滑跃式甲板起飞方式
利用滑跃式甲板实现起飞,是相对最为简单的一种。滑跃甲板的外观特征就是舰艏向上翘起一个弧形,上翘的角度一般在 12 至 14 度左右,我国的 " 辽宁 " 号和 " 山东 " 号两艘航母都是采用这种技术。
滑跃式甲板起飞 | 图源:网络
滑跃甲板起飞的原理很简单,起飞时,飞机的发动机开足马力,以最大推力工作,依据牛顿第二定律,这样可以尽可能提高加速度,从而在更短的距离内实现离舰速度的最大化。同时,由于舰艏上翘,飞机离舰时的飞行方向指向斜上方,类似于向斜上方抛出。由于发动机的推力方向与飞行方向平行,也指向斜上方,这样就在垂直方向形成一个向上的分力,从而克服掉一部分重力。同时,由于向斜上方飞行,飞机滞空的时间也会相应加长,也会增加空中加速的时间。二者综合起来,就可以实现从航母上起飞。
滑跃甲板技术相对比较简单,只需要对舰艏部分的甲板进行设计和制造即可。建成以后,维护保养的成本也很低。在战时,即便是受到敌方的攻击出现破损,也能在较短时间内完成维修。
不过,这种方式也有十分明显的不足。首先是这种起飞方式对于飞行员的要求更高,因为在整个起飞的过程中需要精准控制飞机的速度、方向等,稍有不慎,就有可能坠海。其次,由于起飞过程中只能利用飞机自身的动力,因此所需的滑跑距离仍然相对较长,这在一定程度上会影响舰上甲板的布局。第三,这种起飞方式对于载重量有限制,如果起飞重量太大,仍无法起飞。
蒸汽弹射起飞方式
既然利用自身的动力和滑跃甲板起飞还是受到很多限制,那么是否可以利用一些辅助装置起飞呢?答案自然是肯定的。蒸汽弹射就是目前应用最多的方式。比如,美国现役的 10 艘 " 尼米兹 " 级核动力航母就都是采用这种方式。
所谓弹射,最简单的理解就是发射弩箭。弩箭发射前,要将弓弦拉伸并固定,之后将弩箭置于箭槽中,扣动扳机,张开的弓弦迅速弹回,将弩箭射出。弓弦的拉力越大,弩箭射出的距离就越远。如果从能量转换的角度理解,本质上就是弓弦拉伸后所形成的弹性势能突然释放,进而转化为弩箭向前运动的动能。