¿Cómo acelera la catapulta el avión con base en portaaviones?

El dispositivo en el portaaviones que promueve el avión con base en portaaviones para aumentar la velocidad de despegue y acortar la distancia de rodaje. El nombre completo es catapulta de despegue de aviones con base en portaaviones, o catapulta para. corto.

Origen: Debido a que la estructura de la catapulta de vapor es muy compleja y actualmente solo Estados Unidos tiene el monopolio, la tecnología es muy confidencial. Su ventaja sobre la cubierta de vuelo rusa con salto en esquí es que la cubierta de vuelo rusa con salto en esquí debe mirar hacia el viento para despegar y aterrizar aviones. Al despegar y aterrizar aviones de combate pesados ​​basados ​​en portaaviones, como el Su-33, el. La distancia de deslizamiento es mucho más larga que la de una catapulta. Además, si las condiciones climáticas son un poco peores, no podrá despegar normalmente, pero la catapulta no tiene estos problemas. Sin embargo, la catapulta de vapor tiene una estructura compleja y un peso elevado. La ventaja de la plataforma de vuelo de prueba de salto de esquí sobre la catapulta de vapor es que tiene una estructura simple y un peso reducido, y la dificultad técnica también es baja. Precisamente porque la catapulta de vapor existente tiene una estructura compleja y un gran peso, Estados Unidos ha desarrollado recientemente una nueva catapulta electromagnética para reemplazarla como catapulta para una nueva generación de portaaviones.

Los portaaviones estadounidenses no utilizaron catapultas de vapor en la Segunda Guerra Mundial. La aparición de las catapultas de vapor se debió a que la longitud de la cubierta del portaaviones en ese momento no era lo suficientemente larga para despegar y aterrizar. aviones de combate cuyo peso aumentó considerablemente Para poder despegar normalmente, surgió la catapulta.

[Editar este párrafo] Descripción general de la estructura

Los componentes principales incluyen tres partes:

(1) Sistema de accionamiento del eyector: cilindro de pistón abierto, anillo de pistón, guía parte de tracción, tira de sellado en forma de U, tubo guía de aire, válvula neumática modular, válvula de escape, válvula de seguridad, medidor de distancia, sensor de presión.

(2) Sistemas auxiliares de catapulta: equipos de desalinización, tanques de almacenamiento, bombas de agua a alta presión, calderas y dispositivos de calefacción.

(3) Sistema de control del eyector y deflector.

[Editar este párrafo] Función

Una catapulta generalmente se compone de un sistema de potencia, un vehículo alternativo, una guía deslizante, etc. Al expulsar y despegar, el piloto controla la aeronave para soltar los frenos, aumentar la potencia y, bajo el fuerte efecto del sistema de potencia de catapulta, el vehículo alternativo tira de la cuerda de remolque que cuelga de la aeronave y acelera a lo largo del riel guía. 50 ~95 metros de distancia de rodadura, alcanzando la velocidad de despegue y despegando. Cuando la aeronave despega de la cubierta, la cuerda de remolque se desacopla del vehículo alternativo y de la aeronave y cae en el bolsillo del ángulo de recuperación en la parte delantera de la cubierta de vuelo. Luego, el sistema de reinicio remolca el vehículo alternativo a su posición original, listo para ser expulsado nuevamente. En las catapultas modernas se ha eliminado el cable de remolque y el vehículo alternativo está conectado directamente al tren de aterrizaje de morro del avión con base en portaaviones a través de una barra de remolque.

[Editar este párrafo] Historia

Desde la década de 1920, han existido catapultas de aire comprimido, pólvora, cohetes, eléctricas, hidráulicas y de vapor. Además de las catapultas de vapor, otras formas de catapultas se han ido eliminando gradualmente debido a limitaciones de seguridad o energía de eyección, que han restringido el desarrollo y uso de aviones basados ​​en portaaviones.

Debido a su baja velocidad de despegue, los primeros aviones propulsados ​​por hélices podían rodar fácilmente desde la cubierta y despegar por sí solos. Sin embargo, el peso y la velocidad de despegue de los aviones basados ​​en portaaviones han cambiado. aumentó dramáticamente y solo pueden despegar a través de catapultas.

En agosto de 1950, el Reino Unido instaló una catapulta de vapor BXS-1 con una carrera de potencia de 45,5 metros en la línea central de la cubierta del portaaviones "Perseus". Estaba propulsada por vapor desde la parte principal del barco. caldera. La prueba fue inicialmente exitosa. Tiene una gran energía de eyección, buen rendimiento de seguridad y aceleración, y gradualmente está siendo ampliamente utilizado por los portaaviones. La catapulta de vapor puede expulsar un avión que pesa entre 20 y 35 toneladas, con una velocidad de 250 a 350 kilómetros por hora, una aceleración de la gravedad de 4 a 5,5 gy puede expulsar de 1 a 3 aviones por minuto. Los portaaviones suelen estar equipados con de 2 a 4 catapultas, que se instalan respectivamente en la cubierta de vuelo delantera y en la cubierta de vuelo oblicua.

La Marina de los Estados Unidos compró la patente y finalmente la desarrolló. La catapulta de vapor utiliza vapor a alta presión para empujar el pistón y accionar el control deslizante en la pista de expulsión para proyectar el avión con base en portaaviones conectado a él. La catapulta de vapor estadounidense C-13-1 tiene 76,3 metros de largo y puede expulsar dos aviones de portaaviones por minuto. Si un jeep de 2 toneladas sale disparado desde la proa de un barco, puede caer al mar a 2,4 kilómetros de distancia, lo que demuestra lo poderoso que es.

Con el desarrollo y los cambios en la central eléctrica principal de los portaaviones y el aumento del peso de los aviones basados ​​en portaaviones, algunos países están desarrollando la combustión interna, el almacenamiento de energía en el volante y las catapultas electromagnéticas. La catapulta de combustión interna utiliza el gas generado al inyectar combustible, agua y aire comprimido en la cámara de combustión como energía para expulsar el avión. La catapulta de almacenamiento de energía del volante almacena la energía generada por la turbina de gas en el volante y tira del vehículo alternativo a través del embrague, el cabrestante y la cinta transportadora para expulsar la aeronave.

Las catapultas de vapor consumen una gran cantidad de vapor cuando funcionan. Si la expulsión se realiza en un intervalo mínimo, se consumirá el 20% del vapor de la caldera del portaaviones. Ahora Estados Unidos está desarrollando un nuevo método de expulsión electromagnética, pero será difícil ponerlo en práctica en un futuro próximo.

[Editar este párrafo] Dificultades en la fabricación de catapultas

Muchos artículos tienen opiniones diferentes sobre las dificultades en la fabricación de catapultas. Algunos dicen que el sellado del cilindro abierto es la clave, y otros dicen que sí. Es muy difícil fabricar el cilindro abierto. Algunas personas dicen que la precisión de mecanizado del eyector es muy alta y otras piensan que es necesaria una tecnología de soldadura de primera clase. De hecho, la verdadera dificultad de la catapulta reside en la fabricación del tanque de vapor. La afirmación anterior sólo es cierta en lo que respecta a la tecnología de soldadura.

El tanque de vapor de la catapulta es un recipiente grande de alta presión.

En la industria manufacturera, los recipientes de alta presión son una variedad importante de productos de la industria mecánica. Se utilizan ampliamente en la industria química, la industria nuclear, la energía y la tecnología aeroespacial. Son un reflejo importante del nivel de industria pesada de un país. Aunque este producto no tiene partes móviles y su estructura es bastante simple, tiene que soportar alta presión y es de gran tamaño, por lo que impone exigencias especiales a los materiales de fabricación de latas, los equipos de fabricación y los procesos de soldadura. Las empresas de fabricación deben tener una producción relevante. capacidades. Para las catapultas de portaaviones, existen requisitos en términos de número de usos, restricciones de peso y resistencia a altas temperaturas, por lo que la fabricación es aún más difícil. Los materiales para fabricar latas deben utilizar acero de aleación especial resistente al calor, que debe tener buenas propiedades de fluencia y resistencia a la tracción, y debe soportar cientos de miles de ciclos de fatiga de presurización/descompresión por expulsión. Actualmente, solo unos pocos países pueden fabricar. Existen varios procesos de fabricación de latas. El más utilizado es pasar un mortero de acero a través de un lingote de acero y forjarlo repetidamente en forma de eslabón. Después de girarlo, se sueldan varios eslabones y se sellan las cabezas en ambos lados. con una prensa hidráulica de más de 10.000 toneladas se extruye o extruye en piezas, luego se corta y luego se suelda. El proceso de soldadura debe realizarse estrictamente de acuerdo con el proceso operativo. Si no se tiene cuidado, las piezas serán desechadas.