군사 검토

공중에서 쐈어.

7
"투석기"라는 단어는 대다수가 고대 던지기 무기 또는 군용 조종사의 긴급 구조 시스템과 관련되어 있습니다. 동시에, 다른 독창적 인 발명품이 그림자에 남아 있습니다 - 이륙 할 수 없을 때 항공기를 가속시키는 이륙기.


20 세기 말, 항공기는 함대의 대포를 밀고 보편적 인 해군 도구가되었습니다. 최신 스팀 캐터펄트는 35에서 250 km / h까지 2,5-ton 항공기를 100 m에서 플롯하여 가속합니다. 주간 네 대의 투석기를 통해 라디오 전자 장비와 잘 훈련 된 항공기 운송 전문가가 2 발을 쏘아 37 초마다 비행기를 탑니다. 그러나 투석기가 작동을 멈추게되면이 100 미터 길이의 우주선은 완전한 군사력을 잃게됩니다.



첫 번째 단계

이륙 할 수 있도록 항공기를 가속시킬 필요성에 따라 첫 번째 차량 제작자는 이미 공기보다 무거웠습니다. 라이트 형제 비행 전 1894 년, Alexander Bell (전화 발명가)과 Samuel Langley (그 당시 워싱턴에있는 Smithsonian Institution의 과학 비서관)는 포토 맥 강둑에 증기 엔진을 장착 한 모델의 출시를 관찰했습니다. 랭글리가 명령을 내렸고, 항공기 "비행장 번호 10"가 가속화되고 ... 강으로 흘러 들었습니다.

그 후, Langley는 오늘날 직면하고있는 문제를 공식화했습니다. 비행 엔지니어 :“새처럼 비행기는 비행 메커니즘을 사용하기 위해 일정한 속도가 필요합니다. 초기 속도 세트의 어려움은 현저한 것으로 나타 났으며, 일반적인 현장 조건에서는 일반적으로 모든 기대치를 초과했습니다. " Langley가 발명 한 장치는 모든 공기 투석기의 증조라고 불릴 수 있습니다. 비행기는 약 25m 길이의 두 개의 나무 레일을 따라 굴러가는 트롤리에 고정되어 있으며, 트램에서 제거 된 코일 스프링에 연결된 케이블을 사용하여 트롤리를 가속하고 체인 호이스트 시스템을 통과했습니다. . 트롤리가 활주로 가장자리에 도달하면 자물쇠가 열리고 트롤리가 관성에 의해 더 움직였습니다.

1903에서는 300 킬로그램 인 "강재 능선과 가솔린 엔진"인 Great Airfield가 Samuel Langley가 소유 한 소형 바지선에 장착 된 투석기에서 발사하기를 기다렸습니다. 로프가 잘리고 스프링이 비행기를 당겼다. 자원 봉사자 인 Matthew Manley, Langley 조수는 나중에 다음과 같이 회상했다. "번개처럼 차가 빠르게 35 km / h의 속도를 주 웠습니다. 비행기가 상단 단계 끝에 도달했을 때, 나는 뜻밖의 타격을 느꼈고 그 다음으로는 말로 표현할 수없는 자유 비행의 느낌이 들었다. 그러나 나는 차가 날카로운 각도로 날아가고 있다는 것을 이해하면서이 기쁨을 누릴 시간이 없었습니다 ... 물에 대항하는 날개의 타격은 너무 강력해서 나는 곧 내 감각에 도달하지 못했습니다. 다행히도, 나는 익사하지 않았다. " 비행기를 잡고 투석기가 끝난 순간에 발사 할 계획이었던 투석기의 자물쇠가 작동하지 않았습니다. "비행장"은 고도를 얻을 수 없었고, 로프에 가해지는 하중처럼 강으로 날아갔습니다.

라이트 형제의 경쟁자 인 새뮤얼 랭글리 교수의 항공 개척자 중 한 사람. 항공기를 발사하기 위해 첫 번째 투석기를 만들려고했던 것은 바로 그 사람이었습니다.


첫 번째 성공

두 달 후 랭글리는 또 다른 시도를했다. 아아, 이번에는 "Great Airfield"가 가속 사이트의 끝까지 도달하지 못했습니다. 항공기 자체의 설계 결함은 책임이 있습니다. 시간은 Langley에게 세 번째 기회를주지 못했습니다. 그는 돈이 떨어졌습니다 (그는 투석기에 $ 50 000을 보냈습니다!) 그리고이 사고 직후 9 일 만에 Wright 형제는 첫 비행을 성공시켜 4 나무 막대 2 개를 가속화했습니다 엔진을 사용하고 ... 강한 바람. 라이트 형제는 바람없이 비행기를 벗어날 수 없다는 것을 빨리 깨달았습니다. 따라서 그들은 첫 번째 작업 항공기 투석기를 만들어야했습니다. 에너지 원은 500 m 높이까지 들어 올려 진 5-kg 하중이었습니다. 손가락이 두꺼운 케이블이지지 삼각대의 받침대에서 하중에서 태클로 이동 한 다음 항공기로 안내 레일을 따라 이동했습니다. 하중이 떨어졌을 때, 체인 호이스트는 필요한 15 미터에 대해 트립 길이를 3 배 증가 시켰습니다. 이 발명은 모든 독창적 인 것이 단순하다는 또 다른 증거입니다.

투석기가 너무 성공적으로 작동하여 라이트 형제는 미래의 모든 항공기가 공중보다 무거워 져서 투석기의 도움으로 이륙 할 것이라고 확신했습니다. 그러나 시간이 지남에 따라 항공기 엔진은 더욱 완벽하고 강력 해졌으며 유럽 조종사는 공기 타이어에 무인 이륙을 마스터했습니다. 곧, 라이트 형제는 팽창성 바퀴로 전환했습니다. 그러나 투석기는 사라지지 않았을뿐만 아니라 비행기가 분산 될 충분한 공간이없는 곳에 피어있었습니다. 그들의 활동 범위는 갑판 항공기였다.

공중에서 쐈어.
그의 시도가 성공으로 끝나지는 않았지만, 그의 업적은 현대 투석기의 기초가되었습니다.


해군 실험

1912에서 Orville Wright는 새로 생성 된 US Naval Aviation의 명령에 편지를 보냈습니다. 새롭게 착수 한 해상 조종사는받은 항공기로 무엇을 할 지 거의 알지 못했습니다. Wright는 일시적인 조치로서 활주로 역할을 할 전함에 갑판을 건축 할 것을 제안했습니다. 그러나 모든 사람들은 전투 조건에서이 "천장"이 총에 걸림돌이된다는 것을 이해했습니다. 이상적인 해결책은 풀 사이즈 활주로를 가진 특별한 대형 배가 될 것이지만 ( "떠 다니는 비행장"이라고 부름), 그러한 배의 수가 제한 될 것임이 분명했습니다. 소형 선박의 경우 Wright는 "투석기를 사용한 발사 시스템"을 제안했습니다.

선원은 공압 어뢰에 근거하여 투석기를 만들었습니다. 무언가, 심지어 대형 전함의 압축 공기로도 충분했습니다. 같은 해 1912에서 Santi 전함에서 첫 번째 시도가 나왔습니다. 불행히도, 군대는 랭글리의 경험을 제대로 연구하지 못했습니다. Curtiss A-1 비행 보트는 코가 자유롭게 움직일 수 있도록 트롤리에 설치되었습니다. 가속하는 동안 코가 상승하고 비행기가 날카롭게 양육되고 ... 물에 쓰러졌습니다. 이 사건 이후 항공기의 기수가 고정되고 공기 공급 장치가 특수 밸브로 조정되었습니다. 불과 4 개월 후, 군대는 정지 된 바지선에서 첫 번째 발사를 시작했으며, 1915 11 월에 비행기는 이미 움직이는 우주선에서 투석기의 도움을 받아 이륙했습니다.

1916 년, 30 미터 투석기는 3 개의 미국 순양함 (노스 캐롤라이나, 헌팅턴 및 시애틀)에 설치되었습니다. 투석기는 상부 덱 지역의 20 %를 차지하고 총의 절반을 덮었습니다. 1917 년, 미국이 제 1 차 세계 대전에 참가했을 때, 그들은 제거되었습니다. 그런 다음 투석기와 갑판 항공기의 장점은 아직 명확하지 않았습니다.



공압에서 유압에 이르기까지

1920이 시작될 무렵, 공중 방어 장치 없이는 전함이 매우 취약해질 것이라는 것이 명백 해졌다. 선상 투석기가 큰 정치에 뛰어 들었습니다. 미 해군은 개량 된 투석기를 받았고, 모든 전함을 신속하게 장착 할 것을 약속했다. 실험용 투석기 길이 "메릴랜드"함선에 설치된 24 m은 1,6 t에서 75 km / h까지 가속 할 수 있습니다. 몇 년 내에 3,4 미터의 거리에서 100 톤의 항공기가 17 km / h까지 퍼지기 시작했습니다 .1920의 중간 지점에서 미 해군은 정기적으로 다양한 종류의 함선에서 투석기를 사용했습니다. 총을 방해하지 않고 바람에 맞서 항공기를 발사 할 수있는 턴테이블에 위치한 발사 장치. 처음에는 공압식, 나중에는 화약식 가스 발생기 시동 설비, 3,5 t까지 무게가 나가는 정비 된 항공기로 제한된 범위와 정찰기의 중요하지 않은 군비에 충분했습니다. 투석기의 개념은 전투기가 그늘에 빠지게하는 것이 었습니다. 주요 우선 과제는 투석기없이 투하 항공기를 제공하는 대형 항공 모함의 제작이었습니다.

1922 년에 서비스에 들어간 첫 번째 (실험적인) 항공 모함 랭글리 (Langley)에서는 공압식 투석기가 설치되었지만 1928에서는 3 년 동안 활동이 없어진 후 해체되었습니다. 1925에서는 2 대의 직렬 항공 모함 인 Lexington과 Saratoga가 출범했습니다. 속도가 30 노드에 도달했기 때문에 전체 120 m은 항공기가 이륙하기에 충분했으며 나머지 270 미터 데크는 항공기의 주차 및 비행 준비에 사용되었습니다. 두 항공 모함은 모두 플라이휠을 장착했습니다. 전동 모터는 원통형 마찰 메커니즘을 사용하여 저장된 에너지를 부스터에 전달하는 6 톤 플라이휠을 회전시킵니다. 설치로 인해 4,5-ton 항공기가 90 km / h까지 가속화 될 수 있지만 주요 문제는 빠르게 회전하는 바퀴가 막히는 것이 었습니다. Lexington과 Saratoga 캐터필라는 거의 사용되지 않았고 조만간 또한 해체되었습니다. 그 당시 비행기의 대형 비행장에서 시작해서 특별한 문제는 없었으며, 비행기가 더 무거워지고 더 빨라질 때 어떤 일이 일어나는지에 대한 질문은 아무도 괴롭히지 않습니다.

9 월에 미국 해군 1931은 이륙 및 착륙을 방해하지 않도록 갑판 아래에 완전히 설치된 신세대 발사기를 개발하기 시작했습니다. 먼저, 장치가 압축 공기로 작동 한 다음 화약 가스 발생기가 테스트되었으며 1934에서는 유압 장치를 사용하기로 결정했습니다. 그로부터 5 년 후 Yorktown과 Enterprise 선박의 첫 번째 항공기가이 개념의 성공을 입증했습니다. 처음으로 역사 갑판 항공기는 출발 위치로 택시를 타고 자신의 바퀴에서 시작할 수 있습니다.

불행히도, 선원은 투석기없이 할 수있는 훨씬 더 고속이고 훨씬 더 큰 항공 모함을 만드는 오래된 아이디어를 과장하기 시작했기 때문에 이러한 성과는 아무에게도 관심이 없었습니다.

떠 다니는 공항. 1961에서 위임 받았으며 베트남 전쟁에 참여한 항공 모함 별자리 (Constellation)는 엄청난 힘이었습니다. 올해 2003까지


커플로 돌아 가기

제 2 차 세계 대전 중에 태평양에서 작전을 수행하는 거의 모든 지상 전투기가 배출 시작을위한 노드를 설치했습니다. 투석기의 개발은 해상 작전 수행시 전쟁의 가장 중요한 사건 중 하나였습니다. 전쟁이 끝난 직후 좋은 이륙 및 착륙 특성에있어 차이가없는 첫 번째 제트가 출현했을 때, 수중 전기 공은 가장 큰 항공 모함 에서조차 필수 불가결 한 요소가되었습니다. 카트, 로프 및 태클 랭글리이 디자인에 존재했다. 항공기의 중량이 증가하고 투석기에 대한 요구 사항이 증가하고 성능, 크기 및 복잡성이 증가했습니다. 6-ton 항공기는 이미 200 km / h, 28-ton ~ 115 km / h까지 가속화 할 수 있습니다. 이 장비는 전 부하로 작동했기 때문에 필연적으로 문제가 야기되었습니다. 1954에서 하이드로 카플러 폭발이 Benington 함선에서 발생하여 103 사람들을 죽이고 201을 (를) 상하게했다. 하이드로 캐터필라는 한계에 도달했으나 항공기는 이미 그것을 능가했다. 37-tonne Douglas A-3 Skywarrior는 비 녜트가 발생하기 1 년 전에 Benington이 발사 한 것으로 자연계에 존재하는 모든 하이드로 캡슐의 성능을 능가했다.

1950에서 영국인 Colin Mitchell은 오래된 증기를 사용하는 새로운 시동기 설계를 개발했습니다. 스팀 투석기가 설치된 최초의 미국 선박은 Abraham Lincoln 급의 항공 모함이었습니다 (각각 4 개, 총 질량 2000 톤, 2 차 세계 대전의 구축함이 많은 무게를 가짐). 증기 투석기가 이제 사용되었습니다. 가장 현대적인 항공 모함에서는 투석기입니다.

투석기 제어 스테이션은 실제로 데크 레벨에 있으며, 모든 라운드 시야를 제공하며 방탄 유리로 보호됩니다.


전기 미래

"사막의 폭풍"작전에 참여한 해군 조종사에 관한 책에서 셔먼 볼드윈 (Sherman Baldwin)은 밤의 시작을 다음과 같이 설명했습니다. "내 머리가 의자의 머리 나머지 부분에 밀려났습니다. 장치는 언 샤프하게되고, 눈은 눈 소켓으로 갔고, 비행기는 마침내 밤의 검은 피치에 부딪 힐 때까지 격렬하게 흔들 렸습니다. "

시작 초기에 조종사는 6 g에서 과부하를 겪은 다음 3 - 4 g으로 빠르게 감소합니다. 갑판 항공기는 발사시 무거운 하중에 견딜 수 있어야하기 때문에 추가 안전 여유가 있어야 구조의 무게가 증가하고 비행 특성이 저하됩니다. 인체는 가속에 민감하므로 조종사는 특별 프로그램을 선택하고 준비해야합니다. 매끄럽고 점프가없는 가속은 조종사의 건강뿐만 아니라 항공기의 예상 수명에도 긍정적 인 효과를줍니다.

이 문제를 해결하기 위해 미 해군은 증기 피스톤 대신 항공기가 선형 유도 엔진 (LEAD)에 의해 가속되는 전자기 항공기 발사기를 개발하고 있습니다. 이 원리는 모노레일 도로뿐만 아니라 고속 자기 부상 열차에도 적용되며 400 km / h까지 속도에 도달 할 수 있습니다. 가장 큰 어려움은 충분한 에너지를 얻는 방법입니다. 2014-2015에서 주식을 내야하는 새로운 미국 항공 모함은 단 한 번의 발사를 위해 100 백만 줄을 필요로합니다. 예를 들어, 15 km의 거리에 차를 던질 때이 에너지로 충분합니다. 새로운 "순전히 전기적인"항공 모함 CVN-21은 Nimitz 급의 항공 모함보다 3 배 더 큰 힘을 가지고있어이 에너지 량을 생성 할 수 없습니다. 그러나, 그것은 저장 될 수 있습니다 : 전기 발전기는 각 투석기마다 특수 드라이브에 에너지를 공급합니다. 명령에 따라, 전기는 LEAD로 가고, 가속 과정에서 비행기 뒤에있는 권선 세그먼트는 꺼지고 평면 앞에서 - 연결됩니다. 이렇게하면 에너지를 절약하고 오버 클럭킹을보다 정확하게 제어 할 수 있습니다. 가속이 끝나면 카트는 유압 시스템처럼 유압 브레이크로 멈추지 않고 전기력으로 멈 춥니 다.

전자기 발전소는 스팀보다 29 %의 성능을 가지고 있으며 45-ton 항공기를 250 km / h 속도까지 가속 할 수 있습니다. 보다 부드러운 발사 모드로 항공기의 수명이 30 % 증가 할 것으로 가정합니다. 그 참신함은 더 적은 수의 기술 직원들로 더 많은 출발을 할 것입니다. 이 모든 것이 매력적으로 들리지만,이 시스템이 실제 상황에서 바다에서 어떻게 작동하는지 아직 알 수 없습니다. 스크린은 투석기 근처에서 일하는 사람들을 확실하게 보호합니까? 우주선과 항공기의 전자 장비는 어떻게 그러한 강력한 전기 설비에 반응합니까? LEADs는 증기 엔진보다 훨씬 덜 연구되어 있으므로 뉴저지 주 뉴저지 주 (이젝션 케이스의 세계 수도) 해군 기지에 대규모의 지상 기반 전자기 투석기가 현재 건설 중입니다.

그러나 항공 모함 건설에 대한 광범위한 경험에도 불구하고, 미국은 투석기 분야에서 "독점 기업"이 아닙니다.

갑판 수준에서 투석기의 모습



저자 :
원본 출처 :
http://www.popmech.ru
7 댓글
정보
독자 여러분, 출판물에 대한 의견을 남기려면 등록하십시오.

зже зарегистрированы? Войти

  1. Stasimar
    Stasimar 30 March 2013 10 : 52 새로운
    -5
    깨지기 쉽고 취약한 것. 이모
    1. VashEstambid
      VashEstambid 30 March 2013 18 : 33 새로운
      +2
      이 투석기에 대한 러시아 공무원은 심어야합니다)))) wassat
  2. FoMaS
    FoMaS 30 March 2013 11 : 10 새로운
    +5
    기사-마지막 단락으로 판단 전기 미래꽤 고대
    인용구 : 저자
    현재 공사중 풀 사이즈 지상 전자기 투석기.


    EMALS 설치는 2009 년에 오래 전에 지어졌습니다.
    그리고 2011 년까지 722 다양한 유형의 항공기 발사, EMALS 시험 중 투석기에 최대 전력이 공급되어 F / A-18E 전투기를 종점에서 시간당 333km의 속도로 가속 할 수있었습니다.
    1. 헤미 쿠다
      헤미 쿠다 30 March 2013 13 : 03 새로운
      +1
      재미있는 레일)

      "현재까지 총 38 대의 항공기가 EMALS로 운항되었습니다.
      특히 F / A-14 슈퍼 호넷 항공 모함 전투기는 18 편을 비행했다. 1 년 2011 월 45 일, T-12C Goshawk 훈련 항공기가 8 편의 비행 및 2 월 XNUMX 일에 C-XNUMXA 그레이하운드 항공 운송용 군용 항공기에 대한 테스트 프로그램에 참여했습니다. 미 해군에 따르면 첫 번째 EMALS 테스트에서 확인 된 문제가 해결되었으며, 투석기 작동을 담당하는 소프트웨어가 완성되고 최적화되고 있습니다. "

      “테스트 중에 우리는 항공기의 온보드 시스템과 배출 제어 시스템의 상호 작용 및 F-35 구조물에 과부하가 발사되는 효과를 확인했습니다. 전투기의 발사는 성공적이었습니다. 전자기 투석기는 2010 년 말부터 미국에서 테스트되었습니다. 현재까지이 장치는 50 종의 다양한 항공기를 발사했습니다. T-45 Goshawk, E-2D Advanced Hawkeye, C-2A Greyhound 및 F / A-18 Super Hornet 훈련 전문가들은 현재이 투석기의 작동을 담당하는 소프트웨어를 마무리하고 최적화하고 있습니다. "


      영국인들은 그런 것을 주문했다.
  3. knn54
    knn54 30 March 2013 19 : 29 새로운
    +3
    항공기가 시동되면 투석기의 피스톤 (90m)이 움직일 때 증기가 식각됩니다. 서리에서이 증기는 얼음이 형성되어 피스톤이 막히게되고 결과적으로 재앙으로 이어질 수 있습니다. 증기에 비해 전자기 투석기의 장점 중 하나는 크기가 작고 조종사가 경험하는 과부하가 적으며 더 큰 항공기를 발사 할 수 있다는 것입니다.
    그건 그렇고, 투석기는 엄청난 양의 증기를 "먹습니다". 그리고 증기 발전소를 생산합니다. Nimitz의 검증되지 않은 데이터에 따르면 20 개의 투석기 작동 중에는 XNUMX 노트 이상의 속도로 움직일 수 없습니다.
    폭식 측면에서 전자기 투석기로 상황이 악화됩니다. 따라서 원자로에 대한 대안은 없습니다.
    추신 : 투석기로 Ulyanovsk TAVKR을 위탁 할 계획 이었기 때문에 사진에서 NITKI의 이륙을위한 훈련 증기 투석기를 만들었습니다.
  4. 보아 카아
    보아 카아 31 March 2013 14 : 55 새로운
    +3
    해군 사령관 Chirkov V.V. 새로운 러시아 항공 모함에 대한 요구 사항을 발표했다 : 60 항공기에 대한 60 천톤의 주문량의 이탈, 전자기 투석기의 고전적 계획, 3이 될 것으로 보인다. 이러한 과제는 최신 차량 요구 사항과 관련하여 이전 프로젝트를 검토하는 디자인 단체에서 발행되었습니다. LEADs와 조선공의 문제입니다. 심지어 종이에 우주선을 그릴 수 있습니다. 우리는 아직 부자가 아닌 새로운 기술이 필요합니다.
  5. xtur
    xtur 31 March 2013 22 : 36 새로운
    0
    이 기사는 투석기가 이륙을 위해 100 억 줄을 소비한다는 사실에 관한 것이며, 비행기는 투석기에 약 2-3 초 만에 가속된다고합니다.
    이는 투석기 사용에 필요한 전력이 50 천만 와트보다 적다는 것을 의미하며, 이는 선박의 원자로보다 약 몇 배나 적습니다.
  6. Andrey58
    Andrey58 4월 2 2013 21 : 23 새로운
    0
    항공 모함에 관한 최신 기사에 비추어 볼 때, 왜 대체로 항공 모함이 필요한가? 전투 사용 측면에서. 그리고 Orlan 및 URO 프리깃과 함께 작동하는 60000 톤의 항공 모함 대신에 30000 톤의 Uosp 유형 UDC XNUMX 개를 구축하는 것이 쉽지 않습니까?
    적 방어 지점은 URO 선박과 전략 항공기의 공격으로 파괴됩니다. 남은 것은 UDC의 해군 포병과 공격 헬리콥터에 의해 달성됩니다. 그런 다음 방문 파티.