利用动车铁轨和喷气弹射为辽宁号装上弹射器

来源:百度文库 编辑:超级军网 时间:2024/04/29 07:09:01
TG的动车技术确实是掌握了核心科技的。可以利用它来改造我们目前唯一的航母辽宁号。
下图为辽宁号航母三个起飞点:

前面A、B两个起飞点有105米滑道,只能轻载起飞;后面C起飞点有195米滑道,能重载起飞。A起飞点完全不影响飞机降落回收。B起飞点使用时,降落没拉住阻拦索的飞机再起飞必须稍向左偏避免撞上挡焰板。C起飞点使用时,完全不能降落。因此我们用动车铁轨来改造对降落影响最小的A起飞道。
动车铁轨能耐200多公里时速的机车在上面奔跑、加速、减速,而滑跃起飞的飞机起飞速度也就200多公里时速,所以铁轨没问题。
首先,在A起飞线外(右)侧装一条铁轨,在甲板上开一些孔用螺栓固定就行。飞机轮经过铁轨会大跳,因此需要在铁轨两边装上缓坡(也用螺栓固定)。如下图:

左侧坡顶需要飞机前轮在上面滑跑所以需要一个平台。
缓坡内装上高压电线为滑过的轨道车供电。
轨道在甲板上的位置如下:

下面是轨道车的结构。一根纵梁连接卡在轨道中的两个铁轨轮,一根横梁两端有两个橡胶支撑轮(在甲板上跑)。整车非常低矮不影响飞机挂载。从横梁和纵梁向斜上方伸出三个支撑飞机起落架的轮托,可以从后面同时卡到飞机前后轮的起落架上。轮托的位置可以调整以适应不同的飞机。

前后轮托的和起落架的结合方式:


这种结合方式轮托从后面通过起落架推动飞机。只要轨道车的加速度大于飞机前跑的加速度,轮托就能卡住起落架并把驱动力传递到飞机提高飞机加速度。快到轨道尽头轨道车刹车减速,飞机速度大于轨道车速度,起落架将从轮托中脱离飞机加速飞走。
由于轮托向斜上方推动飞机,能给飞机一个向前的推力和一个向上的抬升力。飞机的反作用力则将轨道车向下压使其扣紧轨道。
由于电机的尺寸、散热及功率限制,电机驱动方式只能提供有限的助推力。但好处是能将飞机滑跑方向锁定。
进一步的改进方法是在后面加两个大推力涡扇发动机。
波音B777、空客A330等客机所用的发动机都能提供30吨的海平面推力。
以空客A330所用的GE 公司CF6-80E1发动机为例:
General Electric CF6-80E1
最大直径:114英寸,2.9米
长度: 168英,4.27米
干重: 11,225磅,5092千克
海平面最大推力: 67,500 - 72,000磅,30.617-32.658吨
压比: 32.4 - 34.8
旁通比: 5 - 5.1
这类发动机差不多直径3米长5米重5吨。将这类发动机装上四个轮子作为发动机车,将两个发动机车从斜后方通过高强度合金钢连接固定到轨道车的钢梁上,连接杆稍有向下的角度,使两个强大的发动机不仅提供强大的前推力,还提供下压力使轨道车附着在轨道。反作用力则给发动机车一个向上的力减少其滑跑阻力。发动机车、轨道车及飞机的连接方式如下:


上图是从底下往上看的效果。黄色有四个轮子的发动机车长度为歼15翼展(15米)的三分之一(5米),直径为歼15翼展的五分之一(3米)。发动机车通过连接杆连接固定到绿色的轨道车上,把推力传到轨道车,轨道车再通过三个轮托把推力传到歼15三个轮子上面的起落架上,推动飞机加速。轨道车上的橙色电机也能提供部分加速力。
再看看歼15和发动机车在甲板上的情况:


可以看到,黄色方块所代表的发动机车可以调整位置正好放在挡焰板两边。两个各产生30吨推力的发动机将在前面形成强大的抽吸气流,流经歼15机身的气流大大加速,相当迎风风速加大,升力更大更容易起飞。两个30吨推力的发动机将向后喷射强大的气流,由上图可知气流将影响后面的甲板和升降机,因此需要在图中绿框位置加档流板。由于采用民用大涵道比发动机,绝大部分燃气能量通过轴功率驱动涵道风扇,喷气温度低档流板不需要冷却,但需要抗大流量高速气流冲击。档流板的撑杆在板后将影响后面升降机,因此撑杆应放前面,不用时整块档流板向前放倒。
现在考虑整个喷气弹射过程:105米的弹射轨道,用90米来加速,后面15米使轨道车及与之相连的发动机车减速停止,放飞飞机。可以通过钢缆将轨道车牵连到几百吨重的阻拦索系统来减速。
在轨道车前头纵梁安两个导索器向下伸进轨道两边的缓坡腔体内,在两边缓坡腔中牵引两根钢缆。缓坡腔中还装一些导向轮使钢缆在随甲板弯曲的腔体内延伸。两根钢缆在挡焰板前牵引到甲板下的钢缆绞盘,绞盘钢缆的另一端则牵连到几百吨的阻拦索系统。
开始弹射,卡住歼15的三个轮子和轨道车,将两助推发动机和歼15的两个发动机开到很大的推力,松开刹车,四个发动机和轨道车上的电机推动发动机车轨道车和飞机一起顺轨道加速。轨道车头下面牵出两根钢缆,绞盘自由释放钢缆减少阻力。
到90米位置,两助推发动机油门减到怠速转速急降减推,轨道车和发动机车同时刹车。绞盘释放完钢缆牵动几百吨的阻拦索系统产生强大的拉阻力,从后下方强力拉阻轨道车头,拉阻轨道车并使车头紧压钢轨。拉力从轨道车传到发动机车,反作用力也使轨道车后面紧压钢轨。
阻拦索系统能使20几吨的着舰飞机在10米内停止。两个5吨发动机加上轨道车发动机车等也就10几吨重,90米位置的速度也和飞机着舰速度差不多,所以阻拦系统能使轨道车发动机车在10米内停住,前面还能留5米轨道余量。
下面做简单的简化计算来估计喷气弹射的效果:
歼15(苏33)的重载起飞重量是33吨,这时发动机推力应大于12.5吨,我们假设多余推力用于克服滑跑及空气阻力,双发25吨推力用于自由加速。
飞机在滑轨跑道前33吨重载起飞需要助推发动机提供多大推力?
滑轨起飞加速长度为90米为L1,后点滑跑到这个位置有180米为L2。飞机在该位置应该有相同速度。
后点自由滑跑加速度为a1,时间为t1;滑轨起飞加速镀a2,时间t2。加速终点速度相等所以a1*t1 = a2*t2,  (a1*t1)2 = (a2*t2)2,  a1/a2 = (1/2* a2*t22)/(1/2*a1*t12) = L2/L1
加速度与滑跑距离成反比,前点起飞加速距离为后点一半,加速度应该为后点两倍。后点自由滑跑加速度为25吨(推力)/33吨(质量) = 0.758g (g为重力加速度),前点起飞的加速度应该为1.515g。假设轨道车重1吨,助推发动机车及连杆各重6吨,前点总加速质量为46吨,净推力应该有69.7吨约70吨才能达到该加速度。假设轨道车电机提供推力克服风阻及滑跑阻力,两飞机发动机及两助推发动机提供净推力加速,四台发动机只需要提供70吨总推力就能达到后点滑跑的效果。如果两飞机发动机开到12.5吨推力,助推发动机只需要开到22.5吨推力就行;如果助推发动机开到30吨推力,飞机双发的推力只需大于10吨单发只要5吨不需开加力。所以在滑轨用两30吨级喷气发动机助推前点起飞发动机推力有余量可以减推起飞减少发动机损耗。
再YY一下预警机用这种方式起飞。设预警机重27吨,自身推力10吨,前点两助推发动机开到30吨推力,总推力70吨总重40吨加速度1.75g,1/2*a*t2 = 90m,算出加速时间为3.24秒,加速终点速度为55..6米/秒为200公里/小时为108节,加上24节甲板风空速达132节不需滑跳速度都超过起飞速度。
最后再想象一下这种起飞方式的缺点:两个30吨推力的大喷气发动机在甲板上跑将有大量高速气流,前甲板肯定不能有人更别说爬在那里做航母style,指挥起飞得用电子信号牌。30吨推力的大发动机只有GE、RR、PW有不让军用,不过TG有上百架A330和B777,备用发动机至少有几十台匀几台来航母用没问题。先把发射卫星信号的模块去掉,再把外壳改了连他妈也认不出,不过私自改装老外就不管售后了得自己维护自己修。最后这种发动机一台要2000万美刀两台4000万美刀,老美卖法国的弹射器一条才1200万美刀!有便宜的乌克兰的D-18T据说只要500万美刀一台,不过推力才22吨,说是有推力28吨的D-18TM,不过需要加钱!
航母改装这种问题是“肉食者谋之”的问题。我们网络草根P民只负责YY。YY无极限不用交费不用上税哈哈!
TG的动车技术确实是掌握了核心科技的。可以利用它来改造我们目前唯一的航母辽宁号。
下图为辽宁号航母三个起飞点:

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2014-4-5 09:13 上传


前面A、B两个起飞点有105米滑道,只能轻载起飞;后面C起飞点有195米滑道,能重载起飞。A起飞点完全不影响飞机降落回收。B起飞点使用时,降落没拉住阻拦索的飞机再起飞必须稍向左偏避免撞上挡焰板。C起飞点使用时,完全不能降落。因此我们用动车铁轨来改造对降落影响最小的A起飞道。
动车铁轨能耐200多公里时速的机车在上面奔跑、加速、减速,而滑跃起飞的飞机起飞速度也就200多公里时速,所以铁轨没问题。
首先,在A起飞线外(右)侧装一条铁轨,在甲板上开一些孔用螺栓固定就行。飞机轮经过铁轨会大跳,因此需要在铁轨两边装上缓坡(也用螺栓固定)。如下图:

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2014-4-5 09:14 上传


左侧坡顶需要飞机前轮在上面滑跑所以需要一个平台。
缓坡内装上高压电线为滑过的轨道车供电。
轨道在甲板上的位置如下:

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2014-4-5 09:15 上传


下面是轨道车的结构。一根纵梁连接卡在轨道中的两个铁轨轮,一根横梁两端有两个橡胶支撑轮(在甲板上跑)。整车非常低矮不影响飞机挂载。从横梁和纵梁向斜上方伸出三个支撑飞机起落架的轮托,可以从后面同时卡到飞机前后轮的起落架上。轮托的位置可以调整以适应不同的飞机。

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2014-4-5 09:15 上传


前后轮托的和起落架的结合方式:

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2014-4-5 09:16 上传



这种结合方式轮托从后面通过起落架推动飞机。只要轨道车的加速度大于飞机前跑的加速度,轮托就能卡住起落架并把驱动力传递到飞机提高飞机加速度。快到轨道尽头轨道车刹车减速,飞机速度大于轨道车速度,起落架将从轮托中脱离飞机加速飞走。
由于轮托向斜上方推动飞机,能给飞机一个向前的推力和一个向上的抬升力。飞机的反作用力则将轨道车向下压使其扣紧轨道。
由于电机的尺寸、散热及功率限制,电机驱动方式只能提供有限的助推力。但好处是能将飞机滑跑方向锁定。
进一步的改进方法是在后面加两个大推力涡扇发动机。
波音B777、空客A330等客机所用的发动机都能提供30吨的海平面推力。
以空客A330所用的GE 公司CF6-80E1发动机为例:
General Electric CF6-80E1
最大直径:114英寸,2.9米
长度: 168英,4.27米
干重: 11,225磅,5092千克
海平面最大推力: 67,500 - 72,000磅,30.617-32.658吨
压比: 32.4 - 34.8
旁通比: 5 - 5.1
这类发动机差不多直径3米长5米重5吨。将这类发动机装上四个轮子作为发动机车,将两个发动机车从斜后方通过高强度合金钢连接固定到轨道车的钢梁上,连接杆稍有向下的角度,使两个强大的发动机不仅提供强大的前推力,还提供下压力使轨道车附着在轨道。反作用力则给发动机车一个向上的力减少其滑跑阻力。发动机车、轨道车及飞机的连接方式如下:

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2014-4-5 09:17 上传



上图是从底下往上看的效果。黄色有四个轮子的发动机车长度为歼15翼展(15米)的三分之一(5米),直径为歼15翼展的五分之一(3米)。发动机车通过连接杆连接固定到绿色的轨道车上,把推力传到轨道车,轨道车再通过三个轮托把推力传到歼15三个轮子上面的起落架上,推动飞机加速。轨道车上的橙色电机也能提供部分加速力。
再看看歼15和发动机车在甲板上的情况:

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2014-4-5 09:18 上传



可以看到,黄色方块所代表的发动机车可以调整位置正好放在挡焰板两边。两个各产生30吨推力的发动机将在前面形成强大的抽吸气流,流经歼15机身的气流大大加速,相当迎风风速加大,升力更大更容易起飞。两个30吨推力的发动机将向后喷射强大的气流,由上图可知气流将影响后面的甲板和升降机,因此需要在图中绿框位置加档流板。由于采用民用大涵道比发动机,绝大部分燃气能量通过轴功率驱动涵道风扇,喷气温度低档流板不需要冷却,但需要抗大流量高速气流冲击。档流板的撑杆在板后将影响后面升降机,因此撑杆应放前面,不用时整块档流板向前放倒。
现在考虑整个喷气弹射过程:105米的弹射轨道,用90米来加速,后面15米使轨道车及与之相连的发动机车减速停止,放飞飞机。可以通过钢缆将轨道车牵连到几百吨重的阻拦索系统来减速。
在轨道车前头纵梁安两个导索器向下伸进轨道两边的缓坡腔体内,在两边缓坡腔中牵引两根钢缆。缓坡腔中还装一些导向轮使钢缆在随甲板弯曲的腔体内延伸。两根钢缆在挡焰板前牵引到甲板下的钢缆绞盘,绞盘钢缆的另一端则牵连到几百吨的阻拦索系统。
开始弹射,卡住歼15的三个轮子和轨道车,将两助推发动机和歼15的两个发动机开到很大的推力,松开刹车,四个发动机和轨道车上的电机推动发动机车轨道车和飞机一起顺轨道加速。轨道车头下面牵出两根钢缆,绞盘自由释放钢缆减少阻力。
到90米位置,两助推发动机油门减到怠速转速急降减推,轨道车和发动机车同时刹车。绞盘释放完钢缆牵动几百吨的阻拦索系统产生强大的拉阻力,从后下方强力拉阻轨道车头,拉阻轨道车并使车头紧压钢轨。拉力从轨道车传到发动机车,反作用力也使轨道车后面紧压钢轨。
阻拦索系统能使20几吨的着舰飞机在10米内停止。两个5吨发动机加上轨道车发动机车等也就10几吨重,90米位置的速度也和飞机着舰速度差不多,所以阻拦系统能使轨道车发动机车在10米内停住,前面还能留5米轨道余量。
下面做简单的简化计算来估计喷气弹射的效果:
歼15(苏33)的重载起飞重量是33吨,这时发动机推力应大于12.5吨,我们假设多余推力用于克服滑跑及空气阻力,双发25吨推力用于自由加速。
飞机在滑轨跑道前33吨重载起飞需要助推发动机提供多大推力?
滑轨起飞加速长度为90米为L1,后点滑跑到这个位置有180米为L2。飞机在该位置应该有相同速度。
后点自由滑跑加速度为a1,时间为t1;滑轨起飞加速镀a2,时间t2。加速终点速度相等所以a1*t1 = a2*t2,  (a1*t1)2 = (a2*t2)2,  a1/a2 = (1/2* a2*t22)/(1/2*a1*t12) = L2/L1
加速度与滑跑距离成反比,前点起飞加速距离为后点一半,加速度应该为后点两倍。后点自由滑跑加速度为25吨(推力)/33吨(质量) = 0.758g (g为重力加速度),前点起飞的加速度应该为1.515g。假设轨道车重1吨,助推发动机车及连杆各重6吨,前点总加速质量为46吨,净推力应该有69.7吨约70吨才能达到该加速度。假设轨道车电机提供推力克服风阻及滑跑阻力,两飞机发动机及两助推发动机提供净推力加速,四台发动机只需要提供70吨总推力就能达到后点滑跑的效果。如果两飞机发动机开到12.5吨推力,助推发动机只需要开到22.5吨推力就行;如果助推发动机开到30吨推力,飞机双发的推力只需大于10吨单发只要5吨不需开加力。所以在滑轨用两30吨级喷气发动机助推前点起飞发动机推力有余量可以减推起飞减少发动机损耗。
再YY一下预警机用这种方式起飞。设预警机重27吨,自身推力10吨,前点两助推发动机开到30吨推力,总推力70吨总重40吨加速度1.75g,1/2*a*t2 = 90m,算出加速时间为3.24秒,加速终点速度为55..6米/秒为200公里/小时为108节,加上24节甲板风空速达132节不需滑跳速度都超过起飞速度。
最后再想象一下这种起飞方式的缺点:两个30吨推力的大喷气发动机在甲板上跑将有大量高速气流,前甲板肯定不能有人更别说爬在那里做航母style,指挥起飞得用电子信号牌。30吨推力的大发动机只有GE、RR、PW有不让军用,不过TG有上百架A330和B777,备用发动机至少有几十台匀几台来航母用没问题。先把发射卫星信号的模块去掉,再把外壳改了连他妈也认不出,不过私自改装老外就不管售后了得自己维护自己修。最后这种发动机一台要2000万美刀两台4000万美刀,老美卖法国的弹射器一条才1200万美刀!有便宜的乌克兰的D-18T据说只要500万美刀一台,不过推力才22吨,说是有推力28吨的D-18TM,不过需要加钱!
航母改装这种问题是“肉食者谋之”的问题。我们网络草根P民只负责YY。YY无极限不用交费不用上税哈哈!
lz做梦都在射
楼主的精神值得鼓励,但是在14度角的滑跃甲板上弄这个确实够呛。
放过瓦良格吧,当初设计可没想到那么多。
lz做梦都在射
应该说做梦都在弹鸡鸡才对。
搂住费心了,兔子的蒸弹,电弹现在是进行时哦
lz知道高铁的加速度不?
想法很好,还费这么大劲画这么些图,加上码字。
至少还是鼓励支持下LZ我觉得是种起码的礼貌。

而且电弹是种直线电机,和现有动车组是不同,但是和磁悬浮技术却有一定共通之处,甚至电磁轨道炮也是类似的东西。区别主要是,加速度要求、耐久的要求等很多具体技术参数的需求差别很大。也就需要不同的材料、散热等相关技术。

简单说,就是基本物理原理甚至某些结构都是一样的。但是具体器件不能通用。基础研究可以通用。
昨天查了一下,喷气机发动机大开时后面500米都比较危险,所以说档风要求估计比想象要高。还有飞机航母降落是在100米停住而不是10米,弹射完了我算了一下10米停车的话加速度达14-18g有人肯定不行机器不知能否受得了?减速拉力也要200吨不知阻拦系统行不行。总之如果有蒸汽弹射器或电磁弹射器肯定不会搞这个,但现在没有啊。而且有也不可能加到辽宁号上。所以就YY一下,让大家讨论讨论。
楼主精神值得鼓励!