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美国航母飞行甲板涂料技术
2019年02月26日    阅读量:6988    新闻来源: 中国腐蚀与防护网  |  投稿
母飞行甲板的功能是实现舰载机的降和转运,甲板涂是专门为保证舰载机正常运转以及相好断备和工作人员的移动安全而的,除了传统的防滑作用和耐磨特性外,现代航母甲板涂料还需要具备可降低甲板温度、低雷达探测性、迅速凝固成型、环境友好等特点。在航母各主要系统相关技术逐步提升的同时,甲板涂料性能也在不断改进,新型涂料的应用可对航母的甲板维护/维修时间、隐蔽性、舰员的工作生活条件以及环境等方面予以改善。

 

航母飞行甲板涂料


航母飞行甲板涂料通常由成膜树脂、防滑粒料、溶剂和颜料组成,树脂是涂料的主要组成成分防滑粒料是提高涂料防滑性能的添加剂,另外还有少量助剂,如消泡剂、湿润剂、防老化剂、阻燃剂增韧剂等。树脂将粒料固定,同时保护基材不受破坏。与普通的舰体涂料相比,甲板涂料具备一些独有的特性:飞行甲板常年暴露于海洋环境中,昼夜温差和季节变化造成甲板结构产生轻微的热胀冷缩形变,若涂层的弹性和韧性不足这种形变必然会很快导致涂料开裂和脱落,一旦涂料脱落,不仅会使甲板失去平整度,涂料碎片还会对舰载机发动机造成安全隐患,舰载机在甲板上起降时,会对涂层产生极大的冲击能,需要一定的弹性缓冲,而且飞行甲板涂层一般较厚,柔韧性不足会导致涂料开裂飞行甲板涂料对摩擦系数有一定的要求,一般要求在0.7以上,摩擦系数越大防滑性越好,才能有效防止因舰体摇晃造成飞机侧滑和人员摔伤;在潮湿及积水环境下,防滑性能不会严重下降;甲板是飞机起降和人员活动频繁的地方,涂料优异的耐磨损性可减少磨损延长使用寿命;高盐、高湿、高温差的海洋性气候使甲板基材的腐蚀加刷,涂料要具备良好的附着力和密封性,才能阻止或减缓水汽和盐雾的渗透,确保基材不受腐蚀使用寿命较长的涂料不仅具有耐日光曝晒、耐干湿交替变化、耐海水浸湿等特性,还要耐油污,能用洗涤剂液进行简单方便的清洗;涂料喷涂在甲板上并不是完全平整光滑的,而是呈现微小褶皱形态的,以增强防滑性;飞行甲板是舰员经常活动和行走的地方,涂料的踩踏舒适性也是很重要的。另外,根据各国涂料的标准不同还会有一些特定要求,如美海军要求涂料在使用中发生意外破损时,脱落部分须呈粉状而不是片状且舰员可使用快速涂覆材料修补,并保证修补区域在24小时内固化,具备30天的使用寿命或能承受1600次舰载机起降等。

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长寿命防滑涂料


对于航母飞行甲板涂料,耐磨性是一个无法回避的问题。美国军用标准要求涂料每年必须能够承受舰载机起降1000架次以上而直到1990年代,实用效果都远达不到这个标准,有些部位的涂料在起降3000架次左右就出现了损坏的现象。2006年,美海军制造维修技术研究所对尼米兹级核动力航母和当时在役的小鹰级航母使用的防滑涂料进行分析后,提出了延长飞行甲板涂料寿命的需求和揩施。


    从对飞行甲板维修的角度来看,所需的时间、成本和劳动强度都比较大,在维修成本方面,根据具体情况不同,每平方米约需140~270美元。对于尼米兹级航母来说,每次部署后,飞行甲板重点位置80%面积的防滑涂料均要更换,若能够提高涂料寿命,将更换周期延长至两次部署,则海军每年节省的经费就相当可观。根据使用情况,部署期间还要对降落区的涂料进行2-3次清洁或更换。考虑到部暑情况,有些涂料更换工作无法回到美国本土船厂和港口进行,而在国外开展相关修整工作的费用会相当高,且航母在这段时间无法执行任务,延长防滑涂料的寿命就显得尤为重要。包括美国大西洋舰队司令部、太平洋舰队司令部、海军海上系统司令部以及纽波特纽斯造船厂、诺福克海军造船厂、普吉特湾海军船厂和卡尔文森号航母、”乔治.华盛顿“号航母、黄蜂号两栖攻击舰在内命防滑涂料的研制工作。


    目前的防滑涂料多采用加入氧化铝粒料提升粘性和耐磨性的环聚酰胺树脂涂料,为达到延长使用寿命的目的,研究主要围绕优化环氧树脂和粒料的性能等方面展开。研究共分为三个阶段进行第一阶段主要完成的工作包括环氧树脂配方喷涂试验、强度试验冲击试验、浸泡试验并分析试验的结果,验证聚合物配方的效果;第二阶段进行粒料配方试验;第三阶段进行耐磨试验和摩擦系数试验。


    硏究机构借鉴了在桥梁和公路铺设方面的设备和技术,开发出更高性能的环氧树脂粘结剂,同时研制了专用的涂装装置和自动喷涂工艺,尽可能节约涂料并降低芳动力。喷涂时,首先将甲板表面进行清理,通常采用喷射钢丸或高压水冲洗,然后直接在钢质基体表面实施喷凃,喷涂工作完成后4小时,涂料即可完全固化,达到正常使用的水平。在新型粒料的研制方面需要在氧化铝材料的基础上添加新材料以提升耐磨性。防滑粒料按材质可分为两类:合成有机材料(树脂、橡胶粒子等)和无机物(石英砂、玻璃、氧化铝等),这些粒料具有不同的形状和粒径,可直接掺入涂料中或在最后一道涂料施工后未固化前喷洒在涂料上。新型粒料中加入了碳化硅(SiC,即金砂)和氧化锆(ZrO2)。在涂覆时,需要根据甲板的不同区域选用不同粒料比例的涂料,例如由于碳化硅、氧化锆的硬度高,属于硬粒料,为了避免对拦阻索的过度磨损,规定在舰载机降落拦阻区域内,不得使用含硬粒料的涂料,只能使用加入橡胶粒等软粒料的涂料。


    在新型涂料的硏发过程中,对使用后成本的估算是相当重要的,为此,军方对航母现用材料的更换成本与新材料进行了对比,并以几次典型的甲板涂料更换工作作为参考。小鹰号在21世纪初进行的一次甲板维修,更换涂料的甲板总面积约1.08万平方米,其中人工费用为240美元/平方米、材料费用为30美元/平方米;尼米兹级航母林肯号在2004年进行的次0.65万平方米甲板涂料更换时,每平方米的成本约为217美元,总成本为141万美元。按照每艘尼米兹级航母每次部署后更换0.92万平方米甲板涂料、部署周期2.5年、每平方米成本217美元计算,每艘航母每年需更换0.37万平方米涂料,美海军的10艘航母共3.7万平方米,总成本约803万美元,若能改为毎两次部署再更换,则每年可节省约400万美元。


    此外,新型涂料还具有一些额外的优势,如良好的摩擦系数和耐磨性可改善甲板设备和人员的安全;提高舰载机出动和回收效率;现有的涂料需要7天的充分固化间才能允许舰载机使用飞行甲板,新型涂料迅速固化可缩短舰载机上舰时间,涂覆工作甚至可以紧邻部署时间安排。


    除了基于成本以及耐磨性方面的考虑外,美海军还将面临解决垂直起降舰载机起降时对甲板的耐热需求,为此除上述涂料外,美海军研究实验室在海上系统司令部的支持下研制出更长寿命的硅氧烷基防滑涂料,并于201111月在提康德罗加级巡洋舰圣乔治角号上的直升机起降平台和舰员通道上进行了试验。这种新型涂料比传统环氧基涂料有更长的寿命并不易退色,更耐化学腐蚀且价格便宜。硅氧烷基涂料可采用多种涂装方法,它可以在底漆或金属表面进行滚涂或喷涂。美海军每年在各型舰艇上涂装面积约34.4万平方米的防滑涂层,成本近6000万美元。目前防滑涂料的最长寿命仅为18个月,且随着海洋环境的变化,性能指标会迅速降低,这些因素往往导致涂料提前失效。而根据美海军估计,硅氧烷基涂料可持续使用60个月以上。


低吸收太阳能防滑涂料


航母长期在海上服役,飞行甲板要承受阳光暴晒以及舰载机的起降,温度提升明显,而甲板温度的提升势必会带动下方舱室的温度上升,对人员的工作生活和设备运行产生不利影响。为了控制舱室不受飞行甲板影响而升温,美海军研发了对太阳能低吸收率的甲板防滑涂料。在非固化条件下,该涂料的成分(重量百分比)为10%以下的纳米颜料、15%~35%的环氧树脂,5%~20%的非纳米颜料以及粒料。经研究机构测试,利用低吸收太阳能防滑涂料,可使甲板和上层建筑的表面温度降低5.5~11摄氏度,这样就不用改进空调系统或增加空调运行负担既节约能源,又可达到降低甲板下舱室温度的目的。


    为了避免航母甲板因风浪或雨水造成的积水对低吸收太阳能防滑涂料的防滑性能产生影响,研究机构在硏制该涂料的同时,还曾设计了一项甲板结构改动方案。该方案的主要内容是:在飞行甲板下方沿纵向中心线设一条贯穿舰体首尾的中央排水槽,同时在中央排水槽与左右两側舰舷间的甲板下有间隔地设置多条V形排水槽,V字尖端朝向舰首。这样,一旦甲板上的积水增多或出现燃料及其他液体溢洒的情况,即可沿着V形槽排出舰舷或排入中央排水槽,中央排水槽中的水则从舰尾排出。但该方案对于结构变化后甲板的功能,特别是对舰载机起降、停放、转运以及人员和设备的安全是否会产生影响没有被提及,且该方案似乎也并未被采用。


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激光处理金属防滑镀层


激光处理金属防滑镀层工艺(LISI)不同于目前通常使用的传统有机防滑涂料,是利用激光熔化金属粉末,以之形成耐磨的表面。该工艺采用耐蚀的金属粉末,如钛粉。首先在甲板金属基体上涂覆含有足够浓度的钛粉水溶性黏结剂涂层,该金属与陶瓷结合形成无毒金属粉末;然后将粉末烘干,在基体表面形成稍有弹性的敷层;利用高能激光照射基体表面,使表面层与金属粉末覆层快速熔化,融合成一体,金属粉末一部分形成长期防腐的底层,一部分形成耐磨面层。目前试验时采用的激光束宽度只有4毫米,在实际应用中,可使用组合激光器使光東宽度达到30~40毫米,以加快施工速度。


    应用激光处理金属防滑镀层工艺是获得防滑甲板涂层的革新技术,海军水面作战中心认为该镀层的整体性能要优于目前的有机防滑涂料,施工时也不会对航母正常运转产生严重影响,且经过估算,航母在全寿命期内能节省费用达5000万美元。目前,海军水面作战中心计划在HY-100型钢、HY-80型钢等舰体材料上演示这种新工艺。


    除了长寿命防滑涂料和低吸收太阳能涂料以及未来可能得到应用的激光处理金属防滑镀层外,美海军还开发了甲板和舱室内地板通用的轻质、低重金属含量的环氧防滑涂料以及可涂敷在铝合金钢铁、纤维玻璃和木材等多种材料上的无烟防滑涂料。


    另外,正在建造伊丽莎白女王级航母的英国,也开发了新型甲板涂料和涂覆技术,该涂料的主要性能特点是耐高温,以便航母在搭载F-35B舰裁机起降时,飞机尾焰不会对涂料产生过大的损伤。对于美国航母来说,飞行甲板涂料已经从单纯的防滑功能,逐渐开发成具有长寿命、低吸收太阳能、无烟等多种功能的防滑涂料。随着F-35系列舰载机的上舰,航母甲板涂料还将面对提升耐高温性能等更多的功能需求,在传统有机防滑涂料不断提升性能和功能的同时,无机防滑镀层也有望凭借自身性能的优势在航母甲板涂料中占有一席之地。(作者:飞翔  ; 来源:舰船知识)


延伸阅读:


微观航母之飞行甲板


作者:希弦 

来源:空军之翼


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“飞行第一”原则下的飞行甲板


   航空母舰,正如其英文原名“Aircraft Carrier”,是aircraft+carrier的组合,原英文名直译过来也就是“飞机搭载舰”了,这也正是航母与一般水面舰船的最大不同点。所以,满足舰载机的起降作战的需求,是航母整舰设计上的基本出发点和关键点。所以,飞行甲板也就有理由成为航母整舰设计中重要一项。飞行甲板的设置很大程度上影响着舰载机的起降能力,最终也就反映到航母舰载机系统的整体作战能力上。在航母的发展过程中,随着航母平台包括吨位在内的性能指标上的提升,舰载机由活塞时代进入喷气式时代,航母的飞行甲板也同样经历了较大的变化。


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   虽然战后喷气式舰载机的上舰,使得航母飞行甲板的尺寸面积大幅增加,加之斜角甲板的引入,现代航母有着较大的舰宽和外飘的巨大舷台。虽说这样的实际是满足了舰载机的作战使用需求,但考虑到机动性和水道的通过能力,航母在设计上尽量压缩舰宽、限定尺寸


   俯瞰“一战”时期航母的飞行甲板,基本呈现的是长方形,直接贯通航母的首尾舰面,这样的飞行甲板被成为“直通式”。而如今现代航母的斜直式飞行甲板,呈现的是不规则的多边形设计。这种革新性的变化是因为直通式飞行甲板有着突出弱点。直通式飞行甲板限于飞行甲板的长度,前后两个作业区的缓冲距离过短,起飞和降落难以同时进行,影响了航母作战效能的发挥,甚至还会因舰载机的着舰失败冲向舰艏起飞区或停机区造成严重的机毁人亡事故。


   50年代,英国皇家海军率先提出并验证了斜角甲板,进而使得航母的飞行甲板有了两条跑道,一条通直跑道用于起飞,一条斜跑道用于降落,斜直两跑道相交形成的三角区正好用来停放飞机。这就是现代航母飞行甲板的基本样式。这种斜直两段式设计的飞行甲板可以较好的规避了飞机起降、停放和运行操作之间的相互影响和干扰,提高了甲板作业效率,也使得航母具备了起飞与着舰同时作业的能力。由此也就奠定了当下航母基本构型上的宽大的飞行甲板和巨大的外飘舷台结构。这种基本构型,也正是航母整舰的设计、航母飞行甲板的设计,都在始终彻底贯彻着的“飞行第一”的原则。


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   Mk.13 Mod.0 IFLOS改进型菲涅尔透镜光学助降系统,在高度设计上就如简图所示针对航母上的“超级大黄蜂”舰载机做了高度上的适配设计,高度为72英寸(1.829米),露出飞行甲板平面的高度仅为0.884米


   围绕着“飞行第一”的设计原则,除了看到宽大的飞行甲板和巨大的外飘舷台,在飞行甲板的细节布置上还有着诸多“走心”的设计。为保证舰载机的起降安全,飞行甲板及周围的设施都要严格控制。比如说飞行甲板的任何物体都不能突出,要与甲板水平面成向下15°倾斜的平面;在飞行甲板的降落区,包括菲涅透镜光学助降系统在的任何设施设备所突出飞行甲板水平面的高度都限定在了1.2米以内。飞行甲板左舷上层建筑的形状和布置也应尽量避免在飞机降落时对飞行员产生心理上的压力,对于常规动力航母而言,更要考虑有着各种排气烟道的上层建筑对甲板上部气流的扰动影响,总之,飞行甲板上各种设施的布置都应尽量为舰载机创造最佳的安全起降条件。


   同时,为便于甲板飞行作业期间舰员们的舰面通行,要在飞行甲板的两舷设置纵向裙廊和过道,以保证在飞行甲板处于作业状态时甲板人员仍能在两舷通行。这些裙廊和过道在设置上自然是必须低于甲板面的,但也要保证甲板作业时在裙廊和过道上的舰员能观察到飞行甲板的情况,便于飞行作业相关的弹射、通信和消防等设备和操作的展开。在舰体的结构上,裙廊和过道一般设置在了飞行甲板和顶楼甲板之间的中间位置上,有着与飞行甲板、顶楼甲板、桅杆、跑道灯以及飞行甲板下面贯穿的全舰通道的出入口。


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   飞行甲板两舷设置的纵向裙廊和过道除了便于人员的通行外,还设置诸多设备设置,也是甲板人员重要的工作战位


   在“飞行第一”原则下,飞行甲板在设计配置上另一同样值得留意的是细节是所涂覆的防滑涂层。航母的各层甲板都会相应的涂覆上涂层,而在这些涂层中尤以飞行甲板的防滑涂层最为重要,最为直接关系到舰载机的出动能力,也是涂料技术上研发难度最大的。在飞行甲板上涂覆的防滑涂层,首要的用途是能够为舰载机在飞行甲板上的起降作业提供足够的摩擦力,保证舰载机起降、转运、停放中的安全性。其次是能够在航母飞行甲板的钢结构表面形成保护层,减缓舰载机着舰时对飞行甲板的冲击力,同时有效降低海上高盐高湿的恶劣环境、舰载机的高温燃气尾流、以及日常各种油料、洗涤剂、酸碱性溶剂等对飞行甲板的冲击、腐蚀和磨损等形式的破坏。


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   在相对大众通用的防护涂层上,起防滑作用的成分通常是在环氧树脂中适当加入一定粗细的天然氧化物颗粒,起防腐作用的成分是金属锌和铝涂层和聚合物粉末涂层。而航母上所涂覆的防滑涂层,对防护、防腐和抗冲击等方面的性能提出了更高的要求。图为CVN-70“卡尔•文森”号上飞行甲板防滑涂层的涂覆


   之所说飞行甲板的防滑涂层是关系到航母舰载机出动能力的一个重要因素,是因为在航母的出海部署和作战期间,应避免频繁修补防滑涂层以免影响飞行作业。为此,对航母飞行甲板的防滑涂层有着更为苛刻的性能要求。按照美国的军标,航母飞行甲板着舰区的防滑涂层要能够承受10000次着舰,最高为15000次。这样也就基本与航母在半年多的海外任务部署期间近万次的航母起降任务相切合。自然,防滑涂层要做到可承受万余次的舰载机着舰时的冲击和磨损,在研发上的难度可想而知。美国海军也是直到2003年,在“杜鲁门”号上试验的“抓牢”防滑涂层,才达到了这一预期理想的性能指标,才不需在航母任务部署期还要对防滑涂料快速修补2-3次,不再需要在进港维护保养中更换近80%区域的防滑涂层。


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   美航母弹射起飞区,可见甲板涂覆的颗粒感明显的防滑涂层,甲板上的系留孔,以及弹射作业中蒸汽弹射器系统的弹射滑块、前起落架弹射拖曳杆和限位杆

起飞区中的滑跃起飞甲板


   飞行甲板是航母上最大的甲板,所以也是确定航母主尺度的主要依据,更是航母舰载机的主要使用作业面。飞行甲板的各功能区在划分上也是主要围绕舰载机的作战使用为主线来展开的,而舰载机在飞行甲板上的周转流程也就决定了其功能区的总体布局。总体上讲,航母的飞行甲板上最主要的功能区为起飞区、着舰区和停机区。舰载机的使用离不开起飞和着舰,直接关乎舰载机着舰安全的着舰区,就设置在航母舰艉至舰艏侧舷的一段斜角甲板上,设置的光学助降系统和拦阻索以及应急中使用的拦阻网是航母对舰载机拦阻回收的基本设施。同时在美法与中俄的海军航母上,这段斜角甲板着舰区的末端还设置着一或两台弹射器,或3号起飞位,在斜角甲板没有回收任务时还会担负着一定的舰载机放飞任务。


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   飞行甲板的起飞区位于航母的舰艏部位,主要功能就是通过此阶段的滑跑或弹射,让舰载机离舰起飞,长度一般为从舰艏端向后60~100米左右,大约占据航母三分之一的飞行甲板面积。对于美法两国航母为代表的弹射起飞,在弹射起飞甲板的设置上是大体相同的,只是在弹射器的安置数量上略有差异,弹射起飞甲板也就是在起飞区甲板下安装了蒸汽弹射装置。


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   美海军的大型航母上为提高舰载机的出动效率,除了在舰艏设置弹射起飞甲板外,在舰艏着舰跑道的末端设置2台蒸汽弹射弹射器,兼顾了舰载机的弹射方法任务


   对于起飞区甲板的设置,因航母舰载机起飞方式的差异也就有着很大不同。而舰载机起飞方式上的差异,直接决定了航母的综合作战能力上的差距。直观上来看起飞方式直接影响着舰载机的起飞效率,从而使舰载机在空中集结编组所需的时间不同。同时,由此造成的飞行甲板结构上的不同,影响着甲板停靠飞机的数量,最终决定了一波次出动飞机的能力不同。起飞方式的这种差异更为深层次的是,决定着舰载机起飞离舰时武器和燃油的挂载能力。毕竟起飞效率和出动能力是还可通过甲板作业上的优化得以一定程度上的弥补,但限于起飞方式所决定的舰载机离舰时的最大起飞重量是注定无法改变的物理定律。


   采用滑跃起飞甲板的辽宁舰,其起飞甲板的长度比弹射起飞甲板的长度略长,一定程度上占用了停机区的甲板空间,使得飞行甲板能够停放的舰载机数量大为减少,进而影响了舰载机的出动率。比如说综合各方面信息来看辽宁舰飞行甲板可同时运作的舰载机数量可能只有12架(1、2号起飞位2架,舷侧升降机上的2架,停机区8架)


   对于如俄海军的库兹涅佐夫舰和我国海军辽宁舰这般采用滑跃起飞的大型航母而言,放飞的苏-33和歼-15“飞鲨”舰载机势必要在武器载荷和燃油载荷之间做以一定的取舍,这最终限定了二者作为重型舰载机在作战半径(航程)和武器挂载能力上优势的全面发挥。所以从航母的整体战斗力和舰载机的使用效率、性能的发展角度而言,弹射起飞较于滑跃起飞有着全面优势,是更为理想的起飞方式。


   但各国在航母的发展历程上都不可能是理想的直接选择最佳的方式,都要综合考虑自身的技术能力和国防预算等方面因素。毕竟从航母的舰体结构上来看,滑跃式起飞甲板不需要更多的技术支持,简单耐用;而弹射起飞甲板则涉及飞机弹射的设计,以及弹射器与起飞甲板的结合,技术难度大,且需要更多的维修保养。所以选择适合自身的舰载机起飞方式,发展适合自身发展阶段和能力需求的航母,是各国最现实的选择。所以说滑跃起飞甲板作为开创式的舰载机起飞方式,为航母的舰载机提供了一种性能与成本颇为平衡的起飞方式,成为多国海军在航母发展上重点考虑的方式。


   舰载机在航母上的成功滑跃起飞,除了需要舰艏的滑跃甲板,更需要翻转式机械制动轮挡的辅助。舰载机进入起飞阵位后制动轮挡升起挡住两个主机轮,使舰载机在原地打开加力、不断提高发动机的推力功率。当达到最大推力后制动轮挡快速放下,舰载机得以以最佳的离舰速度从舰艏滑跃甲板跃升、起飞


   在俄罗斯、中国、英国、意大利、西班牙、泰国和印度等国海军使用滑跃起飞的航母中,滑跃起飞甲板的设置上又可进一步细分为整体滑跃甲板和部分平台式滑跃甲板。整体式滑跃甲板,也就是航母的滑跃起飞甲板的宽度占据了整个舰艏的甲板。以我国海军的辽宁舰为例来看,整舰的艏部都是作为起飞甲板而设计的,起飞跑道105米的1号、2号起飞位正好位于斜角甲板着舰区和舰艏起飞区的边界出,而195米的3号起飞位深入斜角甲板着舰区域,大致处于降落跑道一半的位置。这3条起飞跑道在舰艏前端交汇,上翘的舰艏起始部分略带弧形过渡,采用14°的斜升角,在保证了具有良好短距起飞性能的舰载机滑跑上这段斜坡后实现滑跃起飞的同时,又能使舰载机的结构载荷保持在极限范围内。


部分平台式滑跃甲板的设计,是发端自英国海军


   部分平台式滑跃甲板相对于整体式滑跃甲板,顾名思义滑跃起飞甲板的宽度只占据了舰艏甲板的部分宽度,或者也可以说是在舰艏甲板安装了一座滑跃起飞平台。采用这种设计主要是英国海军的轻型航母(包括印度海军接手的R-22“维拉特”号)和意大利“加富尔”号、西班牙“胡安•卡洛斯一世”等这类“业余”航母。这种部分平台式滑跃甲板的宽度,只有舰艏甲板宽度的一半,一般就只能设置一条滑跃起飞跑道,这显然会进一步压缩了滑跃起飞的舰载机的出动率,不过此消彼长下的另一面是舰面预留出了更多的舰载机停机区域,增加了舰载机的停放数量和其他舰面作业空间。


   当然,这样的设计一方面是因为“鹞”式短距/垂直起降战斗机的上舰,凭借“鹞”式优异的短距起降性能,对滑跃起飞跑道的数量需求变得并不迫切了。加之,这类轻型航母已开始向多功能化转型,所担负的是防空反潜、兵力运输投送、战场支援等多样化作战任务,因此在航空能力上的一定削弱又此消彼长了对直升机、两栖登陆艇、坦克等装甲车辆和作战人员的搭载和运用能力。



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   欧洲海军所装备的可执行任务多样化的轻型航母,与直升机母舰、两栖攻击舰的界限已是十分模糊。


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   执行攻击型任务时,航母飞行甲板的停机区一般会停放航母40%~50%的舰载机。这个停机数量就是航母可以一次放飞和回收战机数量的上限,也是一个攻击波中最多能够出动的架数


停机区


   随着斜角甲板的引入,现代航母的飞行甲板舰艏起飞区与斜角甲板着舰区之间的交汇区域形成了大面积的三角形停机区域,这里可在不干扰舰艏甲板与斜角甲板区域作业的情况下停放于调度舰载机。这里既便于舰载机向起飞区流转,又便于着舰后不需入库的舰载机在此停靠,同时这块停机区域旁边还有2~3部舷侧升降机,可以用来转运机库和飞行甲板之间的舰载机。在飞行甲板上划设的停机区,除了这块相对特定的区域外,航母甲板的其他区域比如舷侧的升降机在某些时刻也可以用来停靠飞机,在没有舰载机回收任务时斜角甲板也可以临时划入停机区。


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   机头朝着舷内、机尾朝向舷外是舰载机停放的一个较为直观的基本规则。这样当需要调动舰载机时,舰载机驾驶员就可以很容易驾驶飞机向前滑动,或者利用牵引车把舰载机拖到相应的位置。


   舰载机在甲板停放区内的停放,除了基本的数量外,首先要在机种上能够满足作战任务的需求,也就是说飞行甲板上停放舰载机的主力的战斗机,与预警机、反潜和救援的直升机、伙伴加油机、电子支援战机等机种是有一定搭配要求的。其次,停机区内的舰载机有着“处于待命状态”和“作为备份”之分,前者是指只需要作一些常规的检测和后勤支援作业即可随时起飞执行任务的舰载机,后者主要用于替换计划起飞但未能放飞的战机。


   舰载机在停机区的停放几乎都是以机头朝着舷内、机尾朝向舷外的方式停放。处于待命状态的飞机和备用飞机多是停放在了甲板边缘、机尾朝着舷外,这样利于舰载机起飞前的发动机预热,预热时发动机所排出的高温尾气朝向舷外,就不会对飞行甲板上的其他舰载机和设施造成危险,以及不会影响到正常的甲板作业。而着舰降落后准备再次循环起飞的舰载机由于其发动机关闭迅速,可以相对较为自由的停放在飞行甲板中心、舰艏起飞区的后面。


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   飞行甲板上舰载机的停放布列需要有适合于机群起飞或机群降落的几种不同的方案


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   航母舰载机的飞行计划若只是进行起飞,那么斜角甲板着舰区就可以关闭,可以停放和放飞舰载机。


   飞行甲板的总体面积毕竟是有限的,能够停放舰载机的空间是很有限的,舰载机在停机区的停放布局需要围绕飞行计划来指定。停放在飞行甲板上的飞机既不能影响机群的起飞,又不能影响机群的降落,因而飞行甲板上舰载机的停放布列需要有适合于机群起飞或机群降落的几种不同的方案。比如甲板的飞行作业只是围绕舰载机的放飞来展开,那么这时候斜角甲板着舰区就可以关闭,临时划入停机区,斜角甲板的第三、第四弹射器或者说滑跃起飞中的3号起飞机位就可以与舰艏起飞区一同放飞战机。


   机械锚链和舰面系留孔组成了舰上系留设备,也是舰载机能在停机区停放的前提


   航母虽是海军中体量最大的作战舰艇,但十万吨级在茫茫大洋上也只是一叶扁舟,特别是在较为恶劣的海况下更是风雨飘摇。那么航母作为海上运动中的舰载机载体,舰载机在飞行甲板上的停放,首先就要解决必须遵循一定的规则,以保障脱载机的安全和整个飞行甲板的运行秩序。这其中最基本的前提是,将停放舰载机的牢固的固定在飞行甲板上,而“锚链”和舰面的“系留孔”就组成了舰上系留设备,通过对舰载机几个关键部位的系牢,进而把舰载机紧紧固定在飞行甲板上,防止舰载机在飞行甲板上产生滑动和翻滚。而在恶劣海况下,即便是系留舰载机的锚链则进一步增加到十几二十条,有时也还是难免意外的发生。


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   为了缩短舰载机循环出动的时间、减少在舰面维护保障中的转运、停放次数,停机区还引入了F1中的Pit Stop“维修点”这种一键解决方案

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   飞行甲板的停机区内除了设置系留穴,在舰载机停放时对其加以系留固定外,在周围还要配套设置供油、供电、供气、供水以及信息数据接口等一系列设施。这种设计被称作“维修点”(Pit Stop)。特别是舰载机自身性能上的可靠性、稳定性越来越高,舰载机的出勤率、出动能力也由此大幅增强,已经具备了多波次循环起降的能力。那么随着在停机区设置“维修点”,拦阻着舰回收后的舰载机就可以直接划入停机区的维修点,经过维护检修、弹药补给等飞行准备工作后即可再次放飞。事实证明,停机区中Pit Stop维修点的设置,仅仅通过减少在维护补给等舰面作业中重新停放舰载机的次数即一定程度上了提高单机出动率。


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