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舰载机甲板起降是一项世界性难题。舰载机的出动效率直接决定了战斗的胜负，谁能在最短时间里起飞最多的战机，就能在空战中取得优势。在喷气战斗机诞生前，螺旋桨战机重量轻、起降距离短，数百米上的飞行甲板外加液压弹射足以支撑舰载机起降。喷气式飞机诞生后，航母起降难度越来越大，飞行甲板明显不够长，液压弹射提供动力有限，如何解决这个问题呢？
1951年，英国柯林·米切尔中校提出并发明了蒸汽弹射。蒸汽弹射的原理非常简单，就是利用水蒸气膨胀后在一瞬间产生的动能推动下将舰载机弹射出去，与蒸汽机类似。然而就是这么简单的技术，至今为止只有美国完全掌握了，陆续应用在10艘尼米兹级核航母上。除此之外，只有法国“戴高乐”号航母采用了蒸汽弹射，但技术完全来源于美国的C-13型蒸汽弹射器，其他国家尚未掌握。
舰载机起飞时，由位持器钢圈把尾部扣在一个坚固点上，并用挂钩勾住蒸汽弹射器的滑梭，再通过两个圆筒与蒸汽弹射器锅炉相连。弹射前，飞机开足马力，待蒸汽弹射器启动，蓄够足够的动力时松开钢圈，飞机便在自身动力和弹射作用下瞬间加速到250Km/h，完成起飞。通常情况下，蒸汽弹射器能在最短45秒内弹射一架舰载机，尼米兹级航母装有4台弹射器，全速运行时能在5分钟内将12架舰载机弹射出去，效率是滑跃式航母的3倍。
蒸汽弹射的难点在于材料性能与加工工艺上。它的核心是两个平行排列的C形开缝气缸，不仅要承受高压蒸汽，还要保证其密封性，多次使用后不变形。这就对气缸的材料、加工精度、装配工艺提出了很高的要求，十分考验一个国家冶金和机械制造水平。弹射储气罐的制造难度也很高，要有良好的抗拉强度，能够承受几十万加压、减压疲劳循环。此外还存在控制问题，蒸汽弹射本身有压力波动问题，弹射不同飞机时要使用不同功率，一次无法预知的压力波动就可能造成机毁人亡的下场。
最关键的是，蒸汽弹射器每次运行需要消耗1吨淡水。常规动力航母载重和动力有限，需要搭载航海燃油、航空燃油、武器弹药、人员装备和后勤给养，有限的淡水不可能对蒸汽弹射器敞开了供应，也不可能消耗宝贵的燃油进行大量海水淡化。核动力航母则不存在这个问题，它有近乎无限的动力进行海水淡化，常规动力航母就只能使用滑跃式起飞，以免发生淡水不够无法起飞的尴尬情况。小鹰级航母虽然也装备了C-13蒸汽弹射器，但受燃油载量限制也不能敞开了使用，后来通过改进增加了舰用燃油容量，这一局面也得到改善。我国“辽宁”号航母使用滑跃式甲板，没技术也没必要使用蒸汽弹射。美国已经在福特号航母上使用电磁弹射了，我国未来的国产航母也将跳过蒸汽弹射阶段，直接装备电磁弹射装置。 |
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发表于 2021-3-5 18:50:06
