Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Морской лунь Королевского флота взлетает с трамплина на палубе HMS  Invincible в мае 1990 года.

В авиации трамплин - это наклонный трамплин, изогнутый вверх, который позволяет самолету взлетать с взлетно-посадочной полосы, которая короче, чем требуемый взлетный разбег . При принудительном подъёме летательного аппарата можно достичь отрыва с более низкой воздушной скоростью, чем та, которая требуется для продолжительного полета, при этом позволяя летательному аппарату разгоняться до такой скорости в воздухе, а не на взлетно-посадочной полосе. Лыжные трамплины обычно используются для запуска самолетов с авианосцев , у которых нет катапульты .

Считается, что первое использование трамплина произошло во время Второй мировой войны , когда к HMS Furious была добавлена ​​временная рампа, чтобы облегчить взлет тяжело загруженного Fairey Barracudas, выполнявшего ударную миссию по немецкому линкору Tirpitz . В эпоху « холодной войны» эта концепция изучалась как средство уменьшения длины кабины экипажа, необходимой для будущих авианосцев, а также для облегчения полетов все более тяжелых самолетов в море. Королевский флот принял особый интерес к трамплину в течение 1970 - х лет, проведя ряд исследований , в сочетании с недавно разработанным Hawker Siddeley Харриер VSTOLистребителя, прежде чем решить интегрировать эту функцию в свое следующее поколение авианосцев класса Invincible .

Доказав свою эксплуатационную ценность, многочисленные военно-морские службы адаптировали трамплин для своих авианосцев и десантных платформ, а также были изучены возможности его использования на суше. Прыжки с трамплина можно использовать в двух различных подходах, а именно: короткий взлет, но задержка выхода ( STOBAR ) и самолет с коротким взлетом и вертикальной посадкой ( STOVL ); они относятся к эксплуатации обычных самолетов и самолетов VSTOL соответственно. Авианосцы, оборудованные катапультами, в двадцать первом веке стали меньшинством отчасти из-за снижения стоимости и сложности операций по прыжкам с трамплина.

Принцип [ править ]

Небольшой тайский авианосец HTMS Chakri Naruebet испанской постройки с трамплином в Южно-Китайском море, апрель 2001 года.

Самолетов должны наращивать скорость движения вперед во время длительной взлетной рулоне. По мере увеличения скорости движения крылья создают большую подъемную силу . На достаточно высокой скорости подъемная сила превысит вес самолета, и он станет способным к продолжительному полету. Поскольку самолет должен достигать скорости полета, используя только свои собственные двигатели, требуется длинная взлетно-посадочная полоса, чтобы самолет мог набрать скорость. На авианосце , то полетная палуба настолько коротка , что большинство самолетов не могут достичь скорости полета до достижения конца палубы. Поскольку подъемная сила меньше силы тяжести, самолет потеряет высоту после того, как колеса покинут кабину экипажа и, возможно, упадут в море.

Трап для прыжков с трамплина в конце кабины пилота перенаправляет самолет на небольшой угол вверх, преобразовывая часть поступательного движения самолета в положительную скорость набора высоты . Поскольку самолет все еще движется с недостаточной скоростью для создания достаточной подъемной силы, его скорость набора высоты начнет снижаться, как только он покинет кабину экипажа. Однако запуск с трамплина дал самолету дополнительное время для продолжения разгона. [1] К тому времени, как его восходящая скорость упадет до нуля, самолет будет двигаться достаточно быстро, чтобы его крылья могли создать достаточную подъемную силу. В этот момент самолет будет в стабильном полете, взлетев с носителя, не опускаясь ни разу ниже высоты кабины экипажа. [2]

На многих современных авианосцах отсутствуют катапульты, поэтому тяжелые самолеты должны взлетать с использованием собственных двигателей. Лыжные трамплины позволяют взлетать более тяжелым самолетам, чем позволяет горизонтальная палуба. Однако запуски прыжков с трамплина не могут сравниться с полезной нагрузкой, обеспечиваемой запусками высокоскоростной катапульты. [3] В то время как самолеты, такие как F / A 18 , которые обычно запускаются с катапульты, могут использовать лыжную рампу, это обычно происходит за счет уменьшения емкости для топлива или боеприпасов, и, таким образом, значительно снижает объем миссии. . [4]

История [ править ]

Fairey Barracuda взлетает с временным трамплином на HMS Furious в 1944 году деревянная структура поддержки лыжного трамплина четко видно.

Ранние авианосцы могли запускать самолеты, просто разворачиваясь против ветра и добавляя собственную скорость корабля к скорости полета самолета. Во время Второй мировой войны самолеты-носители стали настолько тяжелыми, что взлет с помощью вспомогательного оборудования стал желательным. Палубные катапульты использовались для разгона самолетов до взлетной скорости, особенно при запуске тяжелых самолетов или когда было неудобно менять курс. [5] Раннее использование трамплина произошло в 1944 году, когда британский авианосец HMS Furious нанес удар по немецкому линкору Tirpitz . Относительно грубый трамплин для прыжков с трамплина был временно установлен на конце кабины экипажа, что помогло сильно загруженному бомбами.Фейри Барракуда взлетает. [6] [7]

В годы, последовавшие за Второй мировой войной, преобладающая тенденция к увеличению количества тяжелых самолетов-носителей продолжалась быстрыми темпами, что приводило к опасениям, что в конечном итоге такое увеличение превысит реальные возможности полезной нагрузки любой катапультовой системы. Соответственно, были проведены исследования альтернативных методов помощи при взлете. В исследовании NACA, завершенном в 1952 году, предлагалось использовать трамплин после катапульты самолета, чтобы обеспечить дополнительную помощь вылетающим самолетам. [8] [2]

В его 1973 г. M.Phil. тезис, лейтенант Cdr. Доктор Тейлор из Королевского военно-морского флота Великобритании предложил использовать трамплин, чтобы помочь Harrier Jump Jet взлететь. [9] Его конструкция трамплина с изгибом поначалу была встречена скептически, но другие официальные лица одобрили испытания этого предложения. [7] Таким образом, первоначальные испытания с использованием различных углов рампы были проведены в RAE Bedford ; В качестве самолета использовался двухместный демонстратор Harrier G-VTOL . [1] [10] Результаты были дополнительно проверены с помощью компьютерных методов моделирования и моделирования. [7]Эти испытания показали, что характеристики увеличиваются с увеличением угла прыжка с трамплина, но проектировщики выбрали минимальный угол, якобы причина этого выбора заключалась в том, чтобы избежать чрезмерной нагрузки на шасси самолета. [11]

В 1970-х годах Королевский флот рассматривал возможность строительства проходного крейсера или легкого авианосца и решил интегрировать трамплин в этот проект. [7] Соответственно, авианосцы класса « Инвинсибл» были построены с трамплинами для прыжков с трамплина, что значительно сокращало расстояние, необходимое для взлета «Харриерам» даже при наличии полезной полезной нагрузки. [11] [12] Лыжный трамплин оказался относительно дешевым и простым дополнением к креплению, состоящим из стальной конструкции без каких-либо движущихся частей. Лыжный трамплин был добавлен к первому носителю типа HMS Invincible., пока она обустраивалась в Барроу; он был установлен под консервативным углом 7º. 30 октября 1980 года летчик-испытатель капитан-лейтенант Дэвид Пул совершил первый прыжок с трамплина при взлете «Харриера» в море. [7] HMS Illustrious также изначально был оборудован пандусом 7 °; однако HMS Ark Royal с самого начала строился с наклонной рампой 12º, что было определено как оптимальный угол. Два предыдущих корабля были впоследствии модернизированы с аппарелями 12º для улучшения летно-технических характеристик их самолетов. [7]

Lockheed Martin F-35 Lightning II взлет с авианосца HMS Queen Elizabeth

После успеха «Харриера» трамплин стал проверенным методом запуска самолетов с кораблей без такой сложности и затрат, как катапульта. Более того, более поздние модели трамплинов имеют усовершенствования по сравнению с оригинальным дизайном; Было установлено, что даже относительно небольшие выбоины или дефекты на абсолютно гладкой поверхности были достаточны для ускорения появления трещин в шасси самолета. Именно по этой причине Королевский флот ввел более строгие конструктивные допуски в спецификации трапа авианосцев класса Queen Elizabeth . [7] Современный трамплин можно построить как единую съемную конструкцию, размещаемую на носовой полетной палубе, а не полностью интегрировать в носовую часть корабля. [7]

Лыжные трамплины были добавлены не только на авианосцы, но и на многочисленные десантные корабли и десантные вертолетные доки, чтобы облегчить эксплуатацию самолетов STOVL. [7] ПМР класса Juan Carlos из Австралии и Испании также были оснащены трамплинами для облегчения потенциальных операций с STOVL. Несколько необычно то, что ВМС США никогда не использовали лыжные аппарели на своих десантных кораблях, несмотря на то, что они активно использовались самолетами VSTOL, такими как несколько моделей прыжкового реактивного самолета Harrier и Lockheed Martin F-35 Lightning II ; Было заявлено, что это связано с их операциями с использованием вертолетов и катеров одновременно. [7]

К началу двадцать первого века военно-морские силы Великобритании, Китая, Индии, Италии, России, Испании и Таиланда владели авианосцами, оборудованными трапами. [7] После вывода из эксплуатации бразильского авианосца « Сан-Паулу» в 2017 году Соединенные Штаты и Франция были единственными двумя странами, которые все еще использовали авианосцы с катапультами.

Операции авианосца [ править ]

СТОБАР [ править ]

Су-33 запуск с российского авианосца Адмирал Кузнецов

На авианосцах с коротким взлетом и задержкой восстановления ( STOBAR ) обычные самолеты запускаются с трамплина. Пилот увеличивает тягу самолета за счет включения форсажных камер, удерживая самолет торможением. Две панели поднимаются с палубы авианосца перед основными шасси самолета, обеспечивая неподвижность самолета. По команде пилот отпускает тормоз; панели из палубы возвращаются в свои гнезда; и самолет быстро рулит вперед с максимальной тягой. Перевернув лыжную рампу, самолет запускается как вверх, так и вперед. [13] [14]

МиГ-29 Запуск над трамплина рампе при Кузнецова -class самолета - носителя может снимать со скоростью приблизительно 70 кН (81 миль / ч; 130 км / ч), вместо обычных 140 кН (160 миль в час; 260 км / ч) (в зависимости от многих факторов, таких как вес брутто). [15]

За исключением США и Франции, все военно-морские силы в мире, которые в настоящее время используют военно-морские самолеты с неподвижным крылом с авианосцев, используют трамплины для прыжков с трамплина. [16]

STOVL [ править ]

Sea Harrier запуски с ВМС Индии авианосца INS  Вират

Самолеты с коротким взлетом и вертикальной посадкой ( STOVL ) совершают обычный взлет с катушкой , с выхлопными газами, настроенными на обеспечение максимальной тяги вперед. Когда самолет приближается к трапу для прыжков с трамплина, выхлопные газы вращаются, чтобы обеспечить подъемную силу, а также тягу вперед. Такой взлет допускает больший взлетный вес, чем горизонтальный запуск без посторонней помощи, потому что трамплин для прыжков с трамплина обеспечивает вертикальный импульс, когда это наиболее необходимо, прямо при взлете с самой низкой скоростью взлета. [17]

Взлет с трамплина для прыжков с трамплина считается более безопасным, чем взлет с трамплина. Когда Harrier стартует с американского LHA , он завершает разбег и начинает полет на высоте 60 футов (18 м) над водой. У него может не быть положительной скорости набора высоты , особенно если корабль наклонил нос во время разбега при взлете. Используя трамплин для прыжков с трамплина, Harrier, безусловно, взлетит с положительной скоростью набора высоты, а его импульс перенесет его на высоту от 150 до 200 футов (от 46 до 61 м) над водой. [16]

В 1988 году отряд морской пехоты США McDonnell Douglas AV-8B Harrier IIs провел серию летных испытаний на испанском авианосце Príncipe de Asturias . Было обнаружено, что в условиях взлета, при которых будут использоваться все 750 футов (230 м) кабины экипажа класса Tarawa, потребуется только 300 футов (91 м) с трамплином для прыжков с трамплина 12 ° Asturias; это резкое улучшение для корабля без катапульты было описано как «просто потрясающее». [16]

Наземные операции [ править ]

F-14A взлетает с трапа в NAS Pax River во время технико-экономических испытаний.

В начале 1990-х годов ВВС США изучали возможность использования трамплинов на суше для взлета с короткой дистанции; этот подход рассматривался как «возможное решение проблемы отказа от взлетно-посадочных полос в Европе» во время холодной войны . Было определено, что при использовании трамплина с углом вылета девять градусов расстояние, необходимое для взлета McDonnell Douglas F / A-18 Hornet , будет сокращено примерно вдвое. [18]

Корабли / классы с трамплинами [ править ]

  • Анадолу (Турция)
  • Посадочные вертолетные доки класса Канберра (Австралия)
  • Кавур (Италия)
  • Чакри Наруэбет (Таиланд)
  • Джузеппе Гарибальди (Италия)
  • Гермес / Вираат (Великобритания / Индия)
  • Авианосцы класса Invincible (Великобритания)
  • Хуан Карлос I (Испания)
  • Авианосцы класса Кузнецов (Советский Союз / Россия / Китай)
  • Принсипи де Астуриас (Испания)
  • Авианосец класса Queen Elizabeth (Великобритания)
  • Ляонин (Китай)
  • Шаньдун (Китай)
  • Триест (Италия)
  • Викрамадитья (Индия)
  • Викрант (R11) (Индия)

Ссылки [ править ]

Цитаты [ править ]

  1. ^ a b Фозард, Джон (4 декабря 1976 г.). « „ Трамплин“Харриер» . Международный рейс . Vol. 110 нет. 3534. С. 1630–1635 . Проверено 29 апреля 2017 года .
  2. ^ a b Рид III, Уилмер Х. (5 ноября 1952 г.). «Анализ влияния криволинейной рампы на взлетные характеристики самолетов с катапультами» (PDF) . Национальный консультативный комитет по аэронавтике.
  3. ^ "Проблема с трамплина авианосцев" . Strike Fighter Consulting Inc . 4 октября 2013 г.
  4. ^ Pubby, Мана (6 февраля 2020). «F / A 18 Super Hornet совместим с индийским авианосцем, скоро будут проведены испытания прыжков с трамплина: Boeing» . Economictimes.indiatimes.com.
  5. Перейти ↑ Green 2015, p. 57.
  6. ^ Браун 2009, стр. 25.
  7. ^ a b c d e f g h i j k "Лыжные трамплины с авианосца Королевского флота - история" . savetheroyalnavy.org. 12 августа 2019.
  8. Перейти ↑ Stille 2012, p. 5.
  9. ^ "Лыжня с трамплина" (PDF) . 20 ноября 1976 г. с. 1468. Cite magazine requires |magazine= (help)
  10. ↑ Филд, Хью (19 ноября 1977 г.). "Harrier Rampant" . Международный рейс . п. 1487 . Проверено 29 апреля 2017 года .
  11. ^ а б Хоббс 2015, стр. 469–472.
  12. Перейти ↑ Bull 2004, p. 120.
  13. Перейти ↑ Gordon 2006, p. 69.
  14. ^ Хосе-Луис Эрнандо и Родриго Мартинес-Вал (2012). «Несущая способность самолетов наземного базирования» (PDF) . Международный конгресс авиационных наук.
  15. Перейти ↑ Gordon 2006, p. 84.
  16. ^ a b c Nalls, Major, USMC, Art (май – июнь 1990 г.). "Харриер Операции на лыжном трамплине" (PDF) . Новости морской авиации . 72 (4): 12–13. Архивировано 4 ноября 2004 года. CS1 maint: multiple names: authors list (link) CS1 maint: bot: original URL status unknown (link)
  17. ^ Хоббс 2015, стр. 470.
  18. ^ Тернер, Элайджа В. (май 1991 г.). «Полеты самолетов с взлетно-посадочных полос с наклонной рампой (трамплин)» (PDF) .

Библиография [ править ]

  • Браун, JD (2009). Авианосные операции во Второй мировой войне . Издательство Сифорт. ISBN 9781848320420.
  • Бык, Стивен (2004). Энциклопедия военной техники и инноваций . Вестпорт, Коннектикут: издательство Greenwood. ISBN 978-1-57356-557-8.
  • Гордон, Ефим (2006). Микоян МиГ-29 . Хинкли, Великобритания: Midland Publications. ISBN 9781857802313.
  • Гордон, Ефим (2006). Сухой Су-27 Фланкер - WarbirdTech Vol 42 . Специальная пресса. ISBN 9781580071963.
  • Грин, Майкл (30 апреля 2015 г.). Авианосцы ВМС США . Перо и меч. ISBN 9781473854680.
  • Хоббс, Дэвид (2015). Британский авианосный ударный флот: после 1945 года . Издательство Военно-морского института. ISBN 9781612519999.
  • Стилле, Марк (2012). Авианосцы ВМС США 1922-45: Довоенные классы . Bloomsbury Publishing. ISBN 9781780968094.

Внешние ссылки [ править ]

  • Прыжки с трамплина: продолжение британского наследия способностей к нанесению ударов авианосцев через f35.com
  • Схема взлета палубного самолета с трамплина на сайте researchgate.net
  • Эти графики демонстрируют принципиальные различия между 3 типами авианосцев в мире через businessinsider.com.