νέα

한어Русский языкEnglishFrançaisIndonesianSanskrit日本語DeutschPortuguêsΕλληνικάespañolItalianoSuomalainenLatina

η εικόνα δείχνει το f-35b μικρής εμβέλειας/κάθετης απογείωσης και προσγείωσης μαχητικό αεροσκάφος που μεταφέρεται στο βρετανικό αεροπλανοφόρο

πριν από λίγο καιρό, ο αμερικανικός στρατός πραγματοποίησε εκπαίδευση «κυλιόμενης» προσγείωσης στο αεροσκάφος f-35b που βασίζεται σε κάθετη απογείωση και προσγείωση. μάλιστα, τον περασμένο οκτώβριο, οι ηνωμένες πολιτείες και το ηνωμένο βασίλειο χρησιμοποίησαν το αεροπλανοφόρο "prince of wales" ως πλατφόρμα για τη διεξαγωγή δοκιμών απογείωσης και "κυλιόμενης" προσγείωσης μαχητικών αεροσκαφών f-35b σε κοντινές αποστάσεις, επιδιώκοντας να χρησιμοποιήστε μεγαλύτερο αερομεταφερόμενο βάρος για να ολοκληρώσετε την απογείωση των μαχητικών αεροσκαφών.

τα τελευταία χρόνια, λόγω των σκληρών συνθηκών και της μεγάλης κατανάλωσης καυσίμου κατά την κατακόρυφη απογείωση και προσγείωση, έχουν συμβεί συχνά ατυχήματα μεταξύ αεροσκαφών κάθετης απογείωσης και προσγείωσης με βάση το αεροπλάνο σε υπηρεσία σε διάφορες χώρες. προκειμένου να καλύψουν τα σχεδιαστικά ελαττώματα, οι επιστημονικοί ερευνητές άρχισαν να προσπαθούν να αναβαθμίσουν τους κινητήρες για κάθετη απογείωση και προσγείωση αεροσκαφών με βάση το αεροπλάνο, να αλλάξουν μεθόδους απογείωσης και προσγείωσης και να τροποποιήσουν τις πλατφόρμες αεροπλανοφόρου. λοιπόν, πώς απογειώνεται και προσγειώνεται ένα αεροσκάφος που βασίζεται σε κάθετη απογείωση και προσγείωση υπό φορτίο; μπορεί η απογείωση με άλμα σκι και η «κυλιόμενη» προσγείωση να γίνουν ο νέος τρόπος πτήσης της; ποια θα είναι η ανάπτυξη υποστηρικτικών τεχνολογιών και όπλων στο μέλλον; διαβάστε αυτό το άρθρο για εξήγηση.

ένας «κύκλος δύο προβλημάτων» σχετικά με την κάθετη απογείωση και προσγείωση

τον απρίλιο του 1969, η βρετανική βασιλική πολεμική αεροπορία υποδέχθηκε μια ομάδα «ειδικών νεοσύλλεκτων» - αν και είχαν την εμφάνιση μαχητικών αεροπλάνων, μπορούσαν να σηκωθούν κάθετα και να αιωρούνται στον αέρα, κάτι που εξέπληξε τους πιλότους. αυτό είναι το μαχητικό αεροσκάφος harrier που αναπτύχθηκε από κοινού από την hawker aircraft company και την bristol aero engine company.

η "μοναδική ικανότητα" του μαχητικού "harrier" προέρχεται από μια ειδική "καρδιά" - ο κινητήρας "pegasus" εξοπλισμένος με τεχνολογία ώθησης διεύθυνσης με τη ρύθμιση του περιστρεφόμενου ακροφυσίου του κινητήρα, βοηθά το μαχητικό σε κάθετη απογείωση και προσγείωση και ολοκληρώνει μια ποικιλία εργασιών στον αέρα.

καθώς τα μαχητικά αεροσκάφη τίθενται σε πραγματική μάχη, προβλήματα όπως λίγα όπλα και υψηλή κατανάλωση καυσίμου κατά την κατακόρυφη απογείωση έχουν προκύψει σταδιακά, γεγονός που επηρεάζει επίσης άμεσα τις θαλάσσιες ικανότητές τους μάχης.

πώς να κάνετε ένα αεροσκάφος κάθετης απογείωσης και προσγείωσης με βάση το αεροπλάνο να «απογειώνεται με φορτίο»; η προσοχή των επιστημονικών ερευνητών επικεντρώνεται για άλλη μια φορά στο κατάστρωμα απογείωσης με άλματα σκι του αεροπλανοφόρου. αυτό το αναποδογυρισμένο κατάστρωμα σε σχήμα τόξου επιτρέπει στο αεροσκάφος με βάση το αεροπλάνο να αποκτήσει μια κατάλληλη γωνία επίθεσης απογείωσης μετά την τροχοδρόμηση, και με τον ισχυρό κινητήρα, μπορεί να επιτύχει απογείωση μεγάλου φορτίου.

αυτή η διαδικασία είναι σαν να πετάς ένα χάρτινο αεροπλάνο στην παιδική ηλικία, βρες τη σωστή γωνία για να "εκμεταλλευτείς τον ανατολικό άνεμο" και μετά πετάξτε το δυνατά και το χάρτινο αεροπλάνο μπορεί να πετάξει. από τη δεκαετία του 1970, το ηνωμένο βασίλειο ανακαίνισε το ελαφρύ αεροπλανοφόρο "sports god", αφαίρεσε τον καταπέλτη ατμού και στη συνέχεια τροποποίησε το κατάστρωμα πλώρης σε ένα κατάστρωμα άλματος σκι 12 μοιρών μέσω "μικρής απογείωσης με άλματα σκι, κατακόρυφης προσγείωσης". η μέθοδος επιτρέπει στο μαχητικό αεροσκάφος "harrier" να είναι εξοπλισμένο με περισσότερα πυρομαχικά για επιχειρήσεις μεγάλης εμβέλειας, αυξάνοντας αποτελεσματικά την ακτίνα μάχης των αεροσκαφών κάθετης απογείωσης και προσγείωσης που βασίζεται σε αεροπλάνο.

εκτός από την "εκμετάλλευση του ανατολικού ανέμου", η χρήση λεπτών και ελαφρών υλικών για τη μείωση του βάρους και το "downsizing" είναι επίσης μια σημαντική επιλογή για την αύξηση της εμβέλειας και της ικανότητας πυρομαχικών των μαχητικών αεροσκαφών. υπάρχει ένα ρητό στην αεροπορική βιομηχανία: "προσπαθήστε να μειώσετε κάθε γραμμάριο βάρους του αεροσκάφους όταν οι επιστημονικοί ερευνητές επιδεικνύουν το σχεδιασμό του αεροσκάφους, βασική αρχή στη χρήση υλικών και εξοπλισμού είναι "μειώστε όσο το δυνατόν περισσότερο".

στα τέλη της δεκαετίας του 1960, κατά τη διαδικασία ανάπτυξης του αεροσκάφους πρώτης γενιάς κάθετης απογείωσης και προσγείωσης με βάση το αεροπλάνο yak-38, η σοβιετική ένωση ανακάλυψε ότι ο ανυψωτικός κινητήρας του δεν λειτουργούσε κατά τη διάρκεια της πτήσης, γεγονός που πρόσθεσε μεγάλο βάρος στο μαχητικά αεροσκάφη, με αποτέλεσμα υψηλή κατανάλωση καυσίμου και χαμηλό φορτίο βόμβας με ακτίνα μάχης μικρότερη από 200 χιλιόμετρα, είναι γνωστό ως «προστάτης ιστού».

τα επόμενα 10 χρόνια, το σοβιετικό γραφείο σχεδίασης yakovlev χρησιμοποίησε ευρέως κράμα αλουμινίου-λιθίου και άλλα σύνθετα υλικά στο σχεδιασμό των μαχητικών αεροσκαφών για να μειώσει το βάρος του και να αυξήσει την εμβέλειά του δίνουν στο μαχητικό αεροσκάφος δυνατότητες εναέριας μάχης οπτικής εμβέλειας.

το 1987, κυκλοφόρησε το αεροσκάφος δεύτερης γενιάς κάθετης απογείωσης και προσγείωσης της σοβιετικής ένωσης με βάση το αεροπλάνο yak-141. το υλικό από ανθρακονήματα του μαχητικού αντιπροσωπεύει το 28%. ταχύτητα πτήσης 1,7 mach έχει γίνει το πρώτο πλοίο κάθετης απογείωσης και προσγείωσης στον κόσμο που επιτυγχάνει υπερηχητική πτήση.

το 2004, οι ηνωμένες πολιτείες ξεκίνησαν ένα «σχέδιο απώλειας βάρους» κατά την ανάπτυξη του μαχητικού αεροσκάφους f-35b. επιδιώκοντας το ελαφρύ βάρος, επιστημονικοί ερευνητές πραγματοποίησαν ένα έργο αναβάθμισης οκτώ μηνών, χρησιμοποιώντας κόλλες υψηλής αντοχής για την αντικατάσταση των συνδετήρων δέρματος, φρεζάρισμα και λείανση κάθε μικροσκοπικού εξαρτήματος και ακόμη και μείωση του μεγέθους του κάθετου πτερυγίου για να παρέχει περισσότερο χώρο στο μαχητικό αεροσκάφος το βάρος μειώνεται κατά 1.225 τόνους περίπου.

οι καλές στιγμές δεν κράτησαν πολύ και το f-35b υπέφερε από «συνέπειες απώλειας βάρους». κατά τη διάρκεια της δοκιμής ανθεκτικότητας το 2010, εμφανίστηκαν πρόωρες δομικές ρωγμές στο φέρον πλαίσιο της κύριας πτέρυγας του δοκιμαστικού αεροσκάφους f-35b. η δομική αντοχή του πλαισίου του αεροσκάφους έχει μειωθεί σημαντικά, με αποτέλεσμα η αναμενόμενη διάρκεια ζωής της πρώτης παρτίδας μαχητικών f-35b να είναι μόνο το ένα τέταρτο της σχεδιαστικής αξίας και συχνές αστοχίες κατά τη διάρκεια της υπηρεσίας. φαίνεται ότι είναι δίλημμα η επίτευξη «απογείωσης με βάρος» μαχητικών αεροσκαφών μέσω «απώλειας βάρους».

προς το παρόν, ο στρατός των ηπα έχει προτείνει ένα σχέδιο αναβάθμισης για το f-35b τροποποιώντας τον κινητήρα και αυξάνοντας το ποσοστό των νέων υλικών που χρησιμοποιούνται, αναμένεται να μειώσει σημαντικά το ποσοστό αστοχίας του μαχητικού αεροσκάφους και να παρατείνει τη διάρκεια ζωής του , είναι ακόμα άγνωστο αν μπορεί τελικά να ξεπεράσει τα «δύο διλήμματα» της κάθετης απογείωσης και προσγείωσης.

οι συνδυασμένες λύσεις διευκολύνουν την ασφαλή απογείωση και προσγείωση

ο σύγχρονος ναυτικός πόλεμος απέχει πολύ από χερσαίους σταθμούς ανεφοδιασμού, τα αεροπορικά καύσιμα είναι πολύτιμος πόρος και οι κατευθυνόμενοι πύραυλοι ακριβείας που διαθέτουν μαχητικά αεροσκάφη μπορούν εύκολα να κοστίσουν εκατομμύρια δολάρια ο καθένας. προκειμένου να διασφαλιστεί η βιωσιμότητα των στρατιωτικών επιχειρήσεων, τα αεροσκάφη που βασίζονται σε κάθετη απογείωση και προσγείωση πρέπει όχι μόνο να μπορούν να «απογειώνονται με φορτίο», αλλά και να επιτυγχάνουν ασφαλή προσγείωση με βόμβες και καύσιμα.

για το σκοπό αυτό, οι επιστημονικοί ερευνητές υιοθέτησαν ένα συνδυασμό συνδυασμού «συμβατικού συστήματος πρόωσης + συστήματος ανύψωσης» για να αποσπάσουν την ισχύ εξόδου από τον κινητήρα για να επιτύχουν το αποτέλεσμα «πετώντας προς τα πάνω» και «σταθερής προσγείωσης».

το πρώτο βήμα είναι να μεταδοθεί η ισχύς στη συσκευή ανεμιστήρα που βρίσκεται στο μπροστινό μέρος του κινητήρα μέσω του κύριου άξονα του στροβίλου, ο οποίος δημιουργεί έναν πίδακα ροής αέρα προς τα κάτω και στη συνέχεια διανυσματοποιεί την παραγόμενη ανύψωση μέσω του ακροφυσίου στο κάτω μέρος του ανεμιστήρα το δεύτερο βήμα είναι μέσω εκτροπής στους δύο αγωγούς, ο συμπιεσμένος αέρας που παράγεται από τον συμπιεστή του κινητήρα κατευθύνεται στα φτερά και στις δύο πλευρές και στη συνέχεια ψεκάζεται προς τα κάτω μέσω των ακροφυσίων στις άκρες των φτερών. αυτό όχι μόνο θα παρέχει στο μαχητικό μεγαλύτερη κατακόρυφη ανύψωση, αλλά και θα προσαρμόσει την κατεύθυνση του πίδακα όταν το κέντρο βάρους του αεροσκάφους μετατοπίζεται για να διατηρήσει μια σταθερή στάση πτήσης του μαχητικού.

το ρωσικό γραφείο σχεδίασης tumansky αναβάθμισε το συμβατικό σύστημα πρόωσης σε κινητήρα με περιστροφικό ακροφύσιο και το εφάρμοσε στο μαχητικό αεροσκάφος yak-141. το ακροφύσιο του κινητήρα έχει λειτουργία διεύθυνσης και μπορεί να εκτραπεί προς τα κάτω. όταν το μαχητικό απογειώνεται κατακόρυφα, το ακροφύσιο ψεκάζεται προς τα κάτω για να παρέχει ανύψωση μετά την είσοδο σε κατάσταση πλεύσης, το ακροφύσιο επιστρέφει στο επίπεδο για να παρέχει ισχύ προς τα εμπρός. επιπλέον, δύο κινητήρες ανύψωσης rd-41 εγκατεστημένοι σε σειρά στην άτρακτο στο πίσω μέρος του πιλοτηρίου αναπτύχθηκαν επίσης από το tumansky design bureau και είναι ειδικά σχεδιασμένοι για να βελτιώνουν την απόδοση κάθετης απογείωσης και προσγείωσης του μαχητικού αεροσκάφους για να εξασφαλίσουν επαρκή υποστήριξη ανύψωσης κατά την απογείωση και την προσγείωση.

ωστόσο, βρετανοί ερευνητές διαπίστωσαν ότι είτε πρόκειται για "συμβατικό σύστημα πρόωσης + σύστημα ανύψωσης" είτε για "περιστρεφόμενο κινητήρα με ακροφύσιο + σύστημα ανύψωσης", οι δύο συνδυαστικές λύσεις συχνά υποφέρουν από προβλήματα όπως η ανεπαρκής ώθηση υπό έντονες καιρικές συνθήκες. ως εκ τούτου, ανέπτυξαν την τεχνολογία προσγείωσης «κύλισης» αεροσκαφών που βασίζονται σε μεταφορείς.

η προσγείωση "κύλισης" συνδυάζει την παραδοσιακή προσγείωση και την κατακόρυφη προσγείωση το αεροσκάφος με βάση το αεροπλάνο προσεγγίζει από την πρύμνη κατεύθυνση του πλοίου υπό μια ορισμένη γωνία ολίσθησης υπό την κοινή δράση του ανεμιστήρα ανύψωσης, του ακροφυσίου εκτροπής και της αεροδυναμικής δομής του αμαξώματος. κάτω και πλησίασε το αεροπλανοφόρο σε στάση «πτώσης φύλλων» αφού άγγιξε το πλοίο, βασίστηκε στο ψηφιακό σύστημα αντιμπλοκαρίσματος πέδησης για τον έλεγχο της απόστασης πέδησης στο έδαφος εντός 50 μέτρων.

αν και η "κυλιόμενη" προσγείωση είναι πιο περίπλοκη και επικίνδυνη από την τυπική μέθοδο κατακόρυφης προσγείωσης, η ισχυρή ανύψωση που παρέχεται κατά τη διαδικασία προσγείωσης επιτρέπει στο αεροσκάφος που βασίζεται στο μεταφορέα να προσγειωθεί στο πλοίο που φέρει μεγαλύτερο φορτίο. το 2018 το βρετανικό βασιλικό ναυτικό ολοκλήρωσε 187 κάθετες προσγειώσεις στο αεροπλανοφόρο «queen elizabeth» και πραγματοποίησε 15 «κυλιόμενες» δοκιμές προσγείωσης στο πλοίο, επιτυγχάνοντας καλά αποτελέσματα.

οι τεχνολογίες υποστήριξης οδηγούν σε αναβαθμίσεις χωρητικότητας

στις αρχές της δεκαετίας του 1970, ο τότε αρχηγός ναυτικών επιχειρήσεων των ηπα άιλμερ πρότεινε για πρώτη φορά να κατασκευαστεί ένα μικρότερο, πιο οικονομικό «πλοίο ελέγχου θάλασσας» εξοπλισμένο με αεροσκάφη κάθετης απογείωσης και προσγείωσης. εκείνη την εποχή, το σχέδιο απορρίφθηκε από τον στρατό λόγω ανώριμης τεχνολογίας κάθετης απογείωσης και προσγείωσης.

τον τελευταίο μισό αιώνα, όλο και περισσότεροι εθνικοί στρατοί εξόπλισαν αεροσκάφη κάθετης απογείωσης και προσγείωσης που βασίζονται σε αεροπλανοφόρο, και τα αμφίβια επιθετικά πλοία που συνεργάζονται μαζί τους αναπτύχθηκαν επίσης επαναληπτικά. πάρτε ως παράδειγμα το ιταλικό αμφίβιο πλοίο «τεργέστη» που εκτοξεύτηκε το 2019. είναι εξοπλισμένο με ένα κατάστρωμα απογείωσης για άλματα σκι και μια πλημμυρισμένη αποβάθρα εκτελεί έλεγχο στη θάλασσα στην αποστολή ελέγχου αέρα, κάποτε έγινε ένα «πρότυπο πλοίου» που οι μεγάλες στρατιωτικές βιομηχανικές εταιρείες ανταγωνίζονταν για να μιμηθούν.

ταυτόχρονα, η είσοδος αεροσκαφών κάθετης απογείωσης και προσγείωσης που βασίζεται σε αεροπλανοφόρο οδήγησε επίσης στην ταχεία ανάπτυξη μιας σειράς υποστηρικτικών τεχνολογιών και όπλων και εξοπλισμού. αυτές οι υποστηρικτικές τεχνολογίες και τα όπλα και ο εξοπλισμός έχουν γίνει οι «νέοι εταίροι» κάθετης απογείωσης και προσγείωσης αεροσκαφών που βασίζονται σε αεροπλανοφόρο, βελτιώνοντας ουσιαστικά την αποτελεσματικότητα μάχης.

φορέστε «μονωτικά κοστούμια» στο θάλαμο πτήσης. δεδομένου ότι το αέριο υψηλής θερμοκρασίας που εκτοξεύεται προς τα κάτω κατά την κάθετη απογείωση και προσγείωση αεροσκάφους που βασίζεται σε αεροπλάνο θα προκαλέσει διάβρωση υψηλής θερμοκρασίας στο κατάστρωμα, οι επιστήμονες έχουν εργαστεί σκληρά για την ανάπτυξη του στρώματος θερμικής προστασίας του καταστρώματος. λαμβάνοντας ως παράδειγμα το αεροπλανοφόρο «queen elizabeth» του βρετανικού βασιλικού ναυτικού, οι επιστημονικοί ερευνητές ανέπτυξαν μια νέα τεχνολογία επίστρωσης με θερμικό φράγμα με βάση το αλουμίνιο και τα κράματα τιτανίου η προστατευτική επίστρωση πάχους 2,5 mm μπορεί να προστατεύσει το κατάστρωμα από κινητήρες που αντέχουν σε θερμοκρασίες χιλιάδων των βαθμών κελσίου η φλόγα της ουράς είναι καυτή.

ανυψώστε τον ανεμιστήρα «μειώστε το λίπος και αδυνατίστε». αν και ο ανεμιστήρας ανύψωσης μπορεί να παρέχει μεγαλύτερη ανύψωση για κάθετη απογείωση και προσγείωση αεροσκάφους με βάση το αεροπλάνο, καταλαμβάνει πολύ χώρο στην άτρακτο, μειώνοντας έτσι την χωρητικότητα καυσίμου του μαχητικού αεροσκάφους. αφού το μαχητικό αεροπλάνο πετάξει στο επίπεδο, ο ανεμιστήρας ανύψωσης χάνει τη χρησιμότητά του. προκειμένου να βελτιωθεί περαιτέρω η απόδοση ισχύος του μαχητικού αεροσκάφους, αφενός, οι επιστημονικοί ερευνητές χρησιμοποιούν έναν εμπρός τοποθετημένο ανεμιστήρα για να μειώσουν την αντίσταση προς τον άνεμο, αφετέρου, μειώνοντας τον αριθμό των πτερυγίων του ανεμιστήρα και βελτιστοποιώντας τον αεροδυναμικό σχεδιασμό με τις λεπίδες, το βάρος του εξοπλισμού μειώνεται διατηρώντας παράλληλα υψηλή ώθηση.

ο κινητήρας «μειώνει την πολυπλοκότητα και την απλοποιεί». οι κινητήρες ωστικού διανύσματος έχουν πολλά πολύπλοκα εξαρτήματα, όπως μηχανισμούς εκτροπής και πλάκες ρύθμισης. για το σκοπό αυτό, επιστημονικοί ερευνητές σε ορισμένες χώρες έχουν προτείνει την έννοια της αεροδυναμικής διάνυσμα ώσης, η οποία προσθέτει ένα μικρό ρεύμα ροής αέρα σε ελεγχόμενη κατεύθυνση στο ακροφύσιο για να παρεμβαίνει στο κύριο ρεύμα του ακροφυσίου και να δημιουργεί ένα διάνυσμα ώσης. η αντικατάσταση του παραδοσιακού μηχανισμού εκτροπής με ένα τέτοιο "τοίχωμα αέρα" μπορεί όχι μόνο να μειώσει το βάρος του ακροφυσίου κατά 80% και να μειώσει το κόστος κατασκευής κατά το ήμισυ, αλλά και να επιταχύνει την ταχύτητα απόκρισης του διανυσματικού κινητήρα ώθησης, βελτιώνοντας αποτελεσματικά την ικανότητα ελιγμών του κάθετη απογείωση και προσγείωση αεροσκαφών και ευελιξία.

πετώντας ταχύτερα, προσγειώνεται πιο σταθερά και μετατρέπει την ισχύ πιο αποτελεσματικά... αυτές οι συνεχείς αλλαγές βοηθούν τα αεροσκάφη που βασίζονται σε κάθετη απογείωση και προσγείωση να συνεχίσουν να προσαρμόζονται στις νέες ανάγκες του πεδίου μάχης.

πέρυσι, το βρετανικό βασιλικό ναυτικό ξεκίνησε ένα σχέδιο μετασχηματισμού αεροπλανοφόρου - με βάση το αεροπλανοφόρο της κατηγορίας queen elizabeth, αφαιρέθηκε το κατάστρωμα πτήσης για άλματα σκι και εγκαταστάθηκαν καλώδια σύλληψης και ηλεκτρομαγνητικοί καταπέλτες για τη διαδικασία απογείωσης και προσγείωσης του μαχητικά f-35b πιο αποτελεσματικά και βολικά.

όχι μόνο αυτό, το μετασχηματισμένο αεροπλανοφόρο θα είναι επίσης εξοπλισμένο με μη επανδρωμένα δεξαμενόπλοια πλοίων. μέσω του εναέριου ανεφοδιασμού καυσίμων, μπορεί να αυξηθεί η εμβέλεια και η ακτίνα μάχης των αεροσκαφών κάθετης απογείωσης και προσγείωσης που βασίζονται σε αεροπλάνο.

κατά μία έννοια, οι επαναληπτικές αναβαθμίσεις και τα κέρδη ενδυνάμωσης και αποτελεσματικότητας αυτών των τεχνολογιών υποστήριξης έθεσαν τα θεμέλια για κάθετη απογείωση και προσγείωση αεροσκάφους που βασίζονται σε αεροπλάνο για να επιχειρούν απογειώσεις με άλματα σκι και «κυλιόμενες» προσγειώσεις. η εξέλιξη και η ανάπτυξη όπλων και εξοπλισμού σπάνια περιλαμβάνει ένα μόνο άλμα προς τα εμπρός, αλλά πιο συχνά μια κοινή προσπάθεια χρειάζεται περαιτέρω δοκιμή.