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076上殲35的問題
隨著076的出塢,而殲35能否上艦的問題依然還在討論中,有的人找到了若干年前某一篇論文或者招標文件數據,說是某無人機最大著艦重量不超過十噸的計算結果,然后把這個論點引導到了076上,認為這個就是076是無人機航母并且不能使用殲35的證據,但是在那個時期,還同時流傳著一個消息就是076采用了兩條40米的輕型電磁彈射器,主要功能就是來彈射無人機,后來有人根據這個還劃出了效果圖。比如攻擊11無人機,最大起飛重量能夠達到15-20噸,但空機重量也就在7噸,如果保持1噸備用油料,2噸帶回載荷,那么著艦就是10噸,符合這個推斷,而且兩部電磁彈射器無人機出動效率更高;
但實際上是一條130米的電磁彈射器,放棄出動率來提高彈射起飛重量,所以能這些消息應該是初期方案,但隨著時間很多方案做了變更。但具體內容就沒有再流出來,所以有可能一直在討論沒有更新過的信息;
那么076能否起降除了電磁彈射,阻攔索外,還要看甲板強度,包括彈射起飛區和著艦區的甲板耐沖擊強度,和彈射區的甲板強度;
艦載機對航空甲板著艦沖擊力
艦載機在航母甲板上降落時會對甲板產生較大的沖擊力,也叫做砸甲板。這種沖擊力主要來源于飛機著艦時的高速運動以及其尾鉤與甲板阻攔索系統的相互作用。研究表明,飛機著艦時,甲板會受到較大的沖擊載荷,尤其是在著艦點附近區域,應力集中現象明顯。
航母的運動狀態(如波浪影響)也會對飛機的沖擊載荷產生顯著影響。例如,當航母在規則波浪中航行時,艦船的運動會導致飛機著艦時的沖擊輪載發生變化,從而增加飛機的沖擊載荷。此外,航母甲板的結構設計必須能夠承受這些沖擊載荷,通常使用高強度鋼材來確保其強度和韌性。
另外,艦載機著艦時的沖擊力還受到飛機降落角度和阻攔索系統性能的影響。如果飛機降落角度過大或過小,都會增加著艦沖擊載荷。阻攔索系統的設計和性能也至關重要,它需要能夠有效吸收飛機著艦時產生的巨大能量,以減少對甲板和飛機的損傷。
航空甲板著艦沖擊力對航母甲板結構設計的具體要求包括以下幾個方面:
高強度和高韌性:航母飛行甲板的鋼材必須具備極高的強度和韌性,以承受艦載機起飛和降落時產生的巨大沖擊力;
耐高溫性能:航母飛行甲板不僅要承受巨大的沖擊力,還要能夠抵抗噴氣式飛機高達幾千度的火焰灼燒。因此,甲板材料需要具備極高的耐高溫性能。
抗變形能力:航母主體結構在承受艦載機降落時產生的硬性沖擊時,不能出現影響其正常使用的變形。所以航空甲板材料必須具有足夠的抗扭曲能力和抗沖擊能力。
防彈能力:航母飛行甲板還需要具備一定的防彈能力,以保護艦載機在降落過程中不受外來威脅。
厚度要求:為了減輕船體重量、提高航速和降低重心,航母飛行甲板的厚度不能太厚,一般在40到50毫米之間,并且不平度在5毫米以下。
拼焊鋼板:拼焊飛行甲板的鋼板板面要越大越好,以減少焊縫增加強度;鋼板要越薄越好,以減輕船體重量,提高航速,使船體更加平穩。所以要用到專用的寬厚板熱軋機,于將鋼坯料加熱、軋制并最終形成符合航母甲板要求的高強度、抗沖擊和耐高溫的鋼板;
但對于使用了130米長度的電磁,一樣需要提高甲板強度,電磁彈射器是一種利用直線電機產生的電磁力來加速艦載機的裝置,其優點包括體積小、重量輕、效率高、控制精度高等。然而,由于電磁彈射器需要在短距離內提供巨大的推力,這可能會對航母甲板產生一定的應力和變形壓力。因此,甲板的材料選擇和設計必須能夠承受這些額外的負荷,以避免結構損壞或功能失效,130米和40米長度電磁彈射器對于甲板強度要求是不一樣的,都需要加強;
如福特航母最大艦載機著艦重量為24噸,著艦速度210公里/小時,甲板厚度約為51毫米(2英寸)。那么簡單推算一下10噸艦載機著艦甲板厚度,約為21毫米軋制鋼板,而殲35的空中假設為15噸,1噸備用油料,2噸帶回載荷,那么著艦重量為18噸,那么甲板厚度要上升到38毫米,全甲板需要增加重量1600噸左右;
?這個重量對于4萬余噸排水量不算啥,但飛行甲板位置非常高,提高了整個重心,而且兩棲攻擊艦船體強度也沒有航母那么高,所以也要盡量減少重量,艦體外飄部分不需要用這么厚,所以可以采用著艦區和彈射區域部分加強,那么飛行甲板整體增加1000噸,而加強結構300噸就能滿足艦載機彈射25噸和20噸著艦需求;
如果采用斜角度甲板,那么整個甲板厚度要保持一致,會帶來嚴重的增重問題,這也是076不采用斜角甲板的一個原因;
076的未來改進
四川艦作為首制艦暫時只有一艘,本身也帶有很多實驗的性質,畢竟作為一艘新概念大型作戰艦艇還很多功能需要實際驗證后,才能進入批量生產;其中其中有個最大問題就是釋放回事兩棲登陸艇與航空作業的沖突,如圖所示這些登陸艇在進出時候,由于風向,流向,塢艙進排水影響,軍艦基本上不能彈射和回收固定翼戰斗機,而且這么大的塢艙也嚴重影響艦載機和彈藥油料的裝載量,現在兩棲攻擊艦更多是強調輸送和登陸,并不強調對地攻擊能力,而076現在保留了大的塢艙同時也裝了130米電磁彈射器,那么如何配置相應的艦載機和登陸裝備,將會是一個很大的問題。
作為東大國來說,已經有071和075這種輸送為主的兩棲作戰艦艇,數量也比較多,反而缺的就是對地打擊火力,在作戰陣位上071/075是要靠前部署,實施登陸作戰,而076彈射艦載機,哪怕是攻擊11無人機,都不能距離海岸太近,否則艦載機剛剛飛起來就會進入對方地空導彈的射界,所以作者認為076的作用更多是用來支援071/075等兩棲艦船實施登陸作戰,那么這種大型塢艙的價值就需要實踐來證實了!
東大前段時間發布了40兆瓦大功率燃氣輪機,而現在076燃氣輪機也就在21兆瓦左右,在未來076改進型號上可以考慮使用兩臺40兆瓦代替21兆瓦燃氣輪機帶動發電機,艦體長度提升一個艦體寬度38米,這樣就能夠提升076的噸位到5萬余噸,艦體長度可以達到300米,吃水線寬38米,吃水8.5米,長寬比7.5,方形系數0.6,滿載排水量5.5萬噸,那么2臺40兆瓦+8臺6兆瓦總功率128兆瓦大約17.4萬馬力。
全電推動模式,航速最少能夠達到28節以上,這個尺寸和遼寧艦相當,殲35戰斗機運作更加方便,載機數量可以達到24架以上,日出動率達到60架次,甲板厚度可以增加到50毫米,彈射器可以增加到兩條,可以起降殲15T,空警600等重型艦載機,至于斜甲板如果是運作無人機那么還是076直通甲板更為合適,同時只保留一層車輛甲板,采用小型艦尾船塢,降低船體高度,提高穩定性,這種方案最大問題就是造價提升,用戶能否接受!
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