><br> 轨道长度(英尺) <br><br> 276 <br><br> 225 <br><br> 264-10” <br><br> 324-10” <br><br> 324-10” <br><br> 活塞与牵引器重量(磅) <br><br> 5200 <br><br> 5200 <br><br> 6350 <br><br> 6350 <br><br> 6350 <br><br> 气缸直径(英寸) <br><br> 18 <br><br> 18 <br><br> 18 <br><br> 18 <br><br> 21 <br><br> 冲程总容积(立方尺) <br><br> 944 <br><br> 786 <br><br> 910 <br><br> 1148 <br><br> 1527 <br><br> 目前美国的大型航母一般装置多达4台弹射器。在各种型号的弹射器当中,只有C-13-1和C-13-2型号的弹射器有足够的功率能让飞机在不迎风的情况下起飞。 <br><br> 航母 <br><br> 弹射器型号 <br><br> CV41中途岛 <br><br> 2xC-13 <br><br> CV43珊瑚海 <br><br> 3xC-11-1 <br><br> CV60萨拉托加 <br><br> 2xC-112xC-7 <br><br> CV61漫游者 <br><br> 4xC-7 <br><br> CV62独立 <br><br> 4xC-13 <br><br> CV63小鹰 <br><br> 4xC-13 <br><br> CV64星座 <br><br> 4xC-13 <br><br> CVN65企业 <br><br> 4xC-13-1 <br><br> CV66美国 <br><br> 3xC-131xC-13-1 <br><br> CV67肯尼迪 <br><br> 3xC-131xC-13-1 <br><br> CVN68尼米兹 <br><br> 4xC-13-1 <br><br> CVN69艾森豪威尔 <br><br> 4xC-13-1 <br><br> CVN70卡尔-文森 <br><br> 4xC-13-1 <br><br> CVN71罗斯福 <br><br> 4xC-13-1 <br><br> CVN72林肯 <br><br> 4xC-13-2 <br><br> CVN73华盛顿 <br><br> 4xC-13-2 <br><br> CVN74斯坦尼斯 <br><br> 4xC-13-2 <br><br> CVN75杜鲁门 <br><br> 4xC-13-2 <br><br> CVN76里根 <br><br> 4xC-13-2 <br><br> 蒸汽弹射器工作原理和结构 <br><br> 蒸汽弹射器基本工作过程 <br><br> 据已公开资料显示,目前在役蒸汽弹射器总重量接近500吨,每次弹射最大输出能量可达到95兆焦耳,最短工作周期为45秒,平均每次耗用近700公斤蒸汽。 <br><br> 概念上蒸汽弹射器只是一个大型蒸汽汽缸和一个蒸汽控制系统。将高压蒸汽能量转化为动能进行弹射。然而由于飞机结构强度上的限制,弹射器不但要有足够的输出功率,而且要把输出功率准确控制在飞机可以接受的程度以内。 <br><br> 弹射的动力来自高压蒸汽。由舰船的推进锅炉产生,储存在弹射蓄压罐内。蓄压罐的蒸汽的输入和调压是由蒸汽输入阀门控制。 <br><br><img src=http://a2.att.hoodong.com/71/66/01300000006565117826654029671_s.jpg><br>上图:弹射器起跑准备状态<br><br> 弹射的时候,蓄压罐内的蒸汽由弹射阀门释放到弹射汽缸内,缸内压力上升推动活塞前进。弹射阀门的另外一个更重要的作用是精确控制蒸汽进入弹射汽缸的流量变化,以此控制推力和弹射的加速度,以保证飞机结构不会超负荷。 <br><br><img src=http://a1.att.hoodong.com/44/66/01300000006565117826678924044_s.jpg><br>上图:蒸汽注入,推动活塞/牵引器带动飞机起跑<br><br> 飞机升空后,蒸汽排放阀打开,让汽缸内蒸汽排出。同时,活塞和飞机牵引器被水刹器减速后停下,然后由归位系统拉回起跑点 <br><br><img src=http://a4.att.hoodong.com/00/66/01300000006565117826696265000_s.jpg><br>上图:排气开始,归位系统启动 <br> <br><img src=http://a2.att.hoodong.com/39/67/01300000006565117826712727739_s.jpg><br>上图:归位系统牵引弹射活塞归位 <br><br> 蒸汽弹射器的主要结构 <br><br> 从内部结构上看,一台蒸汽动力弹射器按功能可以分成7个主要系统。 <br><br> 1.起飞系统 <br><br> 2.蒸汽系统 <br><br> 3.归位系统 <br><br> 4.液压系统 <br><br> 5.预力系统 <br><br> 6.润滑系统 <br><br> 7.控制系统 <br><br> (注:蒸汽锅炉和回收蒸汽装置在结构上属于船的动力系统,不属于弹射器的内部结构,因此本文就不在这里陈述了。) <br><br> 起飞系统的功能是产生动力和驱动飞机,这个系统由7个部分组成。 <br><br> •弹射槽盖/甲板轨道 <br><br> •动力弹射汽缸 <br><br> •汽缸缝盖和密封条 <br><br> •飞机牵引器 <br><br> •推进活塞 <br><br> •速度感应器 <br><br> •水刹器 <br><br><img src=http://a4.att.hoodong.com/59/67/01300000006565117826733705459_s.jpg><br>上图:生产测试中弹射槽盖 <br><img src=http://a0.att.hoodong.com/92/25/01300000006565117852584535792_s.jpg><br>上图:弹射槽结构 <br><br><img src=http://a4.att.hoodong.com/14/67/01300000006565117826749496714_s.jpg><br>上图:推进活塞在进行防锈处理<br><br> 蒸汽系统的功能是储存蒸汽,而且控制蒸汽在各管道和汽缸内的排入,流动和排放。这个系统主要有6个部分组成 <br><br> •蒸汽蓄压器/储气罐 <br><br> •蒸汽注入阀门 <br><br> •弹射阀门 <br><br> •排放阀门 <br><br> •减压曲管 <br><br> •蒸汽管道 <br><br> 归位系统的作用,是为弹射活塞和牵引器归位提供动力和驱动。主要的部分有 <br><br> •液压发动机 <br><br> •滑轮钢缆系统 <br><br> •归位牵引器 <br><br><img src=http://a1.att.hoodong.com/58/67/01300000006565117826769484858_s.jpg><br>上图:归位液压泵(液压发动机) <br><br><img src=http://a3.att.hoodong.com/76/67/01300000006565117826779659076_s.jpg><br>上图:钢缆绞机 <br><br><img src=http://a4.att.hoodong.com/17/67/01300000006565117826788166017_s.jpg>上图:归位牵引器 <br><br><img src=http://a3.att.hoodong.com/60/25/01300000006565117852555581760_s.jpg>上图。归位系统工作示意图 <br><br><img src=http://a0.att.hoodong.com/24/25/01300000006565117852567942624_s.jpg><br>上图:归位液压驱动器图 <br><br> 蒸汽弹射器的液压系统的功能主要是提供控制动力。主要的部件有 <br><br> •液压泵 <br><br> •排放泵 <br><br> •液压泵 <br><br> •液压管道和阀门 <br><br> •蓄压器 <br><br> 预力系留系统位于飞行甲板的起跑点。进行起跑之前,将飞机固定在弹射滑动器上,并且对施加预应力,以避免突然加速受力造成结构过载。这个系统的主要部件有 <br><br> •张力瓶和活塞 <br><br> •电控气压阀 <br><br> 润滑系统分布在整个弹射器结构上,主要部分有 <br><br> •润滑油缸 <br><br> •润滑油泵 <br><br> •电控油阀 <br><br> •流量感应器 <br><br> •润滑器 <br><br><img src=http://a4.att.hoodong.com/92/25/01300000006565117852540197592.jpg><br>上图:润滑系统结构图<br><br> 控制系统是包括所有控制弹射器的运行的部件。主要组成部分为: <br><br> •主控制台 <br><br> •甲板控制台 <br><br> •飞行控制板 <br><br> •锅炉状态显示板 <br><br><img src=http://a2.att.hoodong.com/80/68/01300000006565117826814721780_s.jpg>上图:舱内控制台 <br><br> 弹射器的动力结构 <br><br> 开缝汽缸和活塞直接驱动装置是米切尔式蒸汽弹射器的一个比较独特的结构。通过一些公开的图片,我们可以看到它们的基本结构。 <br><br><img src=http://a1.att.hoodong.com/63/68/01300000006565117826834575563_s.jpg><br>上图:C-13弹射器的弹射气缸 <br><br><img src=http://a2.att.hoodong.com/70/68/01300000006565117826848532870_s.jpg><br>上图:弹射器切面图 <br><br> 弹射气缸是弹射器最大的一个部件,从图片里面可以清楚看到,整个气缸是分段制造,最后连接而成的。每段气缸长约4米,接口处有密封槽,整个汽缸是通过底座固定在弹射器槽的气缸轨上而连成一体。这种多截连接气缸结构有利于降低生产,运输和维修的成本,而且可以更灵活地应付整体上的热变形。 <br><br><img src=http://a4.att.hoodong.com/16/68/01300000006565117826861148516_s.jpg><br>上图:美技术人员为法国航母维修弹射器 <br><br><img src=http://a3.att.hoodong.com/69/68/01300000006565117826871606369_s.jpg><br>上图:弹射气缸切面图<br><br> 汽缸缝盖和密封条的最重要作用是在气缸缝外形成密封,另外,密封条和汽缸缝盖在气缸缝的外部形成一个完整的钩型结构,可以夹住汽缸缝以防气缸内部压力增大的时汽缸缝扩大。 <br> <br><img src=http://a4.att.hoodong.com/01/24/01300000006565117852464123001_s.jpg><br>上图:密封条和气缸缝盖结构图 <br><br><img src=http://a3.att.hoodong.com/93/24/01300000006565117852486408293_s.jpg><br>上图,气缸缝盖结构图 <br><br><img src=http://a0.att.hoodong.com/05/26/01300000006565117852645588605_s.jpg><br>上图:水刹桶体<br><br> 弹射活塞整体上可以分成3部分,第一部分是气密活塞和活塞环,第二部分是密封条开闭装置,第三部分是水刹锥。在活塞前进的时候,活塞同时将密封条推入汽缸盖和气缸缝的缝隙中完成密封。当活塞到达气缸末端的时候,水刹锥撞入水刹器后开始减速,最后令活塞停下。 <br><br><img src=http://a3.att.hoodong.com/05/82/01300000006565117858290632805_s.jpg><br>上图:弹射活塞及密封条开闭的工作示意图 <br><br><img src=http://a4.att.hoodong.com/92/24/01300000006565117852446955592_s.jpg><br>上图:弹射活塞前端水刹锥撞入水刹器进行减速 <br><br><img src=http://a4.att.hoodong.com/01/25/01300000006565117852501506701_s.jpg><br>上图:弹射器活塞体 <br><br> 弹射过程的动力控制结构 <br><br> 前面提到,飞机弹射时加速度要控制在可承受的负荷范围内,这是通过控制蒸汽注入弹射气缸的流量和流量的变化来实现的。弹射控制阀在这里起到最关键的作用。这个阀门的开关速度和幅度的精确度会直接影响到弹射加速度的可控性。整个弹射过程对加速度的控制,最后是通过改变阀门的开关时间和幅度还完成的。在操作上,弹射阀门的控制需要通过一条既定的阀门调节曲线来进行。 <br><br><img src=http://a3.att.hoodong.com/89/70/01300000006565117827039394389_s.jpg><br>上图:弹射动力控制阀 <br><br> 不同飞机和不同装备的配搭,都会有不同的弹射重量。要保证足够的弹射速度和正确的加速度,弹射的时候要根据不同的重量制定相应的阀门调节曲线。测定这些曲线的方法,是用一种被称为空负荷(Deadload)的滑车模仿飞机的起飞重量,在弹射器上反复弹射测定加速度而获得弹射阀门的控制数据。 <br><br><img src=http://a0.att.hoodong.com/51/70/01300000006565117827059066451_s.jpg><br><br> <img src=http://a0.att.hoodong.com/90/70/01300000006565117827062078290_s.jpg><br><br> <img src=http://a2.att.hoodong.com/59/70/01300000006565117827065489359_s.jpg><br>上图:英国航母在进行弹射测试。 <br><br> 随着飞机的装备多样化,飞机和不同装备的总重量出现更多差异,这就需要进行更多的弹射试验。可是,如果在航母上进行试验,滑车落水后要花不少人力进行回收,所以目前这项试验大部分都在装配了弹射器的机场上进行。法国戴高乐航母装备的是美国C-13弹射器,法国要将飞机送到美国的海军测试基地进行试验才最后获得了这些控制数据。 <br><br> 蒸汽弹射器的现况 <br><br> 蒸汽弹射器这种技术已经在航母上使用了50年,也使唯一经过实战证明的技术。然而,美海军在舰艇设备全面电气化的大趋势下,航母将采用电作为推进的主动力。所有动力设备也将电气化。所以在80年代末,就开始了对电磁弹射器技术的开发,并在费城东部的试验基地装备了电磁弹射器进行试验。在2003年向国会提交的报告中说到,电磁弹射器(EMAL)证实有以下的优点: <br><br> 1.电气结构,技术上容易与其他甲板上作战系统兼容 <br><br> 2.操作和维修人员编制简化,而且与其它作战系统人员兼容 <br><br> 3.弹射功率提高,有利于装备大型作战飞机 <br><br> 4.可控性和可靠性高,简化测试 <br><br> 5.结构简化,操作复杂度减低 <br><br> 此外,降落拦截索系统同样也将电气化。目前这个项目由通用原子公司(GeneralAtomic)承包。 <br><br> 不过,蒸汽弹射器在功能上还是能满足目前作战的需要,而且在运作技术上相当成熟。2003年美海军在公开的财政预算书里还提到了一项改良蒸汽弹射器设施的项目,报告里向国会提出要求拨款提升蒸汽弹射器的试验设施的方案,并且提到提升设备的目的以应付蒸汽弹射器服役到2050年的需要。由此看来,蒸汽弹射器还会在美航母上使用相当长一段时间的。 )
航母弹射器揭秘
2008年01月13日作者:大亮天圣9
最早的助飞弹射器
最早的助飞弹射器在飞机被发明的时候就已经出现,和莱特兄弟同期的兰利,首先利用弹簧和滑道进行助飞,而莱特兄弟也在同样概念下,造出了落重弹射器。借助这种弹射器。莱特飞行器成功进行了动力飞行。
早期的舰上弹射器
在飞机发明后的不久就出现了水上飞机,[
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中国研发新防空导弹能精确跟踪一百个目标
2008年01月16日星岛环球网
【星岛网讯】中国正在研发新一代防空导弹,将具有精确跟踪五十至一百个目标的能力。新一代防空导弹的特点包括:多通道自主对付多目标、反隐形抗干扰精确打击、高速度高过载快速反应、机动灵活适应网路化作战需要。
《瞭望》新闻周刊报道,报道称,防空导弹只是反空袭的一类武器,加[
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美国提出军队新原则:保护越多越不安全
2008年01月16日星岛环球网
【星岛网讯】美国正在采用新的方法以保护驻伊拉克和阿富汗的军队免遭叛乱分子的袭击。美国陆军和海军陆战队有关反叛乱的手册阐述了非正规战争中基本的困境之一:“有时,你对军队保护得越多,你可能变得越不安全。”
英国《简氏防务周刊》报道,美国军方近年来已经在军力保护设备和技[
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巴基斯坦F-22P战舰揭秘:武器系统中国化
2008年01月16日星岛环球网
【星岛网讯】中国目前正在为巴基斯坦海军建造四艘F-22P护卫舰,首舰将于2008年交付。F-22P护卫舰以“江卫-2”为设计模版,从巴方公开展出的图片来看,F-22P在船体、动力和大部分电子设备上都沿用了前者的设计,其改进主要集中在舰体若干部分的布局和部分舰载武备的不同配置方面。
在“江卫-2”基[
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中美对峙台海28小时?太平洋舰队出面辟谣
2008年01月16日星岛环球网
【星岛网讯】针对日前有报道指,美军“小鹰”号航母在07年11月行经台海,遭遇解放军“宋”级潜艇和“深圳”号导弹舰,双方并对峙长达28小时的报道,美军太平洋舰队发言人马克(MarkMatsnaga)16日表示,去年11月美军“小鹰”号航空母舰战斗群通过台湾海峡时,没有发生任何事情。
台湾中央社[
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东方早报这次轮到中国说“SORRY”
2008年01月16日星岛环球网来源:东方早报
美国经济似乎正陷入一场“精神危机”。其货币政策决策层因为准备付代价,而使代价越来越大。对代价的想象和渴望成为一种新增需求,正渐渐失去节制。
上周四,美联储主席伯南克在华盛顿发表演讲时表示,由于美国房地产市场持续下滑,加上金融市场的混乱,继续降息来支撑美[
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韩媒:中国向李明博新政府传递警告之音
2008年01月16日星岛环球网
【星岛网讯】韩国《朝鲜日报》16日指出,韩国总统当选人李明博于15日派遣由其胞兄、国会副议长李相得为团长的特使团访问日本受到国宾级待遇之际,中国政府特使王毅在首尔会晤李明博时以“话中带刺”的语句向韩国新政府传达了中国政府的警告立场。
《朝鲜日报》16日在“记者手册”专栏的专文[
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韩媒:中国向李明博新政府传递警告之音
2008年01月16日星岛环球网
【星岛网讯】韩国《朝鲜日报》16日指出,韩国总统当选人李明博于15日派遣由其胞兄、国会副议长李相得为团长的特使团访问日本受到国宾级待遇之际,中国政府特使王毅在首尔会晤李明博时以“话中带刺”的语句向韩国新政府传达了中国政府的警告立场。
《朝鲜日报》16日在“记者手册”专栏的专文[
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马拉维为利益对台断交与中国建交
2008年01月14日美国之音中文网记者:陈苏王怡茹
非洲国家马拉维说,它已经断绝了跟台湾的外交关系,并与中国建交。
马拉维的外交部长班达星期一在一个记者会上宣布,马拉维在审慎考虑从中国大陆所获利益之后,决定跟台湾断交,转而跟中国建立外交关系。
*台湾:停止一切援助*
在马拉维外长举行记者会的一个多小时之后[
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美驻伊阿归国老兵精神问题大总共杀害120多人
2008年01月15日中国新闻网
自伊拉克战争爆发以来,已有3900多名美军士兵在伊拉克丧生。而据一份最新调查显示,在伊拉克逃过一劫的美军老兵有的不仅在肉体上受伤,精神也遭受了重创。一些人回国后精神失常,甚至杀害他人。
据美国媒体14日报道,最新调查显示,根据美国地方报纸的报道,从伊拉克和阿富汗战[
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