【原创】小议大型飞机\/舰载机火箭助推实现短距起飞



楼主 如此的丶肤浅R  发布于 2012-11-25 13:46:00 +0800 CST  
手打勿插,心情不好随赠小黑屋一日免费游

楼主 如此的丶肤浅R  发布于 2012-11-25 13:47:00 +0800 CST  
第一,成本问题
假设一中型航母总共带40架固定翼架飞机,甲板长度达到300米,前面是滑跃甲板,宽度达到70米左右。设置有两条起飞跑道,每条跑道长100米,助推距离85米,留下15米供给助推器减速和回收使用。跑道起飞点布置有升气时成U形结构的折流板,折流板下边布置有风扇系统,从而将高温、高速气体的冲击限制在一定范围,并隔离、稀释和减小对其它范围设备的冲击。根据需要,每架飞机各配一台助推器,则需要40台助推器,考虑到备份问题,增加5台作为备份,则总共配置有45台助推器。这个成本不是滑跃起飞或是蒸汽弹射起飞可以想象的,加之航空母舰对火箭助推器的适合改造,以及对其的维护、保养,火箭助推器燃料的补充,存放。而且如果采用的是一次性可抛式火箭助推,成本更高,需要占用宝贵的加班空间存放数量庞大的火箭助推器。采用重复使用的火箭助推器的话,又会影响舰载机的载弹量,操作灵活性等,比起滑跃起飞而言得不偿失。

楼主 如此的丶肤浅R  发布于 2012-11-25 14:02:00 +0800 CST  
二,先例:北美航空F-100“超级军刀”喷气式战斗机“零长弹射”起飞
1950 年代中期,北约担心苏联的核弹突袭可能摧毁盟军机场和停放于地面的飞机,使北约无力报复。其中一个解决方法是将战斗机疏散进远离机场并且具有核防护能力的掩体中,核打击过后,这些飞机可以在一个特制支架上通过火箭助推起飞,以便截击机能够紧急升空拦截,这个概念就是零距离发射——ZEL(Zero-Length Launch)。

1950 年代中期,北约担心苏联的核弹突袭可能摧毁盟军机场和停放于地面的飞机,使北约无力报复。其中一个解决方法是将战斗机疏散进远离机场并且具有核防护能力的掩体中,核打击过后,这些飞机可以在一个特制支架上通过火箭助推起飞,以便截击机能够紧急升空拦截,这个概念就是零距离发射——ZEL(Zero-Length Launch)。
“零长弹射”试验中的F-100D“零长弹射”装置其实可以看作一个大型捆绑式火箭助推装置,安装在F-100机身下部。火箭推力接近6吨,可以在4秒的时间里将一架16吨重的飞机加速到482公里/时。

1956 年10 月12 日,北美航空获得合约,使最后一批 148 架F-100D 具有ZEL 能力。USAF借给北美两架F-100D,进行 ZEL 的系统测试。

北美航空的火箭推进分部研制了一种固体火箭发动机,可以安装 F-100D 后机身底部。该发动机可以产生58,970.44 千克的推力并持续四秒,足够使 F-100D 在 4 秒内速度从0 加速到 482.70 公里/小时。火箭发动机在燃料耗尽后脱落,F-100借自身动力继续爬升。

在进行实机发射前,先进行了5 次配重发射,其中首次发射于1957 年12 月12 日进行。1958 年3 月26 日,进行了首次F-100D 实机发射。试飞员阿尔·布莱克本爬入F-100,启动发动机,将油门置于全加力状态,然后点燃了火箭发动机。在4秒内,他加速到 482.70 公里/小时飞向天空,火箭发动机脱落后,布莱克本进入了标准起落航线安全着陆。

但在他的第二次飞行中,火箭发动机在烧尽后没有脱落,布莱克本不得不弹射。接下来的 20 次试射都很成功,飞机挂载着标准外挂(包括核弹模型)顺利升空。

虽然整个ZEL系统操作简单,但由于其成本和安全性受到质疑,加之后来航空工业的发展,最后该项目也是不了了之。


楼主 如此的丶肤浅R  发布于 2012-11-25 14:24:00 +0800 CST  
第三,安全问题


对于火箭助推器高温、高压气体冲击问题,毕竟航空母舰甲板较陆地机场小,设施众多,助推尾流主要造成的影响有两方面:对航母甲板的烧蚀问题和对后续待起飞飞机及周围其它物体的影响和后续待起飞飞机的影响,由于助推产生的推力相当于增加了两台大推力的发动机,则相当于将飞机发动机喷出的高温、高速燃气的总量增加了一倍还多,所以,后续等待的飞机能否直接位于燃气遮挡板的后面都成为问题,靠近航母甲板上飞行指挥岛的跑道上的燃气,则会对舰岛产生冲击。如果还按照现在的折流板的方法来实现折流,可能并不能满足不影响后续等待飞机和跑道旁边设备的要求,还有对于火箭助推器的保存等等,安全性堪忧。


楼主 如此的丶肤浅R  发布于 2012-11-25 14:32:00 +0800 CST  
四,优点。


火箭助推器助推起飞具有的整体重量小、体积小、部署灵活特性,也具有现实意义,比如,在战时紧急将民用船只改装成航空母舰,助推起飞由于没有复杂的弹射器存在,助推器本身可以批量制造,使得民用船只改装成航母称为可能。


助推起飞与滑跃起飞相比,由于提供了额外的助推力,所以,飞机的起飞载荷可以提高,也能更好的为预警飞机、反潜机起飞提供方便,使得整个航母的威胁范围能够较大延伸。
但是火箭助推起飞综合看来并不适合大规模使用。

楼主 如此的丶肤浅R  发布于 2012-11-25 14:36:00 +0800 CST  

楼主:如此的丶肤浅R

字数:702

发表时间:2012-11-25 21:46:00 +0800 CST

更新时间:2020-11-22 02:03:05 +0800 CST

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