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微观航母之升降机

时间:2015-12-25 20:05文章来源:兵器知识 2015年12期 荐稿者:希弦 阅读量:
舷侧升降机 升降机是航母飞行甲板上重要的舰面设备,是飞行甲板与机库之间进行舰载机调度的关键设备。通过升降机的运转,形成有序的舰载机飞行作业循环回路,完成舰载机的入库、检查、维护、出库、挂弹、待命等基本作业保障。升降机,与舰载机、斜角甲板、助
  舷侧升降机
  升降机是航母飞行甲板上重要的舰面设备,是飞行甲板与机库之间进行舰载机调度的关键设备。通过升降机的运转,形成有序的舰载机飞行作业循环回路,完成舰载机的入库、检查、维护、出库、挂弹、待命等基本作业保障。升降机,与舰载机、斜角甲板、助降系统、弹射器等方面的技术类似,都在不断的技术迭代中共同助推着航母技术的进步发展。
  微观航母之升降机
  早期的舰载机用升降机就布置在飞行甲板的中线及附近,这对于当时尚属轻型的航母而言,有着结构简单轻便、舰体的防浪性和安全性高的优点。但这种在飞行甲板中线开大口的舷内式升降机,对甲板和舰体的结构强度都会造成不小的损害,需要几百吨的钢材来强化弥补。舷内升降机一旦发生故障,又没有停在飞行甲板平面时,就会在飞行甲板中部形成一个凹坑,严重影响了舰载机的正常起降和舰载机在机库与甲板间的移动。
  舷侧升降机设置于飞行甲板的舷边,舰载机进出机库的开口在舰体舷侧,自然舰体在设计和建造上对此就要额外考虑。舷侧升降机张出的悬臂梁结构同样是技术难度不小的问题,加之舷侧升降机的整套系统较重,以及在应用上为避免海浪打上升降平台,这对航母的舷高有一定要求,所以舷侧升降机一般只能在大中型航母上应用。
  虽然舷侧升降机的技术难度较大,但其所带来的好处也非常明显:航母的飞行甲板不必开口,提高了舰体的结构强度。而且由于舷侧升降机的甲板开口是三边固定,另一边是开放式的,在舰载机的转运中,舰载机的尺寸适应能力更强,只要机体宽度和高度不大于机库舷侧大门的开口尺寸即可。若舰载机的机身长度稍长,超过了升降机平台的尺寸,机身可在平台开放式的一侧伸出舷外,仍可以顺利进出机库。那么对比看,舷内升降机在这方面限于飞行甲板封闭开口的尺寸,没有过多的余地,甚至有的舰载机为保证机身的长度和宽度都小于升降平台的尺寸,在机体设计上除了主翼、平尾折叠外,还要对机头和尾椎进行折叠设计。
  舷内升降机,较于舷侧升降机除了在舰载机适应上的突出差异外,还因甲板中线舷内升降机的存在限定了舰载机的起飞和回收作业效率。也正是这两方面的根本性劣势,使得舷内升降机在目前的航母应用中仅限于飞行甲板空间狭窄、搭载舰载机数量有限的轻型航母,而大中型航母上用于舰载机转运的升降机皆为舷侧式。
  在大中型航母上舷侧升降机的数量是根据机库的布置和舰载机进出机库的需要来初步确定的,升降机的位置同样也是围绕舰载机展开,要考虑舰载机舰面作业时进出机库的路线,既便于着舰回收的舰载机进入飞行甲板下方的机库,又利于出库的舰载机快速在弹射起飞位、在待机区就位。在美国超大型飞行甲板的航母上,舷侧升降机的数量是4部,左舷斜角甲板尾段处1部,右舷舰岛前2、后1共3部。这种在“小鹰”级航母上发端的舷侧升降机布置方式凭借着舰载机进出机库路线上的优越性,成为了随后美国核动力航母时代的标准形式。
微观航母之升降机
在“库兹涅佐夫”号和“辽宁”舰右舷舰岛前后各设置有1部舷侧升降机。限于升降平台方正外形的尺寸面积,舷侧升降机对苏-33或歼-15“飞鲨”重型舰载机的转运能力只有1架。那么,国产航母舷侧升降机就极有可能引入美航母上的增加三角形区域的成功设计

  舰载机作为舷侧升降机的最主要的转运对象,其升降平台的尺寸形状和转运能力也都要取决于舰载机的机体尺寸和转运数量。对于大中型航母而言,舷侧升降机的提升能力在40吨以上,可同时转运2架机翼折叠后的舰载机。但同时因具体需求的差异,在升降平台的形状上又是不尽相同的。
  最基本最简单的舷侧升降机形状就是近似方正的矩形,在美国早期的“福莱斯特”级和苏俄的“库兹涅佐夫”号、“瓦良格”号上就是这样。随后的美国现役航母的舷侧升降机在这种矩形的基础上增加了一块三角形区域,虽然这块增加的三角形区域面积不大,但足够容下固定翼舰载机折叠后的一侧主翼,非常高效直接地增加了升降平台的有效停机载放空间,改善了舷侧升降机在同时转运2架固定翼舰载机时空间局促的状况,也使得舰载机在进出机库、或在舷侧升降机停放时可以更为随意、自由度更高。比如某些机身较长的机型即可沿着这个三角形的斜边方向停放,这样斜向进入机库后比正向进入时更方便机库内的转向掉头。这种设计的进一步拓展,便是法国“戴高乐”号航母上舷侧升降机的梯形形状。
  舷侧升降机的结构原理,就是通过液压能来带动钢索,然后拉动升降平台上的栓固点来达到提升升降平台的目的。舷侧升降机主要由升降平台、液压油缸组件、动滑轮组、垂直导向轮和水平导向轮、垂向导槽、钢索、液压锁销、控制系统、安全保障设施等构成。舷侧升降机的外在结构为悬臂梁形式,机库的舷边设有开口,在此开口外设有两道垂直的导槽,升降机平台的两侧以4组(每组4根)钢索悬吊。升降平台,是舷侧升降机系统中最基本的也是最大的部件,即便设计时在满足载运预定载荷的基础上要尽可能做到轻量化,但其自身重量也还是有近百吨。
  液压油缸组件是舷侧升降机系统的动力源,通过系统内的动滑轮组、导向轮、钢索等机械部件将液压能转化为拉动钢索使升降平台上下运动的机械动能。高压液压油进入油缸使得升降平台向上运动;升降平台在重力作用下向下运动,迫使液压油流出油缸;同时通过主控制阀控制液压油进出油缸的流量来控制升降平台上下运行的速度。在此过程中,舷侧升降机的结构不仅要能承受升降平台的自重、额定载荷,还要承受外在的风载、浪载,以及由于航母和升降平台运动时所产生的动态载荷。
  大中型航母上的舷侧升降机的转运能力在40~60吨间。如“尼米兹”级航母上的升降平台的宽度为15.9米,机库端的长度为23.5米、舷外侧为25.9米,整体的面积在360平方米以上,空间上不仅可同时载运2架固定翼舰载机,需要的话还能再停放下一架“海鹰”直升机。舷侧升降机的转运作业效率很高,在飞行甲板和机库之间运行一次只需25秒,加上装卸备停的各15秒时间,也就是说舷侧升降机在1分钟内即可完成舰载机在飞行甲板和机库甲板间的转运。 (责任编辑:BY忆期刊)
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