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航母用的蒸汽弹射器早在上世纪50年代就上舰,为何过去70年仍只有美国有这个技术?

作者:运丰机械网
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  目前有装备蒸汽弹射的航母只有美国的“尼米兹”和法国的“戴高乐”,那么“尼米兹”和“戴高乐”有没有什么共同点?她们都是核动力航母,而我们的辽宁舰和002国产航母、英国的“伊丽莎白女王级”航母,以及俄罗斯的“库舰”,都是常规动力航母,且都没有装备蒸汽弹系统射,而是采用了滑跃起飞的方式,所以我们可以粗略地下一个定义:想要装备蒸汽弹射器,首先得有核动力航母(不是一定,因为使用常规动力的“小鹰级”航母上面也有蒸汽弹射器)。

  ▲蒸汽弹射内部

  为什么这么说?有两点,首先是装一个蒸汽弹射器需要占去航母内部大量的空间,而相对来讲,核动力航母对内空间的利用率要明显高于常规动力航母,常规动力航母因为需要携带大量的燃油,所以单是动力系统就要占据很大一部分的内部空间,这样一来,再装个蒸汽弹射器对于常规动力航母来说可能就有点勉强了;其次是淡水的问题,蒸汽弹射,顾名思义,需要大量的蒸汽能量来作为弹射动力,而蒸汽哪里来?把水用锅炉烧开就有蒸汽了,而这个水又是淡水,所以,蒸汽弹射需要消耗大量的淡水资源,举个例子,早期“小鹰级”常规动力航母上的C13型蒸汽弹射器,每弹射一次就需要消耗大概625公斤的蒸汽和1吨左右的缓冲淡水,多次弹射后会对航母的动力产生一定影响。

  不过,虽然航母的淡水供应要是跟蒸馏设备有关,比如常规的“小鹰级”航母上有6个蒸馏器,日产淡水量达到了1500多吨,而核动力的“尼米兹”航母上面有4个蒸馏器,每天的淡水产量也是1500吨左右,两者的淡水产量是差不多,但是常规动力毕竟是烧油的,燃料就那么多,淡化海水用掉一部分能量,那么其他地方需要的能量就相应会少一点,因此,跟理论上“能量无限”核动力航母相比,常规动力航母在有选择的情况下,选择滑跃式起飞或许比蒸汽弹射更加合适,而且蒸气弹射器的造价本身就非常昂贵,设计、制造和安装的技术难度很复杂,日常的保养维护成本又很高,因此也不是哪个国家都能用得起的。

  武器装备不是单单看性能,还要看成本,性价比最高才是合适的,所以,成本和性价比也是除技术条件外对蒸汽弹射系统的一个限制,因为曾经拥有蒸汽弹射技术的国家有三个,分别是美英苏,美国的是C-13型,英国的是BS5型,苏联的则是mayak型,到现在就只有美国的C-13还在服役了,苏联的mayak型则是因为随着苏联的解体,“乌里杨诺夫斯克号”航母也随之被停工拆解,所以这个弹射系统也就跟着夭折了,而今天的俄罗斯连造一艘想要的水面舰艇都难,就别说玩蒸汽弹射了。至于英国,则应该是考虑到了成本的问题,简单点说就是没钱,如果有钱的话,还不如让“伊丽莎白女王级”航母的2号舰早点下水服役,搞什么蒸汽弹射?滑跃式起飞不好么?

  ▲“戴高乐”航母上的蒸汽弹射系统

  法国也一样,技术是一方面,另一个原因也是成本,法国本来就是跟着美国混的,不愁买不到这玩意,而且直接购买的成本明显要少于自己从零开始研发,美国和法国之间也没有直接的利益冲突,美国海军和法国海军之间同样也不是敌对状态,所以,既然买更省钱的话,为什么还要花更多的精力去搞研发呢?再说了,在蒸汽弹射这方面,美国已经玩出花了,蒸汽弹射技术的巅峰就掌握在美国的手里,其他国家就算研制出来了,那也将会处于一种“装备即落后”的尴尬境地,有这个功夫,还不如多花点心思在电磁弹射上面,电磁弹射才是未来航母弹射技术的主流,想要实现弯道超车,蒸汽弹射是没戏的了,电磁弹射才有可能。因此,这就是为什么今天只有美国才有蒸汽弹射的原因,有相关技术储备的没钱,有钱的心思又不在这里,人家需要的是电磁弹射。

  航母的弹射器是大型航母的关键性技术,能否研发成功并装备弹射器被视作是航母是否先进的重要参照。弹射器目前主要有电磁弹射和蒸汽弹射两种方式,其中,蒸汽弹射器早在上世纪50年代就开始使用了,他最早在英国研发成功,在美国得到了升级使用,如今已经走完了发展历程,准备退出历史舞台,目前世界上只有美国研发制造蒸汽弹射器。

  图为使用蒸汽弹射器的美国海军尼米兹级航母,他是世界上最后一级使用蒸汽弹射器的航母了(最新一艘尼米兹级航母服役时间比法国海军戴高乐号要晚)。

  世界上最早的蒸汽弹射器是为了应对越来越重的舰载机而研发出来的,第一代弹射器只能弹射10吨左右的喷气式战斗机和15吨左右的螺旋桨战机,比如英国的海鹰战斗机、塘鹅预警机,美国的A4天鹰攻击机和S2徘徊者反潜机等在上世纪50年代占据美英航母甲板的主力舰载机。这些舰载机大都是第一代喷气式战斗机和最后一代螺旋桨战机,使用早期的弹射器就足够应对了,这一代弹射器主要以BS-4弹射器为代表。

  图为英国海军最后的大型航母:鹰级,他是英国战后对现代航母的探索,装备有蒸汽弹射器、喷气式战斗机、光学助降系统、雷达航空管制系统等现代航母装备,可以算是现代航母的开山鼻祖。

  随后,从上世纪60年代开始,第二代蒸汽弹射器开始出现,此时的蒸汽弹射器重量和占据空间已经比第一代蒸汽弹射器翻了一倍,弹射战机的重量也翻了一倍。这一代弹射器以BS-5型弹射器为代表,可以弹射美国F4鬼怪战斗机和F8U十字军战士等第二代战斗机,这些飞机的最大重量大概为22吨多,这已经是当时比较重型的战机重量了,也算是堪用。

  图为早期的蒸汽弹射器,他们可以弹射吨位较大的攻击机或者轰炸机,颇得美英重视。

  美国的弹射器技术则是来自于英国,一开始并不如英国,他们从英国引进了接近英国第二代弹射器BS-5水平的C-11弹射器,这款弹射器的长度较大,可以弹射更大、更重的战机,但是需要更大的航母来安装,60年代之后英国放弃了大型航母、中型航母的研发,因此C-11弹射器最后只能在美国航母上开始测试和使用,主要用来改装美国二战时建造的大型航母中途岛级。

  上图为英国鹰级航母,下图为英国无敌级航母。鹰级退役后,英国建造了无敌级轻型航母,使用垂直起降战斗机和滑跃起飞甲板,从此彻底放弃了弹射器。

  此后,美国还利用C11弹射器改造出C7弹射器,C-7弹射器的弹射重量更大,达到了26吨左右,于是美国根据弹射器技术的进步,开发出更加先进的舰载战斗机,比如A-6入侵者攻击机和EA-6B电子攻击机等,也进一步加强了F4战斗机的技术水平,发展到了F-4D鬼怪战斗机,号称是最强二代战机,到这个时候,美国的弹射器技术才算是基本成熟。

  在C-7之后,美国发展出自己的第三代蒸汽弹射器,也就是C-13型弹射器,他使用前轮滑轨弹射取代了钢索弹射,减少了弹射器的故障发生率,也提高了甲板运作效率,弹射一架战机的时间从70多秒缩短到了40多秒。C13弹射器的初期型号处于不断的改进发展之中,因此弹射功率各不相同,比如美国的中途岛号使用的C13弹射功率是4.5兆帕,而企业号航母的C13弹射器功率为6兆帕,尼米兹级航母的弹射器功率则提高到了8.45兆帕。

  图为现代航母蒸汽弹射器的结构图。

  这种差异导致了美军对舰载机的弹射流程和要求出现了区别,没有统一标准,也降低了联合作战的效率,于是美国结合技术进步,以及弹射更重战机的需求,发展出了固定技术的C-13-2型蒸汽弹射器,并且一直使用到了现在。C-13-2型弹射器最大可以弹射33吨以内的战斗机,连续弹射5次后开始出现功率下滑,他的出现直接让F/A-18E/F战斗机有了升级为重型战机的机会,进一步提高了美军的战斗力。

  图为正在维护蒸汽弹射器的美军航母地勤人员。

  但是C-13-2弹射器的重量也达到了5000多吨,也就是说,一艘航母上光是弹射器系统的重量就达到了一艘驱逐舰的吨位,实在是大的吓人。于是美国发现弹射器的发展需要变一变基础技术了,使用蒸汽压力作为弹射动力的时代要过去了,毕竟现在每增加一点的弹射重量,就要付出弹射器全系统巨大的重量代价,美国把目光投向了电磁弹射器。

  蒸汽弹射器的主要功率来源是蒸汽压力,以美国的C-13-1弹射器为例,他的蒸汽容积大约为3.2立方米,一次弹射器需要消耗蒸汽200多千克,算上美国在蒸汽罐中注入的液态水(待蒸发),一个蒸汽罐也只能满足弹射器弹射2次全功率或者4次普通功率,而一条弹射滑轨拥有2台这样的蒸汽罐,总共只能让一条弹射器满功率弹射4次。4条弹射器,在满功率弹射16次后,全部进入补汽状态,不能满功率、全速度弹射,而且速度会非常慢,这就是美国为什么规定一艘航母最多满功率弹射15架战机的原因。

  图为美国海军福特级航母,他是世界上第一种使用电磁弹射器的航母,从此宣告了蒸汽弹射器的淘汰。

  美国经过计算,如果要满足4条弹射器,在30分钟内,连续弹射18架战机的要求,需要把现有的5000多吨的弹射器系统重量提升到6000吨,这简直是不值得。如今的美国海军最新一艘航母是福特号航母,他使用了最新的电磁弹射器,电磁弹射器目前全系统的重量只有1000吨左右,但是足以满功率弹射33吨重的舰载机,而且可以实现弹射功率调节,在弹射不同的飞机时,可以智能选择不同的弹射功率,节省功率。

  图为法国海军戴高乐号航母,他也使用蒸汽弹射器,但是是美国的C13弹射器,法国自己没有这项技术。

  再者,电磁弹射器除了系统的散热和电能供应外,也没有其他限制弹射次数的因素,常规航母使用电磁弹射器需要考虑电容的问题,所以弹射次数限制较大,但是核动力航母由于拥有无限能源,理论是可以在散热条件允许的情况一直弹射,因此福特级航母的出动效率大大提升,每天最大出击架次得到了较大提升,标定架次为220架,超过了尼米兹级100架。

  图为我国海军未来弹射航母设想图,我国虽然也在建造弹射航母,但是不会使用蒸汽弹射器了,而是使用电磁弹射器。

  看完上文我们可以发现,蒸汽弹射器从出现到现在,一直就以美英两国的技术为主,其他国家也没有相关的需求,苏联虽然进行过研制,但是最终也放弃了。就在世界上其他国家,比如我国也开始出现对弹射器的需求时,蒸汽弹射器的发展却又进入了穷途末路,弹射器开始向着电磁弹射器转化,因此蒸汽弹射器也没有人再去研发了。最终,随着英国蒸汽弹射器航母的早早退役,世界上只剩下了美国有蒸汽弹射器技术了。

  众所周知,惯性是物体的一种固有属性,惯性可以为人类带来有利的一面,也可能带来不好的一面,例如我们想要舰载机在航母上快速起飞和安全降落,但由于惯性的存在以及航母甲板上的降落跑道长度有限,我们不得不为航母配置两样东西:蒸气弹射装置和阻拦索。

  飞机的起飞的原理是利用高速度下飞机翅膀上下的压力差,根据伯努利方程,速度越快,产生的差压也就越大,想要在有限的甲板上获得起飞速度,除了滑跃起飞,最好是“助推”一把,这就是弹射起飞。

  图释:蒸气弹射器原理图

  弹射起飞的历史悠久,从1911年的压空弹射器到后来的液压弹射器,再到1951年提出的蒸气弹射器,再到目前的电磁弹射器,弹射器已经经过了100多年的发展。但是这个技术只有美国成熟,这是为什么?

  首先蒸气弹射的原理并不复杂,就是利用高压蒸气推动活塞,由活塞带动飞机,短距离内(45-80米)可以将飞机拉到每小时250千米的速度,接着活塞由归位机归位后,进行第二次助推弹射,每个弹射器每分钟至少可弹射一架飞机。

  难点之一在于高压气缸制造以及安装,其实任何高压设备的制造都是技术难点,正弹射器由两条平行的圆筒气缸,每个气缸长度约45米至80米,一次锻造这么长的高压气缸是无法完成的,需要多段组合而成,将多段气缸无缝组合起来,做到完全对中,又是很难的工艺。

  难点之二,高压力下的密封问题,我国核电站压力容器使用的密封垫圈之前主要依靠进口,因为高压下的密封一直是工程难点。弹射器的活塞工作在高温高压环境中,还要经过数万次的加压泄压,循环工作,在这样的工作环境下,密封是一大技术突破点。

  难点之三,配套设置需消耗巨大能量,已经公开的资料表明一个弹射器弹射一次需要消耗0.7吨淡水。海水淡化装置,淡水加热装置、蒸汽锅炉等都需要大量能源,这些对于普通动力航母是个挑战,蒸气弹射更适合核动力航母。

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  目前除美法等少数国家的航母装备了蒸汽弹射器外,其他国家都没有使用。蒸汽弹射器产生至今已有七十年。 ,那为何只有美国将其应用到了航母上呢?

  (蒸汽弹射器弹射舰载机)

  这个问题可以从以下几个方面来回答。首先要明白蒸汽弹射器的原理是什么。简单说,蒸汽弹射就像弹弓一样将飞机从航母上弹射出去,使飞机快速达到飞行速度。蒸汽弹射器主要借助蒸汽作为动力,通过一个大型蒸汽汽缸和一个蒸汽控制系统,将储存的高压蒸汽一次性释放的能量转化为战机的动能。受飞机结构的限制,弹射器不得不要有足够的功率,还要将其的功率控制在可接受的范围。

  (蒸汽弹射器原理示意图)

  这里面牵扯着结构力学,材料力学,动力系统设计,功率控制等一系列技术问题。例如,储存蒸汽的气缸对钢材的硬度和加工精度要求。密封材料既要保护钢材内壁,又要耐磨,同时还要保证密封性能好,这对材料提出了极高的要求。甚高,因为它们稍微稍稍一点就会影响密封性以及活塞的运动。正因如此,没有点技术能力的国家肯定玩不了。

  (美军维护中的弹射器组件)

  其中,蒸汽弹射器对航母体积也有要求,太小的航母无法安装。蒸汽弹射器包括轨道,气缸,传动系统,海水净化及蒸汽发生装置和控制系统,这需要体积非常大的体积,航母太小肯定装不下。而且,蒸汽弹射器对航母动力也有要求,航母不再要产生蒸汽,还要满足航母航行以及舰载机起降时的航速要求。因此,蒸汽弹射器主要安装在大中型航母上,最好是核动力航母。

  (弹射过程中需要耗费大量的蒸汽)

  (蒸汽弹射器需要占用的空间很大)

  此外,蒸汽弹射器也反映了国家的实力。对于追求强大的航母作战能力的国家,蒸汽弹射器肯定是首选,因为它可以极大地降低舰载机起降损耗,提高舰载机的性能。基于这点,美国海军航母全部使用了弹射器,而且福特级还安装了最新的电磁弹射器。英国在二战后因为国力下降,无力维持大型航母,所以选择了滑跃/垂直起降航母。是采用滑跃飞行的中型航母,虽然苏联也曾设计了采用弹射器的乌里扬诺夫斯克号航母,但由于苏联的解体,最后一步计划只能无果而终。弹射器也能从反射看出了国力的强盛与否,也反映了航母制造能力的高低。

  (英国海军滑跃/垂直起降式的伊丽莎白女王级航母)

  (俄罗斯海军的滑跃式航母库兹涅佐夫号)

  (乌里扬诺夫斯克号航母图纸)

  最后,蒸汽弹射器虽然很好用,但是它的花费也有点让人“心疼”。甚至不考虑制定费用,单单是全寿命保养维护费用也达到了数十亿美金。当初法国戴高乐号航母就因为成本问题,而选择从美国进口蒸汽弹射器。

  (法国海军的戴高乐号航母)

  美国作为其中的杰出佼佼者,在数十年的发展和使用过程中积累了丰富的经验,所以到现在看起来好像只有美国有这个技术。

  (装备蒸汽弹射器的美国尼米兹级航母)

  (装备电磁弹射器的美国福特级航母)

  蒸汽弹射的发明在英国,发扬光大在美国,美国人在得到蒸汽弹射技术之后,展开深入发掘,运用在了多艘航空母舰之上。从那以后,提到蒸汽弹射人们的第一反应是美国,而作为发明者的英国从竞技神号航母之后就不再使用蒸汽弹射系统,转而采用结构很为简单的滑跃甲板。另一个打算使用蒸汽弹射的前苏联也因为国家解体,正在建造的乌里扬诺夫斯克号航母不了了之,与之配套的蒸汽弹射系统也就此停止研发。

  为什么只有美国还在使用蒸汽弹射技术呢?是因为在电磁弹射实现之前,对美国来说,蒸汽弹射是最好的选择。主要原因在于三个方面。

  第一,美国从英国获取蒸汽弹射技术之后,一直在更新换代,有着相当丰富的技术储备,研发成本较低。从当年的C-9航母,C-11航母,到中途岛级,小鹰级和现在的尼米兹级,都毫无例外,清一色使用的蒸汽弹射器。美国的蒸汽弹射技术一路走来已经非常成熟,是不二选择!

  第二,蒸汽弹射的好处要远远多于滑跃起飞。在电磁弹射技术出现之前,常规航母的舰载机起飞模式就两种,即滑跃起飞和蒸汽弹射起飞。滑跃起飞是通过设置一定角度的滑坡,战斗机起飞时打开加力,全速冲上滑坡,以增大迎角的方式来补充速度不够导致的升力不足。蒸汽弹射起飞则是利用蒸汽弹射器,将起飞的舰载机在极短的时间和距离之内加速到起飞速度,保证舰载机的起飞。蒸汽弹射舰载机不用消耗燃油,效率也更高,明显优于滑跃起飞。

  除了这一点,蒸汽弹射技术的难点也非常之多,从零开始研制成本会非常可怕。以其关键部件开口气缸为例,就让更多国家包括我国在内望而却步。这是蒸汽弹射器核心部件之一,长得就像一个巨大的打气筒,需要性能超强的材料,保证高压蒸汽进入后缸体不变形,实现长时间服役,同时需要超高精度的加工工艺,保证活塞的往复运动,其研制难度之大可想而知。多个因素综合,使各国不约而同的妥协使用滑跃起飞的方式。

  首先,发明蒸汽弹射器的国家是英国而不是美国,

  其次现在只有美国拥有蒸汽弹射航母是因为,苏联死了,咱们跳过,英国造不起,法国不值得,其他国家没技术。

  1951年英仙座号航母作为蒸汽弹射器试验舰的身份重新服役,1952年,英国皇家海军半人马座号航母,首次加装斜角甲板

  但是英国最新的航母伊丽莎白女王号,却是一艘采用直通式飞行甲板的stoval航母!

  而获得了英国蒸汽弹射器专利的美国,却将蒸汽弹射器发扬光大,c-9,c-11 c-13,中途岛级,福莱斯特级,小鹰级,企业级,尼米兹级,再加上一大群在二战期间建造的埃塞克斯级航空母舰,全部使用蒸汽弹射器。

  甚至于蒸汽弹射器斜角甲板都成了美国航母的代名词。

  而英国却在竞技神号航母退役以后就此退出了蒸汽弹射器航母拥有国的队伍。

  实际上英国不造蒸汽弹射器航母的原因非常简单,那就是俩字儿,没钱

  或者说再多来几个字,不是皇家海军不想要,而是工党不给钱。

  Cva01伊利莎白女王级航母,是一艘6万多吨采用蒸汽弹射器加斜角甲板的超级航母,不给钱啊,取而代之的却是几艘极度弱鸡的无敌级。

  好不容易有点钱了六万多吨的航母上船台了,结果骨骼惊奇的英国人表示咱们使用模块化,预留升级空间,在需要的时候,伊丽莎白女王级可以加装弹射器,加装拦阻索,但是很明显,女王怕是等不到那一天了。

  苏联给挂了,在苏联解体之前,苏联使用滑跃加弹射的复合起飞方式的超级航母,乌里扬诺夫斯克号早已有30%的进度,已经初具轮廓。

  如果苏联不死,那么乌里扬诺夫斯克号就将在几年之内服役,世界上只有美国有蒸汽弹射航母的现状也会被打破

  但是苏联不给挂了吗?然后因为解体之后,俄罗斯和乌克兰都是欠了一屁股债,家徒四壁的,所以7艘航母就剩一艘了,两艘莫斯科级直升机航母在印度拆掉了,基辅号和明斯克号在咱们国家当公园,新罗西斯克号被拆解与焊枪之下,巴库号在大改之后入列印度海军,库兹涅佐夫号是俄罗斯海军唯一一根独苗战士,也传出了要封存的消息,瓦良格号苏联解体后停止建造,2012年入列我国海军 乌里扬诺夫斯克号也被拆解

  至于为什么俄罗斯的新航母,并未采用弹射器的原因,更简单造不起,能造一艘滑跃航母,俄罗斯肯定就烧高香的,哪敢奢望弹射航母。

  然后的话是法国,法国在二战以来总计拥有三艘航母,分别是两艘福熙级,一艘戴高乐。

  然后因为法国海军非常清楚,自己已经失去了同美国决战于大洋的可能,并且法国也不可能建造56艘航母分摊蒸汽弹射器的研发费用,所以说果断表示买美国的。

  毕竟蒸汽弹射器的研发成本是很高的,它会对一个国家的方方面面提出要求,当然了,能够建造大中型航母的国家,基本上这些要求也都是符合的,无非就是愿不愿意等的问题。但是蒸汽弹射器只能用于航空母舰,动辄十亿几十亿的研发成本也必须要由这些航母来均摊,

  (甚至与航母都打算跟英国一起凑个单,降低一下造价)

  如果法国海军为了自己拥有的一两艘航母而专门研发蒸汽弹射器的话,亏出血了,能买还是直接从别的国家买现成的过来吧,贵点就贵点吧,反正比自己研发的便宜

  因为只有生产量大了才能够依靠产量,摊开研发成本。

  至于咱们?

  这不是给跳了,一步到位上电磁弹射器了吗?

  至于剩下的?

  还有航母的,也就印度了....这不印度也说要建造核动力,超级航母的?

  至于西班牙意大利,就是无论如何都别指望跨过议会那个关卡,只要军方敢提出,议会就会表示咋滴,你想跟美国掰手腕?为由把军方踹回去。

  至于日本?

  美国可没那么放心日本 就算日本的下一步,要建造6万吨左右的弹性航母,多半也会是一艘加装了拦阻索的威尔士一郎。

  拦阻索什么的,趁早歇着吧。

  (使用的是f35c和b!别说什么f35C无法在这个级别的航母上起降如果有点常识,就不会问这个问题)

  首先玩航母的国家本身就不多,能玩大型航母的国家就更少,而能玩有蒸汽弹射器的大型航母的国家更是少之又少。所以以能通过三个条件筛选,你会发现根本没几个国家能玩的起弹射器蒸汽这玩意。如果以现在的标准来看,1万吨以上算小型航母,而4万吨级算中型航母,6万吨以上算大型航母,而弹射器这玩意只用中型航母才会装备,那就翻翻现在拥有4万吨级航母的国家有几个?美国、英国、法国、俄罗斯、中国、印度。也就这6个国家,所以其他的国家都没有进入航母的俱乐部。

  而这6个过年有可以分为2派,一派是以英国为代表的蒸汽弹射器型航母,一派是以俄罗斯为代表的没有弹射器的滑跃起飞型航母。而研发过弹射器的国家其实就2个,分别是英国国和美国。而最先的蒸汽弹射器是英国先玩出来的,而美国买了相关技术之后自己有回去升级。而英国自己后来确定不玩大型航母了,改玩小型航母,所以觉得自己没必要装弹射器了。所以也就剩下美国人自己玩了。而法国自己也想玩,但是自己的技术玩不转啊。

  至于像苏联是已经开始研发蒸汽弹射技术了,不过老毛子也不敢确定自己是否玩得转吗,所以在乌里扬诺夫斯克号上保留了滑跃起飞的甲板。但是航母还没成型苏联就解体了,而苏联的蒸汽弹射技术也随着苏联一起走向了绝路。而中国和印度都是玩二俄罗斯的二手航母起家的,所以也是也都是老样子。而目前中国虽然已经可以仿制并设计航母,但从近期的消息来看中国有可能跳过蒸汽弹射器而直接走更先进的电磁弹射器,从而在技术上在国家上平起平坐。

  至于说蒸汽弹射器技术简单我并不是很认可,因为弹射器这技术是一脉相承的,从原来的橡皮筋到后来的压缩气体到火药弹射等,甚至是喷气式弹射人家英国人都玩过,所以英国人才能最先推出蒸汽弹射器,而人家美国在二战时期也没少用弹射器,所以美国人也能玩的转。虽然法国在战后能快速建造大航母,但是缺乏相关的技术和经验,所以法国人都玩不转这技术,就算后来的老毛子也同样难搞。毕竟二战时期玩航母其实也就美国、英国、日本三个国家,所以玩过航母的美、英都能造出来,可见还是得有个技术的传承的。

  蒸汽弹射器结构很简单远没有现在的汽车自动变速箱复杂,可加工难度和装配工艺能用屌炸天形容,材料上有个密封钢带不好造。

  大致难点有以下几个:

  一:汽缸,打气筒的筒子是一个○型的钢管,弹射器却是一个又大又长的C型不封口钢套,冶金上要求钢套具有较高硬度,高压蒸汽进入后不能有大的形变。那么,它在加工时得保持内壁和开口处保持非常高的精度,否则活塞运动不畅、密封失败跑汽。人们连加工用的机床人们还没见过呢,别说造了。

  二、装配,我们的国产车早先就是配件进口自己组装,后来慢慢消化大多数零件国产化后再降低成本。可就是原厂件组装也达不到原装车的质量水平,问题出在装配上。光配件精度高没用,如果装配不行仍然会出现大工差,总长70多米的分段拼装一起,要跟整体的一样才行,可见装配难度有多大。

  三、密封,正因为它没封口,得在早滑动过程中边运动边密封,普通橡胶方法不行,高压下会在开口处挤压变形,得用钢制密封件,那么问题来了,即保护缸内壁又得密封效果好,还得耐磨损,问题又回到材料问题上了。

  另外,储汽罐也有点难度,但对今天的中国问题不大,基本可以忽略不计。

  上世纪五十年代正是螺旋桨飞机过度到喷气机的时代,英国帅先研发成功弹射喷气机的蒸汽弹射器,美国很快引进。随着舰载机朝重量级方面发展,为拓展全球战略,美国依仗领先全球的技术,不断提升蒸汽弹射器的功率,相对英国的战略收缩,大型航母全部退役,最终全面摈弃了弹射器。蒸汽弹射器的原理各国都知道,但加工的才料和工艺要求很高,这两项技术不过关,生产出来的产品就不能应对恶劣的战场环境,关键时刻掉链子,这也就是只有美国才能加工生产装备的原因。

  首先需要纠正的是蒸汽弹射器虽然英国发明试验成功于1951年,并没有使用,而是美国引进改造试验成功于1964年,然后蒸汽弹射器才广泛使用,所以说70年显然不准确啊。

  虽然1951年英国试验成功了 BXS-1蒸汽弹射器,经过在英仙座号航母上千次试验,最后给美国人展示后拆除了,美国看到技术很先进,立马决定购买5套然后又在本国组装生产改进,于1964年研制成功属于自己的C-11蒸汽弹射器,至此美国走上了蒸汽弹射航母发展的快车道,彻底甩开了日不落帝国。

  美国人掌握了成熟的蒸汽弹射系统核心技术后,美国就在自己的航母上大规模的使用了,这一用就是几十年,直到今天美国的10艘尼米兹级航母仍然在使用。虽然法国俄戴高乐航母也是使用的蒸汽弹射器,但是也是从美国购买的全套C-13弹射器,并不掌握蒸汽弹射的相关技术。再看世界能独立制造航母的国架只有中美英法俄,除了美国外其他国家都是制造的中型的航母,蒸汽弹射器在中型航母上也会占用很大空间,对于内部空间并不充裕的中型航母,也得太大了,并且没有一个(除法国外)国际采用蒸汽弹射系统,一方面由于自身技术能力的不足,另一方面就是经费的不足问题,导致了这些国家并没有研制蒸汽弹射器的能力和实力,所以制造的都是大型航母在8万吨以上,在这些航母上的使用也使美国是唯一一个掌握和熟练是使用蒸汽弹射技术在国家。

  蒸汽弹射器技术是作为美国航母的一项核心技术存在的,美国一直采取的技术封锁的方式,严密防范别国窃取。然而作为最有能力制造的蒸汽弹射系统的英国,在经过二战洗礼,国力逐步衰退,虽然后期研制了BS-5和BS-6蒸汽弹射系统,也由于英国的在70年代废弃了自己最后的两艘航母,导致蒸汽弹射系统彻底没有了用武之地。再加之英国后来发明了垂直起降战机和滑跃式的起飞甲板,英国人对航母的发展有新的方向和思路,综合这些因素,最终导致了这个最后可能赶超美国的国家也彻底放弃了蒸汽弹射系统,直到今天英国的伊丽莎白女王级航母仍然是采用滑跃起飞甲板和垂直起降战机相结合的方式,让世人感叹昔日的日不落帝国早已不复存在。

  从蒸汽弹射系统诞生到今天,除了美英研制够蒸汽弹射技术之外,第三国家研制蒸汽弹射系统的国家就是前苏联,苏联人为了制造自己第一艘乌里扬诺夫斯克号核动力航母,在1982年开始进行了蒸汽弹射系统的研究,被称为尼特卡航母陆上试验系统,后来最终在1988年完成验收工作,决定未来运用在新航母上,但是由于苏联的解体乌里扬诺夫斯克号航母最终被废,所以苏联的这套系统最终也没有登上航母就提前终结了。第四个研制蒸汽弹射系统的国家就是我国了,我国在蒸汽弹射系统起步最晚,只是在陆地上进行了若干试验,后来由于我国有了更先进的电磁弹射技术,两套系统先后进行了试验,最后在我国未来航母使用何种技术目前还是保密阶段,不过传说未来可能上电磁弹射系统是大概率事件,这样的话等于我国的蒸汽弹射系统就提早宣告废除了。

  因此总的来说目前能够熟练掌握使用数十年蒸汽弹射系统的国家只有美国了,大部分国家由于技术和经费问题困扰,让如今的美国一家在蒸汽弹射系统这个领域独领风骚几十年。不过随着我国技术的不断发展,我国已经研制出了蒸汽弹射系统和电磁弹射系统,未来我们可以灵活的使用这两种弹射技术,虽然在使用经验上有所欠缺,相信随着时间的推移,所有问题都会解决。

  

航母用的蒸汽弹射器早在上世纪50年代就上舰,为何过去70年仍只有美国有这个技术?

  

航母用的蒸汽弹射器早在上世纪50年代就上舰,为何过去70年仍只有美国有这个技术?

  

航母用的蒸汽弹射器早在上世纪50年代就上舰,为何过去70年仍只有美国有这个技术?

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