阻拦索(中国航母的阻拦索是纯国产的吗)
阻拦索,中国航母的阻拦索是纯国产的吗?
舰载机在降落过程中,需要在助降系统的指挥下,勾住位于航母尾部的几道拦阻索,通过拦阻索的阻力使舰载机在航母甲板上减速,并最终完成降落过程。因此拦阻索作为航母的重要装备,是所有可自行建造航母国家的必修课之一。经过科研人员的不懈努力,我国航母的拦阻索当然也已经实现了国产化。
(美军航母上的拦阻索)
现代航母拦阻系统主要是由制动器、液压缓冲系统和冷却系统所组成的液压式拦阻系统。当舰载机尾钩挂住拦阻索后,拉动滑轮并带动主液压缸活塞,将液压缸里的油液挤压进储能器,在这个过程中飞机将逐步减速,直至完全停下。拦阻索作为航母的必需品,只有少数几个可以自行建造航母的国家可以制造,在中国掌握自主研发拦阻索的能力之前,只有美英俄三国具备这个能力,甚至连装备核动力航母的法国都不能生产拦阻索,也只能从美国进口。因此拦阻索研发也是一项具有很高科技含量的领域,它需要工程力学、材料学、结构力学等多方面的技术。
(航母拦阻系统结构示意图)
(法国“戴高乐”号核动力航母的拦阻索由美国进口)
我国在很早以前就开始着手航母拦阻系统的研究工作,而且从航母工程启动之初,也就开始了拦阻索的研发工作。由于各大国对拦阻索技术十分敏感,加之美英两国又一向对于我国发展航母持阻挠和封锁的态度,所以他们绝对不会将相关技术出口给我们。而俄罗斯呢?起初我们的确想从俄罗斯进口一批拦阻索,期间也进行了马拉松式的谈判,但由于拦阻索技术的敏感性以及俄方对中国仿制苏33战斗机的不满,俄罗斯最后也拒绝向中国出口拦阻索等相关技术。在这种困境下,加拿大汉和防务杂志甚至一度宣称,“由于没有拦阻索技术,中国航母或许只能起飞舰载机,而不能降落舰载机。”
(“库兹涅佐夫”号航母拦阻索)
拦阻索的确是一项极具技术含量的东西,也难怪国外媒体会冷嘲热讽。不过由于我国很早就开展了相关技术研究,并且一边吸收国外经验,一边结合自身实际摸索拦阻索技术,终于由河北一家索具厂研发出了国产拦阻索,而且关键部件承力轴承也由大连一家轴承厂研制成功。2012年,随着歼15舰载机在辽宁舰上成功完成起降,我国成为了少数几个可以自主研制拦阻索的国家,而且其性能也达到了国际先进水平,甚至俄罗斯专家都感叹”中国的拦阻索要比“库兹涅佐夫”号航母的更先进”。说到这里,库舰当年远征叙利亚,除了烟囱的浓浓黑烟令人印象深刻以外,还有就是拦阻索断裂曾导致一架苏33和一架米格29K战斗机坠毁。
(俄军苏33和米格29K战斗机曾因为拦阻索问题而坠海)
(歼15战斗机顺利降落辽宁舰)
目前我国已经开始了电磁拦阻系统的研制工作,并取得了一定的进展。据悉,下一代电磁拦阻系统将与美国现役福特级航母的电磁拦阻系统处于同一水平,并且尺寸更小,结构也更轻便,可以阻拦瞬间载荷150吨左右的舰载机。相信在下一代国产航母中,电磁拦阻系统将会更好地帮助舰载机降落,提升国产航母的战斗力。
(美军福特级航母的电磁阻拦装置)
电子阻拦索和普通阻拦索的区别?
1:与普通液压拦阻系统相比,电子拦阻系统更简单轻巧,“方便调节、容易操作”,
2:电子阻拦索不仅缩短了反应时间,还优化了拦阻效果,特别是当不同重量的飞机轮流降落时,操作员只需按下按钮,一切都由自动调节装置搞定。
3:传统的拦阻索系统在实际使用中因过载或拦阻索磨损断裂造成舰载机坠海和甲板工作人员伤亡,装备损坏,飞机不能着舰等事故。改装电子拦阻,用电子阻尼感应功能,自动处理不同冲击力,使之稳妥着舰,优势明显。
电子拦阻必须和电磁弹射配合使用才能发挥最大优势。
4:电子拦阻能将飞机降落的动能转换成电能储存到储能装置里供给电磁弹射器使用,降低电磁弹射对发动机的电力需求。
5:电子拦阻能拦阻几十公斤的无人机到几十吨的有人机,拦阻范围很宽 。
6:电子拦阻可以降低舰载机的峰值过载,提高舰载机的机体寿命。
7:电子拦阻采用锥形发电机取代常规拦阻的滑轮组和油缸,体积重量大幅降低,维护人员减少。
拦阻索会对战机造成损害吗?
航空母舰舰载机的降落与普通的陆基战斗机的方式有很大的不同,主要就是因为在阻拦索的问题上。航空母舰舰载机降落是采取直接加速的形式来进行,而目的就是为了保证着舰勾没有被阻拦索拉住的情况下舰载机可以实现复飞。
航空发动机的的推力加上舰载机的重量都要被阻拦索挡住,力的作用是相互的,阻拦索获得力也给传递到了机身上。这也是并非所有的战斗机加个尾勾就能上舰了。
舰载机的寿命就是受到起降的影响而降低不少,从美国海军航空母舰舰载机的寿命就看得出区别了,F/A-18E/F的寿命是6000小时,而陆基战斗机F-15C/D的设计寿命是8000小时。
舰载机在航母着陆不仅对机体有影响,而且对起落架也是一个严酷的考验,因为舰载机等于是高速砸向飞行甲板。航母舰载机的降落难度特别大,飞行员如果不经常在航母起降就会被取消资格。在航母上起飞就比降落容易多了。
战机在航母上降落?
谢邀!
历来,战机在航母上降落,靠的是阻拦索装置,其涉及机械、电气、液压等多项技术,难度大,故障多,牺牲也很大,1949年至1988年美国在航母上牺牲了近1.2万架飞机,8000多名飞行员。题主问能否改用海绵墙代替阻拦索呢?我认为不能。
据报道,1980年一架英国战斗机在威尔士上空与一只秃鹰相撞,飞机堕毁,小小飞鸟撞坏了庞大的、坚固的飞机,真是想象不到,设飞鸟的质量m=1kg,飞机飞行速度为V=800m/s,试计算鸟对飞机的撞击力。以上是9.11恐怖袭击图
鸟的动量发生了变化,由动量定理可知,鸟与飞机存在冲力作用,鸟质量比飞机质量小得多,两者相撞不影响飞机速度,鸟的初始飞行速度远小于飞机速度,可以认为飞鸟初始速度为零,因此,可以将飞机速度作为两者共同速度。鸟与飞机相撞的长度改变所需的时间估计约为:L=0.2m,t=L/V。设鸟对飞机的撞击力为F,以鸟为研究对象,由动量定理为:Ft=m/V,所以:
从中看出这冲力作用太大了,所以现在机场都在驱鸟赶鸟,为的是飞机安全。
美国9.11.事件,恐怖分子迫驾客机撞向世贸大厦双子座,从这边到那边拦腰穿透,不是因为飞机坚固,大楼不坚固才被撞透,而实际上是强大的冲击力在起作用。说远了,航母上飞机降临时,以维持飞机升力的最起码速度降落。其降落时的速度几乎是180米/S~220米/S之间,其冲力是很大,用海绵墙的话:
1,要考虑“海绵宝宝”的弹力,用聚氨脂塑料泡沬?硬泡、软泡,高密度、低密度,聚脂型、聚迷型?它们的弹力、收缩力,能满足如此大的冲力吗?
2,如果可以吸收消化巨大冲击力,当然还得考虑阻燃的问题,凡是海绵都是异氰酸脂和多元醇合成的,都极易起火,要解决阻燃问题才行;
3,如果阻燃问题解决了,又必须解决耐高温问题,不然才用一次,海绵受热变形了,下一架飞机无法使用。
4,还有航母上甲板面积有限,能否空出一位置来存储它呢?
5,而且,用什么没备去摆放、维修这堵墙?
所以我说飞机在航母上降落,是不能改用海绵墙的,现在我国新发明的电子阻拦技术或已彻底解决了航母飞机降落难的问题!一条航母拦阻索能用多久?
全世界能造航母阻拦索的国家只有三个,一个美国(法国和英国一百万美元一套高价采购美国产品),一个中国,一个俄罗斯,如果真要给航母阻拦索寿命质量排个座次,那么一定是中国>美国>俄罗斯!俄罗斯唯一的库兹涅佐夫航母目前使用的是Svetlana-12拦阻系统,该系统是由中央船舶机械制造研究所研制,由著名的“无产者”工厂进行生产,它一共拥有4道拦阻索,每道阻拦索之间相隔约12米,看似与美军所使用的阻拦索系统并没有什么区别,但是由于苏联时期对航母长期的不重视,俄罗斯阻拦索质量真心不咋滴。2016年,俄罗斯曾经将库兹涅佐夫航母部署在地中海用于支持其在叙利亚的军事行动,但是很不幸的是,在一个月时间内,一架苏33重型舰载机和一架米格29K中型舰载机分别坠海。二者坠海原因也极其的相似,都是在战斗机尾钩挂上阻拦索后,因为巨大的冲击力导致阻拦索钢缆直接断裂,舰载机由于惯性直接冲进了海里,而这也从一个侧面暴露出俄罗斯阻拦索技术的相对落后。根据俄军统计,其阻拦索的更换周期约为50次,有时候甚至不到30次就会出现断裂现象,质量实在堪忧。(老旧的库兹涅佐夫航母)
而美军目前使用的MK7阻拦索系统经过四代发展,性能上已经极其成熟,美军在基础材料科学的强大也确保了阻拦索强大的寿命。主流的尼米兹航母对于阻拦索的检修时间约为100次,也就是说每条阻拦索使用达到这个上限就必须进行超声波探伤和人工检测,以发现其内部的裂纹和零部件是否松动,及时进行更换,不过目前每条阻拦索的寿命已经可以达到约200次,也就是说能熬过两个检修周期。
(MK7型阻拦索原理)
200次使用寿命看似挺多,实际上却并不多,尼米兹航母一共能搭载约80架不同种类的舰载机,在以战斗状态出击时,一般会搭载约40架F18大黄蜂战斗机以及另外数量不等的EA-18咆哮者电子战飞机和E2C空中预警机等,总数约在60架左右,在一昼夜的战斗中,最高能达到190个架次的出击效率。2002年阿富汗战争期间,尼米兹航母舰载机评论每天出动约100架次,2003伊拉克战争期间,平均每天出动约120架次。在这样高强度的出动作业下,航母阻拦索每天都需要进行大检,平均每两天就必须进行更换,而且这类作业只能选择在任务较少的夜晚进行,确实是一件苦差事!(美军更换航母阻拦索)
言归正传,为什么说中国的阻拦索质量是最好的?我国第一艘航母“辽宁舰”之所以拖到2012年才服役,主要是因为2011年左右才正式突破航母阻拦索技术。按理说在这一领域中国经验最少,技术不可能最先进,然而很显然这是忽视了我国人民无限的创造力。辽宁舰航母搭载全世界最重的歼15飞鲨舰载机,面临的冲击力最大,但是自服役以来却从来没发生过断裂现象,安全寿命和拦阻成功率高居各国之首!这其中到底隐藏了什么秘密呢?(歼15首次拦阻着舰)
辽宁舰航母阻拦索难题曾经导致瓦良格号停在大连五年而无所事事,最终军方向国内各大企业发出江湖救急令,没想到马上就浮出了一个大佬,接到消息的河北巨力锁具集团只花了四个月时间就拿出了各种指标远超预期的成品,最终运用在辽宁舰之上,助力了歼15飞鲨的战斗力形成。(辽宁舰航母阻拦索分段)
巨力集团何许人也?全国乃至全球技术实力最强的索具制造企业,其产品涵盖钢丝绳索具、链条索具、冶金夹具、梁式吊具、钢拉杆、缆索等几乎全行业产品,在给辽宁舰提供阻拦索的之前10年时间,巨力已经向国外出口了三批同规格产品,而这些产品都被用于制造国外军用机场的阻拦系统,但是这一切在之前包括巨力本身在内的所有人都没有察觉,也就是说巨力其实在航母阻拦索这一领域已经深耕了超过10年!得益于巨力集团雄厚的技术实力和配套的河北钢铁公司强大的钢铁冶炼水平,辽宁舰航母的阻拦索寿命质量得以升至世界第一!
电子阻拦索原理?
电子阻拦索的原理:
1、拦阻索不是就是一根铁索,最具有技术含量的是阻力产生装置,当飞机接触后飞机和拉弯的拦阻索形成三个力,这三个力的合力最终沿着飞机的飞行方向。
2、假设飞机恰好拉住中点部分,那么拦阻索的两边拉出的长度应该是一样的,而两段的力也应该是一样的,这种是最理想的方式。然而并不是说每次都能钩住中点,如果钩住靠左或者靠右几米,那么拦阻索两边拉出的长度是不一样的,两段的力也是不一样的。这就是拦阻索的核心部分,即如何使得两边产生的力不同,最终使得飞机和两段拦阻索上的力的合力保持不变。