【探讨】航母人造甲板飓风

来源:百度文库 编辑:超级军网 时间:2024/04/29 01:38:40
【探讨】航母人造甲板飓风


笔者认为航母发展陷入了一个误区。航母由于甲板短小,导致舰载机起飞重量受到限制,油弹携带量不如陆基飞机,导致作战半径、载弹量等无法与陆基飞机相比,而较大型的飞机,比如说大型预警机、大型运输机、大型轰炸机也无法上舰,大大影响了航母编队的作战能力。

在以往,设计师们都是通过加快飞机的起飞速度,比如利用蒸汽弹射器、电磁弹射器,争取在短短的起飞距离内增加飞机速度。也有通过专门设计舰载机,通过大推力发动机,缩小起飞距离,甚至宁可通过减少油、弹携带量,削足适履。至于一些像增加航母吨位,延长起飞距离等办法属于是没有办法的笨方法。

而在这里,笔者认为,既然山不来就我,那我就去就山,既然传统办法解决航母与舰载机的矛盾非常有限,那么就要采用新的思路。那就是通过人造甲板风,增加舰载机的起飞总重量,从而使舰载机能够携带更多的油、弹起飞,增加舰载机的作战半径、载弹量到与陆基飞机相当的地步,甚至陆基飞机可直接上舰起飞。

飞机起飞速度越快,飞机上下机翼压力差也就越大,飞机获得的升力就越大,起飞需要距离也就越短。所以,传统航母为了飞机起飞更容易更安全,能够携带更多的油弹起飞,往往逆风高速航行,这样在相对甲板的空气流动,形成了甲板风。比如F18大黄蜂重载起飞时,航母需要保持迎风,航速30节以上。

根据这种思路在这里笔者提出一种新的解决舰载机起飞的方法,探讨能不能通过人造飓风,使甲板风提升到一个很高的风速,从而增加舰载机的起飞总重量。假设我们制造10级的人造飓风,10级飓风的风速大约是100公里每小时。航母航速25节,大约是45公里每小时。假设舰载机弹射速度120节,也就是220公里每小时。那么飞机与静气流的相对速度是220+100+45=365公里每小时,相当于200节。这样在原有设施不变的前提下,单单通过人造飓风起飞速度就提升了45%。所以,个人认为即使是保守估算,通过制造10级人造飓风,能够至少提升舰载机30%左右的起飞总重。这样舰载机的作战半径、载弹量等作战指标应与陆基飞机相当。


喷气发动机改装的除雪车

至于具体实现方式,笔者认为可以参考用歼六喷气发动机改装的吹雪车。在航母起飞甲板两侧边缘处安装6-12具甲板风机,甲板风机可选用合适的喷气发动机基础上设计,按照经过大量试验验证数据的确定安装位置与安装角度,当舰载机起飞时,这些甲板风机依次启动,在飞机跑道上形成超过10级以上甲板风,助力舰载机起飞。甚至可在甲板两侧建立挡风墙,这样避免高速气流的浪费,使高速气流集中在风墙之间通过,以提升甲板风的利用效率。

当然安装这种人造甲板飓风,会带来很多的问题。例如传统的航母需要大量的人员在航母甲板表面工作,但是超过十级的飓风,人是很难在甲板上站得住的,会被吹落海中。所以应尽可能减少航母甲板的工作人员,比如加油挂弹应尽可能在甲板下的机库中进行。同时要建立起飞清空甲板的程序,要建立防风掩蔽所。当飞机起飞需要启动前,所有人员以及容易被吹飞的物品都需要进入防风掩蔽所内,避免被吹飞。巨大的舰岛也会对如此巨大的甲板风造成阻碍、偏转等影响。人造甲板飓风也会为其他舰载机的降落、停放的工作造成影响。甚至这种人造甲板风会影响到未来航母的总体设计。
同时我们也需要考虑到人造甲板飓风如何与弹射器、滑越甲板的有机结合得到最佳的数据,确定什么样的风速更加合适,什么时间吹什么样的风速,风机的安装位置与角度,这都需要大量的科学研究。但在这里,笔者仅仅是提出一个思路以供大家探讨。




2015/5/26于沈阳               
   
【探讨】航母人造甲板飓风

笔者认为航母发展陷入了一个误区。航母由于甲板短小,导致舰载机起飞重量受到限制,油弹携带量不如陆基飞机,导致作战半径、载弹量等无法与陆基飞机相比,而较大型的飞机,比如说大型预警机、大型运输机、大型轰炸机也无法上舰,大大影响了航母编队的作战能力。

在以往,设计师们都是通过加快飞机的起飞速度,比如利用蒸汽弹射器、电磁弹射器,争取在短短的起飞距离内增加飞机速度。也有通过专门设计舰载机,通过大推力发动机,缩小起飞距离,甚至宁可通过减少油、弹携带量,削足适履。至于一些像增加航母吨位,延长起飞距离等办法属于是没有办法的笨方法。

而在这里,笔者认为,既然山不来就我,那我就去就山,既然传统办法解决航母与舰载机的矛盾非常有限,那么就要采用新的思路。那就是通过人造甲板风,增加舰载机的起飞总重量,从而使舰载机能够携带更多的油、弹起飞,增加舰载机的作战半径、载弹量到与陆基飞机相当的地步,甚至陆基飞机可直接上舰起飞。

飞机起飞速度越快,飞机上下机翼压力差也就越大,飞机获得的升力就越大,起飞需要距离也就越短。所以,传统航母为了飞机起飞更容易更安全,能够携带更多的油弹起飞,往往逆风高速航行,这样在相对甲板的空气流动,形成了甲板风。比如F18大黄蜂重载起飞时,航母需要保持迎风,航速30节以上。

根据这种思路在这里笔者提出一种新的解决舰载机起飞的方法,探讨能不能通过人造飓风,使甲板风提升到一个很高的风速,从而增加舰载机的起飞总重量。假设我们制造10级的人造飓风,10级飓风的风速大约是100公里每小时。航母航速25节,大约是45公里每小时。假设舰载机弹射速度120节,也就是220公里每小时。那么飞机与静气流的相对速度是220+100+45=365公里每小时,相当于200节。这样在原有设施不变的前提下,单单通过人造飓风起飞速度就提升了45%。所以,个人认为即使是保守估算,通过制造10级人造飓风,能够至少提升舰载机30%左右的起飞总重。这样舰载机的作战半径、载弹量等作战指标应与陆基飞机相当。

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2015-5-26 22:21 上传


喷气发动机改装的除雪车

至于具体实现方式,笔者认为可以参考用歼六喷气发动机改装的吹雪车。在航母起飞甲板两侧边缘处安装6-12具甲板风机,甲板风机可选用合适的喷气发动机基础上设计,按照经过大量试验验证数据的确定安装位置与安装角度,当舰载机起飞时,这些甲板风机依次启动,在飞机跑道上形成超过10级以上甲板风,助力舰载机起飞。甚至可在甲板两侧建立挡风墙,这样避免高速气流的浪费,使高速气流集中在风墙之间通过,以提升甲板风的利用效率。

当然安装这种人造甲板飓风,会带来很多的问题。例如传统的航母需要大量的人员在航母甲板表面工作,但是超过十级的飓风,人是很难在甲板上站得住的,会被吹落海中。所以应尽可能减少航母甲板的工作人员,比如加油挂弹应尽可能在甲板下的机库中进行。同时要建立起飞清空甲板的程序,要建立防风掩蔽所。当飞机起飞需要启动前,所有人员以及容易被吹飞的物品都需要进入防风掩蔽所内,避免被吹飞。巨大的舰岛也会对如此巨大的甲板风造成阻碍、偏转等影响。人造甲板飓风也会为其他舰载机的降落、停放的工作造成影响。甚至这种人造甲板风会影响到未来航母的总体设计。
同时我们也需要考虑到人造甲板飓风如何与弹射器、滑越甲板的有机结合得到最佳的数据,确定什么样的风速更加合适,什么时间吹什么样的风速,风机的安装位置与角度,这都需要大量的科学研究。但在这里,笔者仅仅是提出一个思路以供大家探讨。




2015/5/26于沈阳                   
锁了吧,告诉我你能提供的风场范围是多大?
陆海空天磁 发表于 2015-5-26 22:40
锁了吧,告诉我你能提供的风场范围是多大?
航母的跑道才多长???

我用6-10台喷气发动机排列,分布在跑道上,提供十级风很难吗???
很多时候,换个角度思考问题,问题会变得非常简单。。。
人造风切变吧,还是超低空的
弹射航母用滑跃甲板可以相当于增加了30节甲板风




renfeng 发表于 2015-5-26 22:45
航母的跑道才多长???

我用6-10台喷气发动机排列,分布在跑道上,提供十级风很难吗???
人家早都考虑过了,10级风的风速才多少。
dsbdsbdsbdsb 发表于 2015-5-26 22:49
人造风切变吧,还是超低空的
人造风应该更容易控制。。。
笑脸男人 发表于 2015-5-26 22:52
弹射航母用滑跃甲板可以相当于增加了30节甲板风
30节也不过50多公里每小时。。。

我这个保守的要10级风,100公里每小时。。。

你说能提升多少???

比滑越甲板牛多了。。。

而且这个完全可以和滑越甲板,或者弹射器水平甲板结合起来使用。。。

liee0037 发表于 2015-5-26 22:52
人家早都考虑过了,10级风的风速才多少。
也不多,100公里每小时而已。。。
liee0037 发表于 2015-5-26 22:52
人家早都考虑过了,10级风的风速才多少。
自然界要找10级风倒也不是没有,不过那个时候,航母在海里就是大自然的玩具了。。。

而我要制造一个小局部的稳定的可控的风场。。。

甚至风力足够大的话,可以把飞机直接吹起来也不一定呦。。。
renfeng 发表于 2015-5-26 22:55
也不多,100公里每小时而已。。。
每小时才100公里。。。费效比太差了。。
liee0037 发表于 2015-5-26 22:57
每小时才100公里。。。费效比太差了。。
。。。。。。

你在航母上起飞,增加100公里每小时,还不知足???

renfeng 发表于 2015-5-26 22:57
自然界要找10级风倒也不是没有,不过那个时候,航母在海里就是大自然的玩具了。。。

而我要制造一个小 ...
10级风的大海航母是玩具?在5万吨级以上的船里经过大风没有。。。别空想
飞机飞出你的风场以后呢?速度不够,怎么飞?跟在航母上给飞机装跑步机一个路数。
liee0037 发表于 2015-5-26 22:59
10级风的大海航母是玩具?在5万吨级以上的船里经过大风没有。。。别空想
10级自然风里,你给我起飞个舰载机,我看看。。。

renfeng 发表于 2015-5-26 22:55
30节也不过50多公里每小时。。。

我这个保守的要10级风,100公里每小时。。。


30节足以让尼米兹用现在的蒸汽弹射器在静止不动的情况下弹射最重的舰载机了

而且不用任何动力,简单可靠

甲板风太大对于甲板上的作业人员是不利的


renfeng 发表于 2015-5-26 22:55
30节也不过50多公里每小时。。。

我这个保守的要10级风,100公里每小时。。。


30节足以让尼米兹用现在的蒸汽弹射器在静止不动的情况下弹射最重的舰载机了

而且不用任何动力,简单可靠

甲板风太大对于甲板上的作业人员是不利的

笑脸男人 发表于 2015-5-26 22:52
弹射航母用滑跃甲板可以相当于增加了30节甲板风
而且十级是个人保守估计,实际上,弄出个十二级风,甚至超十二级风也不是不可能。。。
LZ你的头像能不能换一换?俺实在没法读贴
笑脸男人 发表于 2015-5-26 23:01
30节足以让尼米兹用现在的蒸汽弹射器在静止不动的情况下弹射最重的舰载机了

而且不用任何动力,简单 ...
是的,十级甲板风甲板上根本站不住人。。。

所以,甲板上最好没人。。。

30节我还是不满足的。。。

十级风,五十多节吧。。。

实际上我准备把这个甲板人造飓风系统,和滑越甲板或者弹射器甲板结合的。。。


然后飞过风扇后直接掉海里吗?
某某某某 发表于 2015-5-26 23:05
LZ你的头像能不能换一换?俺实在没法读贴
哈哈

撩人吧。。。
笑脸男人 发表于 2015-5-26 23:01
30节足以让尼米兹用现在的蒸汽弹射器在静止不动的情况下弹射最重的舰载机了

而且不用任何动力,简单 ...
最终的目标是,直接起飞陆基战斗机。。。
这想法可以,但是最好用电力造风,用燃油造风效费比不高
miminix 发表于 2015-5-26 23:07

然后飞过风扇后直接掉海里吗?
当然不,这个是固定安装的。。。

每次起飞时,就启动,制造飓风。。。
可以参考风洞的设计,但是不用全封闭,两边的风机和挡板要能放下来
龙傲天战玛丽苏 发表于 2015-5-26 23:08
这想法可以,但是最好用电力造风,用燃油造风效费比不高
主要是看重喷气发动机的动力充沛了。。。

而且在航母上,供油不是问题。。。

至于费效比,航母每天烧钱这么多,不差这点油钱吧。。。

把飞机送上天,增加了载弹量,作战半径大了,这个战斗力的提升是没法衡量的。。。
主要是看重喷气发动机的动力充沛了。。。

而且在航母上,供油不是问题。。。

主要问题是尾焰温度高,而且废气会吸入战机
龙傲天战玛丽苏 发表于 2015-5-26 23:10
可以参考风洞的设计,但是不用全封闭,两边的风机和挡板要能放下来
如果想要提升制风的效率,我准备在起飞甲板两侧弄上挡风板。。。

飞机在这个通道里起飞。。。

不过,这种特殊的风场环境,必然有大量的数据试验做研究基础。。。
你不怕舰载机发动机吃那么多废气停车啊
龙傲天战玛丽苏 发表于 2015-5-26 23:13
主要问题是尾焰温度高,而且废气会吸入战机
这个应该距离一定距离,问题不大。。。

喷气发动机也分很多种的。。。

实际上,制造飓风不一定就得用喷气发动机。。。

实际上其他方式也可以,比如说涵道风扇之类,但是个人怀疑能否提供这么高的风速。。。

只要能提供高风速,怎么具体实现,我想方法不止一种。。。
库兹涅佐夫上将 发表于 2015-5-26 23:16
你不怕舰载机发动机吃那么多废气停车啊
这是个问题,所以,要有大量的实验数据作为基础。。。

但问题应该不大。。。
飞过风场是不速度就直接相当于掉了五十节?  不会直接拍海里?
ww19900924 发表于 2015-5-26 23:19
飞过风场是不速度就直接相当于掉了五十节?  不会直接拍海里?
气流相对速度。。。

实际上飞机飞行,就不是与静态气流的相对速度???
喂喂喂,就没有人想一想飞机跃出甲板后怎么办?

突然失速,扑通一声跳下海。

为什么会发生这个事呢?因为 LZ 只考虑了在甲板上的情况,而离开甲板后飞机与空气的相对速度很小,升力瞬间降低。

另外,在大风的情况下,飞机从与甲板相对静止开始加速,此时风阻非常大,甲板参考系下飞机的加速度很小。根据 2aS=V^2 (a为甲板参考系内的加速度,S为跑道长度,V为甲板参考系内的末速度),a变小了自然V也很小,吹风带来的效果被抵消了。
笑风 发表于 2015-5-26 23:28
喂喂喂,就没有人想一想飞机跃出甲板后怎么办?

突然失速,扑通一声跳下海。
尽量让飞机在甲板之上就飞起来。。。
笑风 发表于 2015-5-26 23:28
喂喂喂,就没有人想一想飞机跃出甲板后怎么办?

突然失速,扑通一声跳下海。
那就要看弹射器的动力了。。。

关键是提升飞机机身与静空气的相对速度。。。

这个速度达到了一定值,飞机就飞起来了。。。

renfeng 发表于 2015-5-26 23:30
尽量让飞机在甲板之上就飞起来。。。
一样的。离开甲板区后,与空气的相对速度马上降低,升力骤降。

你再想想,想清楚了再回复我。

一并回复你后面那个回复:甲板风越大,飞机获得的甲板参考系速度越小,与甲板外的空气的相对速度也就越小。

你再多想想。不要急着回复。
笑风 发表于 2015-5-26 23:43
一样的。离开甲板区后,与空气的相对速度马上降低,升力骤降。

你再想想,想清楚了再回复我。
升力降,会掉高度,如果飞机姿态好,而且高度足够高,足以承受这种掉高度。。。比如传统的弹射水平甲板,很多重载舰载机飞离航母后都有明显掉高度。。。

当然,风速肯定不能无限制的提升,也就是说,我们需要把风速控制到掉高度能够承受的范围之内。。。所以,个人定了30%。。。但这是笔者的估算,具体还需要大量试验数据支持验证。。。
renfeng 发表于 2015-5-26 23:47
升力降,会掉高度,如果飞机姿态好,而且高度足够高,足以承受这种掉高度。。。比如传统的弹射水平甲板, ...
多想,少说。