微观航母之拦阻装置
航空母舰特种装备介绍之四——阻拦装置
航空母舰特种装备介绍之四——阻拦装置
寒羽
【期刊名称】《当代海军》
【年(卷),期】1996(000)002
【摘要】了解飞机的人都知道,现代喷气式舰载飞机的着陆速度每小时为200~300公里,如果不经拦阻,飞机着舰后,起码要滑行上千米才能停下来,而一般航空母舰的飞行甲板长度只有200米左右,所以,必须有阻拦装置。
航空母舰上的阻拦装置包括阻拦索和阻拦网两种。
阻拦索是在正常情况下缩短舰载机着舰滑跑距离
【总页数】2页(P23-24)
【作者】寒羽
【作者单位】
【正文语种】中文
【中图分类】E925.671
【相关文献】
1.航空母舰特种装置之二:阻拦装置 [J],
2.航空母舰特种装备介绍之二飞机升降机 [J], 寒羽
3.航空母舰特种装备介绍之三飞机弹射器 [J], 寒羽
4.斜角甲板——航空母舰特种装备介绍之五 [J], 寒羽
5.航空母舰特种装备介绍之一航母助降镜 [J], 寒羽
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辽宁航母特种装置详解:拦阻索系统完全是中国自主研制生产
辽宁航母特种装置详解:拦阻索系统完全是中国自主研制生产在辽宁舰飞行甲板上,高效精密的特种装置、遒劲有力的特种手语、五彩缤纷的特种服装,成为歼—15战机着舰起飞训练中一道亮丽的风景。
辽宁舰副航空长李晓勇向记者介绍说,颜色和动作,是航母舰面交流的主要“语言”,各战位官兵通过它传递信息以操作各种特种装置,保障着飞行员的生命安全。
关键词:特种装置在滑跃甲板的一端,三片巨大的偏流板镶嵌在甲板上。
李晓勇介绍说,偏流板可以挡住战斗机起飞时释放的尾焰,把尾焰引向两侧和上方防止灼伤甲板。
在偏流板的背后,有多根巨大的铜管,大量的海水在这里循环流动,从而降低偏流板自身的温度。
在飞行甲板中部外侧,有一组成十字架状的灯光组,学名“菲涅耳”透镜。
在飞机进行着舰训练时,这套灯光组会释放不同颜色的光束,飞行员会根据光束的颜色调整飞行姿态,修正着舰航线。
置于飞行甲板后部的阻拦索装置完全由我国自主研制制造,在战机着舰时与尾钩完全咬合后,在短短数秒内使战机速度从数百公里的时速减少为零,并使战机滑行距离不超过百米。
关键词:手势交流由于飞机起降时声音巨大,所有的口令都是通过手势来表达。
在一个起落架次中,记者就看到了30多种手势。
李晓勇对各种手势的含义作了详细的解答。
双臂上举,食指上指,做圆周运动。
“这是命令偏流板升起。
”一条手臂从头顶垂直方向扫向水平方向,再回到头顶。
“这是着舰区甲板引导员给出的甲板畅通手势。
”向上伸出拇指。
“这是示意飞行员检查完毕,一切正常。
”飞行助理下蹲屈身,右手臂迅速上扬,“这是示意放下止动轮挡和偏流板,飞机起飞。
因其姿势酷似举枪射击,因此飞行助理又被戏称为‘射手’。
”“飞行员头靠座椅后枕,抬起右手行礼,这是向起飞助理示意可以起飞。
”……李晓勇说,战斗机在航母上起飞,离不开航母特装人员的紧密配合。
仅完成起飞动作,就需要65个流程,任何一个流程都容不得差错。
在着舰起飞过程中,飞行员无法感知外界因素。
“因此,我们的手势要求及时、准确、规范。
航母阻拦装置指标体系研究
第43卷第5期2021年5月舰船科学技术SHIP SCIENCE AND TECHNOLOGYVol.43,No.5May,2021航母阻拦装置指标体系研究王擎宇,谭大力,张晓请,腾腾(海军研究院,北京100161)摘要:航母阻拦装置是保障舰载机安全着舰的重要航空保障特种装备。
本文介绍了航母阻拦装置的基本原理和主要类型。
在此基础上,从任务层、能力层和指标层3个层面对航母阻拦装置的性能要求进行分析解构,提出了由飞机适配性指标、母舰适装性指标、作战适用性指标及通用质量特性指标等4类指标构成的指标体系。
针对其中的关键性指标分析其内涵及设定意义,同时分析了部分指标间的耦合关系。
该指标体系框架可为航母阻拦装置的设计研制提供参考。
关键词:航空母舰;阻拦装置;指标体系中图分类号:TJ83文献标识码:A文章编号:1672-7649(2021)05-0154-06doi:10.3404/j.issn,1672-7649.2021.05.032Research on the index system of arresting gear on aircraft carrierWANG Qing-yu,TAN Da-li,ZHANG Xiao-xu,TENG Teng(Naval Research Academy,Bering100161,China)Abstract:Arresting gear is significant aviation ground support equipment on aircraft carrier.This paper introduced the basic principle and various types of arresting gears.An indexes system was built by the decomposition of the mission level, ability level and index level of the arresing gear.The index system consists of aircraft adaption indexes,ship adaption indexes,combat adaption indexes and quality characteristic indexes.The connotations of some key indexes were illustrated and the coupling relationships of some indexes were analyzed.The indexes system could provide reference for the design and development of the arresting gear equipped on aircraft carrier.Key words:aircraft carrier;arresting gear;index systemo引言航母阻拦装置是航母上的重要航空保障特种装备,其功能是将高速着舰的舰载机在有限距离内安全拦停。
微观航母之舰上生活设施
于飞行甲板的下面,所以像地板、隔板和天花板等板材都隔热 和隔音,并通过具有减振的弹性连接与舰体本身相连,而且这 些板材都耐燃防火。
“尼米兹”级核动力航母比常规动力航母的内部空间更大, 但在使用上仍很紧张。住舱作为舰员最主要的休息地方,在设 置时优先考虑军官的居住条件。这不仅仅是出于现实的考虑, 比如他们的作用更大,在舰上要服役、要住得时间更长,更多的 还是因为有着悠久历史的西方海军,依然保留着海军军官贵族 军种的规矩,这和讲求官兵一致的我国海军是有些差异的。
休闲
航母上还设有电影室、广播室、阅览室、健身房等休闲舱 室。会议室和大餐厅平时亦可作为休闲的场所。电影室主要
◎ 美国海军为鼓励各舰上的“伙头兵”积极提供高质量的饮食保障, 每年都会根据各舰饮食保障的效率、财务、安全、卫生、质量等多方 面表现综合评定,评选出饮食保障最好的舰艇,颁发年度“爱德华· F·内伊上校纪念奖”。图为 2007 年获此殊荣的 CVN-7“6 里根”号
74 Ordnance Knowledge
知识园地
体育项目。 航母上最重要的常见的舰面“集体活动”就是一人一把刷
◎ 航母上的每个区域、各个舱室都会用数字和字母来进行编码, 就像我们生活中的门牌号。这种编码叫“bull's-eye”,编码规 则是:甲板号-船肋号-距离中轴线-该区域的功能。船肋号表 示该区域舱室距离舰艏的距离,从艏到艉不断增大。距中轴线 的距离是,中轴线以左是偶数,右侧是奇数,数字向两舷增大
72 Ordnance Knowledge
饮食
美国现役的“尼米兹”级航母上设有 2 个食品分发储藏室, 6 个干货给养仓库,2 个冷藏库和 4 个冷冻库。设计上的自持能 力为 90 天,但为了让舰上官兵尽量吃上新鲜食品,舰上的日常 储备量并不会这么大,平均 7~10 天就进行一次补给。以退役 的“企业”号的数据来看航母上的日常饮食保障工作:5 000 余 名官兵,一顿饭就要消耗 3 000 磅炸鸡块,每天要用 400 磅面粉 和 120 磅糖来做面包,每个月要消耗 8 000 磅培根、60 000 个 土豆、24 000 磅汉堡包、44 000 磅热狗、12 000 磅大米、3 000 磅鱼、8 000 磅牛排、8 000~9 000 磅西兰花以及 1 800 加仑牛 奶和 4 000 加仑橙汁等。
1.4 涡轮电力拦阻装置
引入学习目标探索涡轮电力拦阻装置发展过程1解构涡轮电力拦阻装置系统组成2评价涡轮电力拦阻装置的优势3前测1轮电力拦阻装置比液压缓冲拦阻装置好在哪里?1)竞标•2003年7月,通用原子和诺斯罗普·格鲁曼公司双方独立开发。
•2005年2月,竞争后美军选择通用原子公司继续进行研制。
2)系统研发与演示验证•2008年起,发现5个缺陷,进行重新设计。
•至2015年8月,该装置进行1046次喷气发动机推车拦阻试验。
3)生产装舰•2009年底,签订生产合同。
•2012年组件开始交付造船厂,2015年10月,组件全部交付。
摩擦制动装置水力涡轮锥形鼓轮感应电机1)水力涡轮•主要吸能部件,吸收舰载机65%的动能;•缸体和叶轮•轴旋转时,将带动叶轮的叶片与流体相互作用,产生减速扭矩。
1)水力涡轮•每两个叶片间安装缓冲器板,可调节水阻力大小,从而改变对轴作用的扭矩大小。
•输出6~136.9 kN·m的制动扭矩。
2)感应电机•次要吸能部件,吸收舰载机35%的动能。
•是可控拦阻过程的执行机构,是低惯量的三相感应电机,能快速降低轴转速。
2)感应电机•可收缩和张紧钢索。
•在拦阻的制动阶段,其起到发电机的作用,输出电力为电容器充电,而多余的电量则输送到水冷电阻器。
3)摩擦制动装置•为备用吸能部件,当某些部件失效时将发挥吸能作用。
•在拦阻开始之前,其可保持钢索张力。
3)摩擦制动装置•盘式制动系统固定在轴上随之转动,与多个卡钳相互作用。
•当舰载机拉动钢索时,该装置启动后会对旋转轴施加减速扭矩。
4)锥形鼓轮•作用是收、放滑轮索。
•其固定在旋转轴上,可以绕轴旋转。
•在拦阻之初,部分滑轮索缠绕在鼓轮上,其末端也系在鼓轮上。
4)锥形鼓轮•当舰载机着舰拉拦阻索时,鼓轮释放出滑轮索,与此同时带动鼓轮和轴作旋转运动。
5)软件控制系统•精确控制拦阻降落过程。
•其通过感应电机转子的转速和位置反馈,协调水力涡轮和感应电机对转旋轴的作用力,来控制拦阻机整体应力输出。
航母的起飞装置
航空母舰的主要装置<br/>起飞装置<br/>蒸汽弹射起飞使用一个平的甲板作为飞机跑道。
起飞时一个蒸汽驱动的弹射装置带动飞机在两秒钟内达到起飞速度。
目前只有美国具备生产这种蒸气弹射器的成熟技术。
在工作原理上,蒸汽弹射器是以高压蒸汽推动活塞带动弹射轨道上的滑块,把与之相连的舰载机弹射出去的。
它体积庞大,工作时要消耗大量蒸汽,功率浪费严重,只有约6%的蒸汽被利用。
为制造和输送蒸汽,航母要备有海水淡化装置、大型锅炉和无数管线,工作维护量惊人。
它的最大缺陷在于因为弹射功率太大而无法发射无人机,现役的无人机因为重量轻,在弹射时机体会被加速度扯碎。
<br/>?? <b r/>蒸汽弹射起飞<br/>蒸汽弹射有两种弹射方式: <br/>一种是前轮牵引式弹射,美国海军1964年试验成功。
舰载机的前轮支架装上拖曳杆,前轮就直接挂在了滑块上,弹射时由滑块直接拉着飞机前轮加速起飞。
这样就不用8-10甲板人员挂拖索和捡拖索了。
弹射时间缩短,飞机的方向安全性好,但这种舰载机的前轮要专门设计。
美国海军核动力航母都采用了这种起飞方式。
&nb sp;<br/>另一种是拖索式弹射,顾名思义,就是用钢质拖索牵引飞机加速起飞,这种弹射方式比较老,各方面都不如前者好,目前只有法国的“克莱蒙梭”级航母使用。
拖索式弹射时,甲板人员先用钢质拖索把飞机挂在滑块上,再用一根索引释放杆把其尾部与弹射器后端固定住。
弹射时,猛力前冲的滑块拉断索引释放杆上的定力拉断栓,牵着飞机沿轨道迅速加速,在轨道末端把飞机加速到直起飞速度抛离甲板,拖索从飞机上脱落,滑块返回弹射器起点准备下一次工作。
& nbsp;<br/>斜板滑跳起飞 <br/>?? <br/>斜板滑跳起飞<br/>有些航空母舰在其甲板前端有一个“跳台”帮助飞机起飞,即把甲板的前头部分做成斜坡上翘,舰载机以一定的尚未达到其飞速度的速度滑跑后沿着上翘的斜坡冲出甲板,形成斜抛运动,在刚脱离母舰的一段(几十米)距离内继续在空中加速以达到起飞速度。
航母的分类及主动力装置分类
航母的分类及主动力装置分类国外专家对载机舰的使命、分类和武器组成的观点随着国家军事学说和海军面临的目标的变化、财政能力以及其他情况而多次发生改变。
目前,国外海军编成中有以下载机舰亚级:多用途核动力航空母舰、轻型航空母舰、导弹直升机巡洋舰、直升机母舰、通用登陆舰。
但是如果研究一下用途、武器组成和尺度,那么所有载机舰可分为三个亚级:重型航空母舰、轻型航空母舰和直升机巡洋舰。
多用途核动力航空母舰(重型航空母舰),例如美国的"尼米兹"级,用于执行广泛的任务,包括使用起飞重量达35-36吨的重型攻击机打击敌海上和陆军集团。
它们搭乘航母需要相应的航空技术设备:大面积的飞行甲板(长330-350米),大容量机库,大功率的弹射器(长90-95米),庞大的飞机升降机等。
所有这些只能部署在排水量不小于7万至7.5万吨的战舰上。
轻型航空母舰用于执行比重型航空母舰范围更小的打击任务。
广泛用于保障舰艇编队和护航船队的对空和对潜防御。
轻型航空母舰上搭载起飞重量小于20吨的轻型攻击机和战斗机,以及垂直起降飞机和直升机。
英国的"无敌"级、西班牙的"阿斯图里亚斯王子"级航空母舰上搭载"海鹞"垂直起降飞机,没有装备飞机弹射器和着陆拦阻装置。
轻型航空母舰的排水量为13000-35000吨。
国外一些专家认为,所有的轻型航空母舰可按排水量分为两类:28000-40000吨和13000-20000吨。
第一类是巴西的"圣保罗"号(原法国"克里蒙梭"号),所有其他轻型航空母舰属于第二类,包括战后早期建造的(印度的"维拉特"号)和最新的轻型航空母舰("无敌"级等)。
直升机巡洋舰主要用于搭载直升机,主要执行反潜任务,以及支援陆战队上陆并运送其先遣部队。
这些战舰的上层建筑与前两个亚级的载机舰有所区别:它们没有与战舰等长的连续飞行甲板,舰艏类似于普通的巡洋舰,而舰艉类似于航空母舰。
电磁拦阻工作原理
电磁拦阻工作原理
电磁拦阻是一种用电磁力控制飞行器降落的技术。
其基本原理是通过在飞行器下方设置一个电磁场,当飞行器通过时,电磁场会产生一个阻力,使飞行器受到电磁力的作用,从而减速降落。
电磁拦阻系统由多个部件组成,包括发射机、天线、接收机和控制系统。
发射机产生电磁波,天线将电磁波传输到飞行器下方的磁性板上,接收机检测磁性板的位置和速度,将信息传输到控制系统中,控制系统根据信息计算出合适的电磁力大小和方向,使飞行器能够准确地降落在指定位置。
电磁拦阻技术在军事和民用领域都有广泛应用。
在军事方面,电磁拦阻可以用于航母和舰艇上的飞机着陆,使飞机更加稳定和安全地降落。
在民用方面,电磁拦阻可以用于机场和飞行器降落区域,提高飞行器着陆的准确性和安全性。
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MK7-3型拦阻装置滑轮运动特性分析
Absr c t a t:
Ac o d n o t e i e ai s c a a t r o h ie ul y a d m o a l b o k,te wit c r i g t h k n m tc h r ce f t e fx d p l n v b e lc e h t s
和 滑 轮 轴 承 的 磨 损 特 点 。研 究 发 现 : 73型 拦 阻 装 置 的 钢 索 缠 绕 比是 1 1 阻拦 机 中靠 近 阻拦 索 的 滑 轮转 速最 快 , MK — 8: ,
与钢 索末 端 缓 冲 装 置 相 连 词 : 滑轮 组 索 ; 阻 装 置 ; 拦 阻拦 索 ; 索 末 端 缓 冲 装 置 钢 中 图 分 类 号 : U 7 .7 ; 6 1 9 2 647 1 U 7 .1 文献 标识 码 : A
mo e o t e u c a e a l i t e ix d h a e s e l a c o s e d o M K7— a r sig e r s d f h p r h s c b e n h f e s e v a s mb y nd r s h a f r 3 re tn g a i rs a c d, sa ls n ah ma ia o e f t e drw— u u c s c bl lngh n h x d h a e e e r he e t b ihi g a m t e t lm d lo h a o t p r ha e a e e t i t e f e s e v c i a s m by a d c o s e d, n l zn he k n m ai sc r c e ft e e e y s e v nd t e we rn ha a t ro s e l n r s h a a ay i gt i e tc ha a tro h v r h a e a h a i g c r c e f t e r le e rng I i o n h tt e c b ewr p i g r t fM K7— re tn e ri : a d t p e i g h o lrb a i . t sf u d t a h a l a p n ae o 3 a r si g g a s1 1, n he s e d n 8 o h o k a p o c i g t e c o s d c e d n s i h a t s , n h p e i g o he b o k a p o c n ft e blc p r a h n h r s e k p n a t s t e fse t a d t e s e d n ft l c p r a hig t e c be a h rd mpe s t e so s . h a l nc o a ri h lwe t K e r s: y wo d pu c a e c b e; re t g g a ; R S e k p n a s c b e a c o a p r r h s a l a r si e r C O S d c e d nt ; a l n h r d m e n
让战鹰平安回家----浅谈航母拦阻系统
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。
这里需要提前说一下,航母上的战机在降落前有好多要求。
航母舰载机起降方式特点分析及全球现役航母简介-广东造船-120期
假如他没有挂上拦阻索的话他可以在最短的时间之内 加速离开甲板,重新回到降落航线。拦阻索是由液压 制动的,它可以在两秒钟和60 ~ 90 m距离内使飞机停 下来。飞行员会依照甲板上的地勤人员的指示将发动 机的推力降低到慢车并且离开降落区。在异常情况 下,比如舰载机的尾钩损坏了,舰载机无法使用拦阻 索停下来,在甲板上可以拉起拦阻网来协助舰载机迫 降。又或者舰载机会再次拉起,重新降落。
滑跃起飞是是指舰载机先依靠自身动力首先在航 母水平甲板上滑跑,后经航母舰首斜曲面甲板(又称 滑跳式甲板和滑橇式甲板),使舰载机在离舰瞬间被 赋予一定航迹倾斜角和向上的垂直分速度,使舰载机 跃入空中,实现离舰起飞。由于该项技术把甲板尽头做 成斜坡上翘,舰载机起飞后沿着上翘的斜坡冲出甲板, 形成斜抛运动,从而大大缩短了飞机的起飞滑跑距离。 这种起飞方式不需要复杂的弹射装置,但是飞机起飞时 的重量以及起飞的效率远不如蒸汽弹射技术。
作者简介:吴家鸣(1957-),男,教授,博士 收稿日期:20பைடு நூலகம்1-08-15
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设计开发
Design & Development
拖带的速度,四项速度合成,使舰载机只需滑行几十 米即可获得足够的升力而起飞升空。
蒸汽弹射有两种弹射方式:前轮牵引式弹射和拖 索式弹射。使用前轮牵引式弹射时,舰载机的前轮支 架装上拖曳杆,前轮就直接挂在了滑块上,弹射时由 滑块直接拉着飞机前轮加速起飞。拖索式弹射时,甲 板人员先用钢质拖索把飞机挂在滑块上,再用一根索 引释放杆把其尾部与弹射器后端固定住。弹射时,猛 力前冲的滑块拉断索引释放杆上的定力拉断栓,牵着 飞机沿轨道迅速加速,在轨道末端把飞机加速到直起 飞速度抛离甲板,拖索从飞机上脱落,滑块返回弹射 器起点准备下一次工作。
微观航母之拦阻装置
65拦阻装置的技术发展航母上的拦阻装置是实现舰载机在飞行甲板有限长度内安全着舰的特种重要设备。
其“原理”就是在最短的时间和距离内吸收掉着舰舰载机的动能,使其迅速减速并在有限的航母斜角甲板的着舰区内安全停下来。
航母上的拦阻装置分为拦阻索和拦阻网,前者在日常情况下使用,后者则是在舰载机油料不足无法复飞、尾钩故障断裂或无法放下、舰载机受伤等紧急情况下着舰所使用的应急拦阻着舰装置。
拦阻装置的使用始于1911年,到现在已有超过百年的发展历史,先后发展过重力式(Mk1型)、摩擦制动式(Mk2型)、液压式(Mk3型、Mk4型、Mk5型)、液压缓冲式(Mk7型)、涡轮电力式等几种类型。
其中液压缓冲拦阻装置是目前所有现役航母使用的唯一一种拦阻装置。
1930年美国海军航空局在诺福克海军船厂设计并建造了第一部试验用液压型拦阻装置,并进行了试验。
该装置经过不断地改进后,发展成为今天拦阻装置的基本状态。
在这部液压型拦阻装置基础上改进定型的Mk3型拦阻装置安装到了CV-2“列克星敦”号、CV-3“萨拉托加”号和CV-4“突击者”号航母上。
随后发展的Mk4型拦阻装置拦阻能力更强,能够拦阻重约5吨、速度113千米/小时的舰载机,在二战中美国航母上大量使用,包括“列克星敦”级、“突击者”级、“约克城”级、“黄蜂”级、前10艘“埃塞克斯”级这些舰队航母和“独立”级轻型航母,以及大量建造的“博格”级、“桑加蒙”级、“卡萨布兰卡”级、“科芒斯曼特湾”级护航航母。
此外,大量的Mk4型拦阻装置还安装在IX-64“狼獾”号和IX-81“黑貂”号内湖训练舰上和各航空站中,用于二战中大量舰载机飞行员的起降训练。
随后出现的Mk5型的拦阻能力提升到了可拦阻13.6吨重、以144.5千米/小时降落的飞机,在美国部分航母上换装。
Mk7型以及Mk7Ⅱ和Mk7Ⅲ型拦阻装置是装在战后攻击型航母(CVA )、CVN-65“企业”号和“尼米兹”级超级航母上,拦◎1911年1月18日,美国的尤金·埃利(Eugene Ely )驾驶寇蒂斯双翼机降落在“宾夕法尼亚”号巡洋舰上,完成了人类历史飞机在水面舰艇上的首次降落。
一夫挡关-浅析现代航母的飞机拦阻系统
阻拦系统是航母的关键设备之一近日,有消息指俄罗斯拒绝向我出售航母飞机拦阻系统引起外界的关注。
实际上拦阻系统实际上并不是我们看到的几根钢索那么简单,还包括甲板下的制动机械及控制系统等,而根据相关网友的拍摄的视频和图片来看,瓦良格号应该已经安装了相关系统。
我们知道,现代喷气式飞机的速度非常快,这样其降落的速度也很快,一般在数百公里/小时左右,因此所需要的降落跑道较少,一般军用机场的跑道的长度都在千米以上,但是航空母舰受到造价、体积和排水量等因素的制约,其飞行甲板长度很难超过300米,也就是说只相当于陆地机场的1/3不到,这样如何让舰载作战飞机在这么短的时间内停下就成为一个问题,航母甲板飞机拦阻系统就是解决这个问题的关键设备,航母对于阻拦装置的基本要求包括;保证飞机能够在预定的距离内被强制制动和停机,即使飞机偏离跑道中心线一定范围内也可以保证工作,从而避免使用飞机本身的刹车系统,并且在此过程中保证最大过载和过载变化率的平稳,不超过飞机结构的最大规定范围,另外考虑到飞机的起降速度,因此拦阻系统还要求能够在短时间内回复到初始状态。
舰载机着舰全过程目前现代航母普遍使用的是液压式阻拦系统,它由以下部分构成;包括制动机械;包括带有滑轮系统的阻拦机构,如油缸和活,用于产生制动力,带有质量选择器的控制阀,可以根据飞机的质量要求来保持飞机制动缸中的压力,带有复位系统的蓄压器,以保证拦阻一架飞机后能够迅速的回位。
液压缓冲系统;用于降低制动初始瞬间的过载,以延长系统的寿命,阻拦索组件、动力传递装置、控制系统等,由于在制动过程中会产生巨大的动能,根据能量守恒原理,这些动能大部分会被转换为热能,所以还需要强大的冷却系统。
飞机阻拦系统根据阻拦介质的不同,又分为阻拦索和阻拦网两类,由于阻拦索对于飞机的损伤较小,并且可以反复使用,所以一般用于飞机的正常着舰,而阻拦网则是对飞机进行全面的阻拦,因此对于飞机和阻拦网本身的损伤都较大,所以阻拦网一般只用一次就需要更换,所以仅用于舰载飞机紧急的情况下着舰,包括飞机的尾钩没有放下、发动机故障或者燃油耗尽无法复飞等。
对航母舰载机“阻拦索”的初步认识
对航母舰载机“阻拦索”的初步认识作者:张丽伟来源:《物理教学探讨》2014年第04期摘要:以一道2013重庆高考试题为契机,介绍实际中航母舰载机“阻拦索”的结构、作用、原理,让读者对航母舰载机“阻拦索”及其发展方向有初步的了解。
关键词:航母;舰载机;阻拦索中图分类号:G633.7 文献标识码:A 文章编号:1003-6148(2014)4(S)-0056-32013年高考全国新课标Ⅰ卷第21题与2013年重庆高考理综物理部分第6题都是以航母舰载机拦阻着舰为背景的力学问题。
这两道题的出现引起众多高中物理教师和学生的热议与思考,题目均以当前热点问题为背景,理论联系实际,符合高考新课标倡导:“探究具有较高科技含量的具有新鲜感的物理问题”。
同时也激起更多的人对航母舰载机的着舰拦阻问题的好奇与探知欲,下面笔者以重庆高考物理第6题为契机。
简要介绍实际中航母舰载机着舰中“阻拦索”的作用及原理。
1 分析重庆高考物理第6题题目我国舰载飞机在“辽宁舰”上成功着舰后。
某课外活动小组以舰载飞机利用阻拦索着舰的力学问题很感兴趣。
他们找来了木板、钢球、铁钉、橡皮条以及墨水,制作了模拟的装置,准备定量研究钢球在橡皮条阻拦下前进的距离与被阻拦前速率的关系。
要达到实验目的,需直接测量的物理量是钢球由静止释放时的____和在橡皮条阻拦下前进的距离,还必须增加的一种实验器材是____。
忽略钢球所受的摩擦力和空气阻力,重力加速度已知,根据____定律(定理),可得到钢球被阻拦前的速率。
该题目用“钢球”模型替代“舰载机”:用“橡皮条”模型等效“阻拦索”;用“木板”代替“航母甲板”;用“斜面高度控制钢球速度”等效“舰载机着舰时不同速度”;将研究“舰载机被阻拦后在航母上滑行距离与阻拦前速率的关系”,抽象为研究“小钢球在橡皮条阻拦下前进的距离与被阻拦前速率的关系”。
这种从实际生活问题中提炼物理模型、抽象物理情景的习题对大多学生来说都是一个难点。
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拦阻装置的技术发展
航母上的拦阻装置是实现舰载机在飞行甲板有限长度内安全着舰的特种重要设备。
其“原理”就是在最短的时间和距离内吸收掉着舰舰载机的动能,使其迅速减速并在有限的航母斜角甲板的着舰区内安全停下来。
航母上的拦阻装置分为拦阻索和拦阻网,前者在日常情况下使用,后者则是在舰载机油料不足无法复飞、尾钩故障断裂或无法放下、舰载机受伤等紧急情况下着舰所使用的应急拦阻着舰装置。
拦阻装置的使用始于1911年,到现在已有超过百年的发展历史,先后发展过重力式(Mk1型)、摩擦制动式(Mk2型)、液压式(Mk3型、Mk4型、Mk5型)、液压缓冲式(Mk7型)、涡轮电力式等几种类型。
其中液压缓冲拦阻装置是目前所有现役航母使用的唯一一种拦阻装置。
1930年美国海军航空局在诺福克海军船厂设计并建造了第一部试验用液压型拦阻装置,并进行了试验。
该装置经过不
断地改进后,发展成为今天拦阻装置的基本状态。
在这部液压
型拦阻装置基础上改进定型的Mk3型拦阻装置安装到了CV-2“列克星敦”号、CV-3“萨拉托加”号和CV-4“突击者”号航母上。
随后发展的Mk4型拦阻装置拦阻能力更强,能够拦阻重约5吨、速度113千米/小时的舰载机,在二战中美国航母上大量
使用,包括“列克星敦”级、“突击者”级、“约克城”级、“黄蜂”级、前10艘“埃塞克斯”级这些舰队航母和“独立”级轻型航母,以及大量建造的“博格”级、“桑加蒙”级、“卡萨布兰卡”级、“科芒斯曼特湾”级护航航母。
此外,大量的Mk4型拦阻装置还安装在IX-64“狼獾”号和IX-81“黑貂”号内湖训练舰上和各航空站中,用于二战中大量舰载机飞行员的起降训练。
随后出现的Mk5型的拦阻能力提升到了可拦阻13.6吨重、以144.5千米/小时降落的飞机,在美国部分航母上换装。
Mk7型以及Mk7Ⅱ和Mk7Ⅲ型拦阻装置是装在战后攻击
型航母(CVA )、CVN-65“企业”号和“尼米兹”级超级航母上,拦
◎1911年1月18日,美国的尤金·埃利(Eugene Ely )驾
驶寇蒂斯双翼机降落在“宾夕法尼亚”号巡洋舰上,完成了人类历史飞机在水面舰艇上的首次降落。
在“宾”舰的木质降落甲板上每隔0.91米布设有22组拦阻索,每组拦阻索的两端系着22.68千克重的沙袋。
同时,埃利驾驶的双翼机上安装有3组钩子,飞机滑行降落时钩子就会钩住拦阻索来减速制动
微观航母之拦阻装置
文/希弦
知识园地
兵器知识2015年1期
◎目前航母上使用的液压缓冲式拦阻装置,从原理上讲还是70多年前的设计,除了在制造工艺、结构材料和减速制动性能上有所提高外,整套系统的结构与早期装置并没有太大的区别◎航母甲板下的拦阻机舱室,
可见液压缓冲
式拦阻装置的
体积庞大,占
用的舱室宽度
上就超过30米
Ordnance Knowledge 66
知识园地
◎着舰成功的舰载机停止滑行后,拦阻索从舰载机的尾钩上脱
卸下来,并被舰面人员用长杆推回。
同时甲板下面的拦阻机
的复位阀打开,拦阻索及整个拦阻装置复位,为下一架舰载机
的着舰做好准备
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Ordnance Knowledge
知识园地电机装置结合在一起的机械电磁混合形式。
有效降低了拦阻装置的◎AAG系统的感应电机、锥形鼓轮、水力涡轮(从左至右)
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