| 斜角甲板真的是為了同時起降飛機發明的嗎? |
| 送交者: 一劍破天 2021年08月20日17:06:55 於 [軍事天地] 發送悄悄話 |
![]() 問:“既然不考慮同時降落和起飛,為何不把起飛和降落甲板完全合併”這個問題本身就有問題吧?斜角甲板不就是為了能讓飛機同時起飛和降落髮明的嗎?
答: ![]() 這個還真不是。其實“斜角甲板就是為了能讓飛機同時起飛和降落而發明的”本身才是一個流傳甚廣的誤區。雖然不能排除某些具備斜角甲板的航母確實能夠同時進行起降作業,但這並不是其被發明出來的主要目的。
![]() 斜角甲板的發明人是英國皇家海軍准將丹尼斯·坎貝爾。對於這一發明坎貝爾自己應該是有發言權的。這種發明的想法誕生於1951年8月的一次海軍研討會上。後來他自己是這麼回憶的:I spend some time over a sandwich lunch preparing some possible ways of devising an operational layout that would help the task of movement after landing... I sketched a few ideas (but) none of which looked really practicable. And then right out of the blue it came to me – why not angle the deck about 10 degrees to port?(我花了一些時間吃了三明治午餐,順便準備了一些能夠幫助艦載機着艦後運動的布局方案……我想到了一些想法,但都不具備可行性。隨後我產生了一個大膽的想法——為什麼不把甲板向左舷擰10度呢?)。
![]() 考慮到把甲板“擰歪”的想法並不是特別成熟,還有很多相關問題需要解決。他最開始沒有在會上開口公布自己的方案。直到會議快結束時,坎貝爾才公布了自己的方案。但由於方案本身過於挑戰常識,所以會議在大夥的鬨笑聲中結束了:I presented a large sketch I had prepared showing the four arresting wires offset 10 degrees to port. I admit I did this with something of a flourish, and was accordingly somewhat miffed at not getting the expected gasps of gratifying amazement. In fact, the meetings' reaction was a mixture of apathy and mild derision.(我公開了一張我準備好的大草圖,在有向左傾斜10度的甲板上裝了4根阻攔索。我承認我這麼做是為了引起人的注意,但事情發展讓我非常惱火,會議最後在冷漠和嘲笑聲中結束了)。不過會上還是有人對坎貝爾的方案產生了興趣,只是礙於大家都在嘲笑坎貝爾的設計而沒好意思吱聲。其中一個是皇家飛機研究所的專家劉易斯·伯丁頓。他在會後找到坎貝爾要求再看看草圖。“I remember he jotted in a few pencil lines to show that the port forward corner of the angled decks could be faired into the main edge of the deck.”(我記得他用鉛筆畫了幾條線,證明甲板左舷前角可以裝進主甲板的突出里)。
![]() 當時劉易斯·伯丁頓還有一個任務就是為英國打算建造的新皇家方舟號航母設計飛行甲板布局。一直以來,他都因為沒有找到適合更重、更快的噴氣式飛機的甲板布局而苦惱——這意味着飛機降落時的動能更大,阻攔索的行程和降落甲板的長度必須更長,而這就意味着飛機在傳統直通甲板上降落時很有可能會撞到前面停着的飛機。然而坎貝爾的斜角方案卻幾乎就是為噴氣機量身定製的——坎貝爾的斜角甲板本就是為了優化艦載機着艦後的運動而出現的,即艦載機降落後可以快速離開降落甲板,給後面的飛機騰出位置。此時艦載機降落後可以直接駛入甲板右前方,從而避免後面降落的飛機與其相撞。此外,傾斜後的甲板也勢必比原本的直通甲板更長,這就解決了噴氣機需要的降落跑道長度增加的問題。因此,在會議結束的三周后,伯丁頓就把應用斜角甲板的皇家方舟號甲板布局的詳細圖紙寄給了英國海軍建造部的副主任。最終,新皇家方舟號成為了最早使用斜角甲板的新建航母(此前為了試驗斜角方案,美英都在二戰老航母的基礎上改建過斜角甲板)。
![]() 可以看到,無論是突發奇想的坎貝爾還是慧眼識珠的伯丁頓,都沒有考慮過“艦載機同時起降”的問題。這一點在新皇家方舟號的設計上也能很好地體現出來。皇家方舟號航母一共有兩部彈射器,前甲板一部,斜角甲板一部。其中斜角甲板的彈射器與降落甲板完全重疊,而前甲板的那一部則深深插入了斜角甲板的末端。換言之,皇家方舟號自己就不能同時進行起降作業。
![]() 另一個較早使用斜角甲板設計的是美國人。美國最早的“類斜角甲板”設計誕生於1946年,當時美國設計了一個新的雙艦島艦隊航母。不過這艘航母設計方案中的“斜角甲板”其實就是一部比較靠外的彈射器,跟英國的斜角降落甲板並不是一回事。後來在合眾國級、福萊斯特級航母的設計中,美國延續了1946艦隊航母的設計思路,在直通甲板的左右兩舷增加了兩部突出的彈射器。不過合眾國級剛鋪下龍骨就被國會幹掉了,福萊斯特級則在設計過程中“偶遇”了坎貝爾的發明。所以最終並沒有出現採用“美式斜角甲板”的航母。
![]() 最終建造完成的福萊斯特級採用了4部彈射器,2部位於前甲板,2部位於降落甲板。這4部彈射器中,降落甲板的兩部肯定不能在回收飛機時進行彈射。而艦艏左舷的2號彈射器雖然沒有侵入降落甲板,但侵入了降落甲板的安全停機線(也叫罰球線,Foul line),因此也不能在艦載機降落的時候使用。換言之,美國的超級航母也最多只能在降落飛機的同時使用4部彈射器中的1部。完全算不上是為了這個目的而特別優化過的。而更像是航母變大後自然而然的一個結果。
![]() 不過作為一種應急手段,在回收艦載機時準備一兩架飛機隨時準備起飛也確實具備一定的戰術意義。因此,在足夠大的航母上各國還是會通過一定的優化解決這個問題。以美國超級航母為例,後來的小鷹級、企業級、尼米茲級和福特級都通過將艦艏彈射器傾斜布置來使其可以在不影響艦載機降落的前提下停放機翼摺疊好的艦載機。英國在新皇家方舟號之後設計的CVA-01型航母也通過把艦艏彈射器向右舷移動獲得了相似的能力。
問:美國的彈射器根本沒必要參考,他們那是蒸汽彈射的產物,因為一個蒸汽彈射器在發射前到發射後都要較長時間來準備,所以換個角度也是無奈之舉拉了四條出來吧。實際上以現在美軍最大的航母來看,依舊是三條布局最合理,因為彈射即便都是電磁的,四條也不比三條快多少,這裡牽扯到調度問題。
答: ![]() 彈射器在彈射前後需要準備不假,但這和彈射器是蒸汽彈射器還是電磁彈射器無關。畢竟用了電磁彈射器的福特級也是4條彈射器。
![]() 從彈射流程上來說,大概分這麼幾步:1、穿黃衣服的飛機指揮員指揮艦載機進入準備位、展開摺疊翼並放下彈射器牽引杆。2、穿綠衣服的彈射器操作員為飛機前起落架安裝釋放杆並檢查飛機尾鈎狀態。3、飛機指揮員指揮安裝好釋放杆的駛入彈射位,此時釋放杆會自動滑入彈射器後的制動裝置並限制飛機使其不至於開過頭。4、彈射器滑塊前移勾住飛機前起落架的牽引杆完成彈射準備。5、飛機指揮員提示飛行員加大油門完成起飛準備。6、雙方互相敬禮表示準備完成,之後飛機指揮員向彈射器控制室發出信號並由後者按下發射鍵彈射飛機。在一般的任務流程中,步驟1~6總共耗時1~2分鐘時間。
![]() 在整個彈射過程中,彈射器對於操作時間的影響微乎其微。基本只在兩個方面:彈射器滑塊滑回起飛位的時間;彈射器補充蒸汽的時間。前者可以在執行步驟1和步驟2的時候完成,後者則只要在步驟6之前完成即可。從美國海軍的實際操作來看,幾乎沒有出現過因這兩個問題而耽誤彈射的案例。
![]() 除此之外,還有一個只廣泛流傳於中文網絡的謠言:美軍航母在以30節的航速彈射8架飛機後航速就會下降到22節,需要用較長時間恢復蒸汽壓力。理由是每彈射一架飛機就需要600多千克蒸汽和1噸多緩衝淡水(當然這些年來這個謠言被複述的已經很少了)。事實上,航母其實很少在最大航速下彈射飛機。這樣做的原因主要是航母在彈射飛機時通常需要逆風航行很長時間,這個過程通常會導致航母偏移既定的航線(PMI),彈射飛機時航母的速度越快,偏離得就越遠。此外,雖然美國航母沒有公布過相關數據,但胡蜂級兩棲攻擊艦(7萬軸馬力)兩台鍋爐每小時產生的蒸汽量就有400噸,平均每分鐘6噸。將其等比例套用到22多萬軸馬力的航母上,航母每分鐘產生的蒸汽量將高達18噸以上,分出1噸多來彈射飛機還是有很大餘裕的。此外,以小鷹級航母肯尼迪號來說,在只有4座鍋爐運行的情況下,航母的航速就能達到28節,這樣一來“航速下降到22節” 的說法根本就是無稽之談。
![]() 至於美軍航母的實際操作,確實以使用3條彈射器的調度方案居多。但這並不意味着3條彈射器方案是最合理的。因為美軍絕大多數情況下同時使用的都是1、3、4號或2、3、4號三條彈射器。而現有的3彈射器方案往往對應的是美軍的1、2、4號彈射器。無論採用哪種調度方案,都不太可能保證航母在對大量飛機進行起飛前準備的同時,使用3條彈射器彈射飛機。
問:問一下為什麼沒有可變翼的隱身戰機f14和f22的合體?
答: ![]() 這個真的有。和F-22親緣關係最近的就是被洛克希德拿去競標海軍先進戰鬥機(NATF)項目的NATF-22。基本就是把F-22拉長,改可變後掠翼,增加內油容積和彈艙尺寸。
![]() 這個脫胎於F-22的項目後來又一步步發展成了AFX。然後被國會老爺砍掉了。 |
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