為何不能在陸地鋪設電磁彈射跑道,彈射起飛戰鬥機?

AUTUYG


效費比的問題。

如果一架飛機可以接受彈射起飛,那麼在起落架和機身結構上都被充分加強以適應彈射器的強大加速度。

咱們可以翻翻故紙堆。看一下基本同型的兩架戰機的結構圖:

這架戰機是?F-18,為了適應在航母上彈射起飛F-18特地加強了機身結構和起落架的結構。

而對於之前的YF-17的設計,本身就不是一個艦載機而是一架輕型戰鬥機,我們來看看YF-17:

著重看下起落架就會發現這兩架戰機的不同了。

結構加強的唯一途徑就是增加材料也就是增加重量,因此,YF-17空重為9525公斤,而到了F/A-18A這架飛機雖然增加了機內燃油和增加了一些必要性的設施,F/A-18A的空重達到了16800千克。可以說重量都浪費到了機體結構上。


一架戰鬥機,起降是其次,更重要的是在飛行中的性能,這個性能在相同的氣動結構下更重要的是推重比。當然了,推力無法做出簡單的改變,而重量的無端增大就會導致飛機的飛行性能下降。

同時,並不是沒有在陸地機場的彈射系統,在蒸汽彈射時代就已經有這種測試場了。但這些彈射系統是用來測試艦載機彈射起飛的。


同時,這種設施對於機場跑道上來說並不是過大成本,如果划得來各國也早就去做了。


軍武數據庫


為什麼不在陸地鋪設電磁彈射器?

這樣問才對!

陸地可不可以鋪設彈射器?完全可以。不管是蒸汽式還是電磁式,核心就是要有能量。陸地上不缺的就是能量。

那麼有優勢嗎?當然也有!如果採用彈射器,哪怕是最差的彈射器,也可以把飛機起飛距離縮小到500米以內。如果使用更大功率,甚至極限距離可以縮小到100米以內。而現在飛機起飛的距離長達1500米。

但世界上,包括美國都沒有采用彈射器在陸地上彈射飛機!為什麼?

因為兩個原因:

1.需要飛機改進太多。

一般情況下空軍戰機要略好於海軍戰機。為什麼?其中的一個原因:就是為了彈射,海軍戰機進行了加強。包括起落架,機體等。這需要大約500千克質量。對於戰鬥機這種每千克都要斤斤計較的飛機來說,500千克完全可以影響飛機的性能!所以空軍戰機一般不選擇彈射器。

舉一個戰機斤斤計較的例子。中國,俄羅斯由於發動機技術略遜於美國,所以降落時,採取降落傘助降。美國包括空軍都採用攔阻鉤助降。拋開習慣因素,其中一個原因就是雖然降落傘存在收攏慢,導致飛機重複起飛慢,但重量輕一些!這就是斤斤計較的空重!

2.戰時幫助不大。

戰時,跑道炸彈一般採取在跑道上每100米投下一枚鑽地炸彈,導致飛機無法起飛。這種情況下,彈射器也無法使用。而且大不了把彈射器一起炸了就是。彈射器修復時間至少以天為單位。而修復跑道大約要2小時。所以性價比太差!

這就是陸地不採用彈射器的兩個主要原因。






鬥天鬥地鬥自己


不適合

彈射器這個東西為什麼設計出來?是因為在起飛跑道短的地方飛機很難滿油滿彈的起飛,這種天然的條件制約了所以需要藉助外力給飛機加速,這樣飛機在很短的跑道上面才能起飛。

那麼在陸地上設計彈射器好處有哪些?

1.戰鬥機滑跑距離更短,在最快的時間之內就能離地。

2.出動效率更高,前一架飛機滑跑時間很短就升空,這樣多條彈射器配合使用比大象漫步式的更有效率。

那麼陸地上設計彈射器的缺點在哪裡?

1.不能移動,由於陸地機場的固定性質所以是敵人重點攻擊的目標,假設你因為裝了彈射器把跑道長度縮減,那麼敵人打壞你的彈射器你整個機場全部廢了,而彈射器的搶修可比鋼筋混凝土搶修要複雜的多,而且不能移動使得被攻擊的概率更是成倍增加。

2.戰鬥機全部要進行改裝,彈射器需要經過加固起落架的飛機,和加固過機體結構的飛機才能使用,有些飛機機體結構強度不高抗不了彈射的負載,這些改裝費用增加了額外的開支。

3.彈射器很貴,特別是電磁彈射器這可是非常貴的設備,而且在陸基的情況下一條彈射器是沒什麼用的,要佈置多條彈射器其維護成本和使用成本都很高,而且需要配備專門的大功率發電機給電容充電,而蒸汽彈射器需要大量的水,雖然說陸地上水很好找但是需要巨大的蒸汽發生器和鍋爐,而這些設備抗損性很差必須用厚重的裝甲保護。

4.違背初衷,彈射器是給狹小空間使用的,你陸基機場這麼大幹嘛使用這種抗損性不好的機械設備,跑道砸壞了拉幾個石頭墊一墊,搞幾個鋼板補一補就搞定了,彈射器被炸壞你上哪裡找東西馬上能修好的,跑道上一個坑以現在的修補技術只要幾小時就完全OK。

在陸地上使用不僅沒有戰鬥力的極大增加,反而由於增加了彈射器增加了不穩定因素,機械設備總是沒有硬質的跑道來的實在,佈置彈射器就要使用短跑道,這就是矛與盾不可兼得,不然二者有一個就是擺設,而且增加彈射器增加很多額外不必要的成本,在戰鬥力沒什麼增加的情況下,還大幅增加了成本我相信是個聰明人就不會這樣幹。

彈射器一般是在陸地實驗的,但是不代表著彈射器就適合這種陸基機場的使用,只有在難以擴展跑道的情況下萬不得已採用的彈射器,不要以為用彈射器就是100%有利。


李曉偉


當然可以啊,在陸地鋪設電磁彈射跑道不存在技術上的制約,而且不論是蒸汽彈射器還是電磁彈射器在上艦之前都是在陸地上進行研發和測試的,只有通過在陸地上成功實施戰機彈射才具備應用到航空母艦上的條件。使用彈射器彈射升空的飛機不需要長達數百米甚至上千米的跑道,我們以C-130“大力士”戰術運輸機為例,當載荷為10噸時需要在跑道上滑跑1200米才能達到起飛速度,而在航母上彈射起飛時只需要滑跑200米就能升空。很顯然彈射器能明顯降低飛機起飛時的滑跑距離,優勢如此明顯但是陸地上卻很少見到為戰鬥機在跑道上鋪設彈射器的現象,這是為什麼呢?我們從以下兩點來展開分析和對比。


▼下圖為正在從航母上用彈射器彈射起飛的C-130“大力士”運輸機。

第一、航母不會因為安裝了彈射器而提高飛機出勤效率

決定航母艦載機出勤效率的因素並不是能放飛多少戰機,而是能回收多少戰機。很多讀者一直身陷在一個誤區當中不能自拔,即航母彈射器彈射艦載機升空的數量是無限的。事實並非如此,決定艦載機升空數量的因素是航母對已升空的飛機的回收能力,而決定艦載機升空波次的因素則是航母上的停機坪數量。也就是說航母能在同一時間段讓多少艦載機著艦降落,彈射器就能彈射起飛多少艦載機;航母甲板上有多少個待飛停機坪,彈射器就能在同一波次中彈射多少架艦載機升空。


▼下圖為美國“福特”級超級航母,它的甲板上一共擁有24個待飛停機位,這就意味著該型航母一個波次放飛艦載機的能力為24架,相當於我國一個空軍團的戰鬥力。

假設某型航母艦載機搭載能力為96架,甲板上有24個待飛停機坪,那麼該型航母彈射器一個波次的彈射能力就為24架,兩個波次則為48架,而這48架就是該型航母放飛艦載機的最大能力!它並不能一次就全部放飛90架。


這是因為航母甲板上三個起飛點的彈射器每放飛三架艦載機平均耗時5分鐘,當彈射器分8次把第一波24架艦載機全部彈射升空以後就已經過去了整整40分鐘,對於最先升空的頭三架艦載機而言,它們在空中盤旋等待其它飛機起飛的時間就已經佔據了其滯空能力的1/4,假設飛行到攻擊目標的距離也需要1/4的滯空時間,那麼當艦載機完成攻擊並返航至航母編隊所在海域時油耗已經接近警告紅線,如果此時甲板上還沒有清空,艦載機將在燃油耗盡後墜海。


▼下圖為正在使用彈射器彈射升空的艦載機戰鬥機。

待第一波艦載機全部回收完畢後,第二波艦載機也已經返航到航母所在海域,這時候航母上的甲板也不能進行放飛作業,所有工作都以回收返航艦載機為核心開展。假設每回收一架艦載機平均需要3分鐘,那麼光回收艦載機的時間將不低於72分鐘,這就意味著從回收第一波艦載機中的第一架開始到回收第二波最後一架艦載機一共耗時144分鐘,在此期間航母是不具備放飛艦載機條件的,就連直升機就放飛不了,只有等48架作戰歸來的艦載機全部入庫以後才能再從機庫內放出其餘的艦載機。可見只有一條著艦降落跑道的航母並不會因安裝有彈射器而提高飛機出勤率。


▼下圖為正在著艦降落的艦載戰鬥機,艦載機降落時甲板上是不能進行任何與回收飛機無關的工作的。

第二、滑跑起飛的路基戰鬥機基本不受場站的起降環境制約,戰機出勤效率遠遠高於彈射起飛的艦載機

我們就拿第二次世界大戰中的“霸王行動”來例舉吧,在登陸部隊開展諾曼底搶灘登陸戰之前,盟軍就已經派遣空降兵空降到德軍後方實施襲擾,參加空降作戰行動的部隊分別是美軍第82空降師、第101空降師和英軍第6空降師,總兵力35000餘人,分別乘坐美軍第9運輸機聯隊和英軍的2個運輸機大隊的1800架C-47運輸機和1200架由C-47運輸機牽引的滑翔機實施敵後空降。


▼下圖為盟軍實施空降作戰的龐大待飛運輸機群。

運輸機分別在英國南部的15個機場出發,每個機場平均起飛100餘架,每個波次起飛50架,每個波次的每架飛機平均起飛用時為1分鐘,當第一波次的750架飛機全部升空時僅用不到1個小時的時間。當第三波牽引滑翔機的350架運輸機全部升空時第一波運輸機已經開始著陸降落(空降距離200—250公里),並加載燃油、裝載火炮、彈藥、車輛、坦克等物資和裝備,準備實施空降補給行動,三個波次的兵力投送以及後續的多波次物資投送都實現了無縫連接,這種效率是航母望塵莫及的。


▼下圖為飛行員視角下同時進入滑跑狀態的C-47運輸機群。

路基飛機的高效率同樣取決於機場對飛機的回收能力,一般空軍場站都設有2~3條跑道,大型場站甚至會設立4條以上的跑道,戰機的起飛和降落可以在不同的跑道錯開,因此起飛和降落並不產生相互制約,這是其一;其二,場站裡的所有停機坪都可以作為飛機發動機試車和預熱場地,不像航母那樣只有對著海面的停機位才能啟動發動機進行機試車和預熱,因此大大節省了起飛準備時間;其三,路基場站的起飛跑道可以同時起飛多架飛機,不需要航母彈射器彈射起飛那樣每3架為一批逐架放飛。


▼下圖為正在排隊起飛的C-47運輸機群,它們的引擎已經全部啟動,只要前面的飛機進入滑跑狀態,後面的飛機即可鬆開剎車跟上開始滑跑起飛。

就像上述提到的諾曼底空降行動,所有C-47運輸機都是整齊排列在跑道上,起飛命令一旦下達,所有戰機將在間隔1分鐘之內排隊升空直撲目標空域,不需要在空中盤旋等待其它戰機組成編隊而浪費時間;而降落也是同樣的道理,它飛它的,我降我的,雙方互不干涉,因此可以達到無縫連接的效果。試想一下,如果僅僅是為了降低滑跑距離而在跑道上鋪設彈射器,那麼等彈射完1800架飛機時恐怕第一波升空的750架飛機燃油已經耗盡,而第三波的那350架還在等待彈射。


▼下圖為牽引滑翔機的英軍C-47運輸機開始升空,如果採用彈射去彈射起飛,這些飛機時做不到牽引滑翔機起飛的,因為滑翔機也需要才滑跑中獲得升力。

綜上所述我們可以得出這樣的結論:陸地不能鋪設彈射器彈射起飛戰機,這裡所說的“不能”並不是技術上的不能,而是戰術上沒有需求的不能。對於路基戰機而言,在跑道上鋪設彈射器實施彈射起飛是一件畫蛇添足和事倍功半的蠢事,對於空軍作戰部隊而言沒有一絲價值可言。如果要達到降低滑跑距離、縮短跑道長度的效果,那麼機場不但需要在跑道上鋪設彈射器,而且還需要加裝阻攔降落系統,原本能同時放飛一個團24架戰機的機場就變成一個波次只能放飛8架艦載機的航母了。最關鍵的是鋪設彈射器以後的縮短版跑道可以彈射升空諸如C-130“大力士”這樣的中型運輸機,卻不具備將其回收的功能,那麼是不是說駕駛運輸機的飛行員在完成任務以後需要棄機跳傘呢?很顯然,不論跑道上鋪設的彈射器類型是傳統的蒸汽彈射器還是先進的電磁彈射器都沒有任何意義,同時還會制約戰機戰鬥力的發揮,成為累贅了,所以沒有任何一個國家的路基空軍會在跑道上鋪設彈射器;換言之,如果航母能造得足夠大的話,連海軍都不會在航母上在使用彈射方式放飛艦載機和使用阻攔系統拉停著艦降落的飛機,彈射器和阻攔系統將會被淘汰,沒有人喜歡這些玩意。


▼下圖為網友YY出來的未來100萬噸級巨無霸航母,它的跑道長度甚至能滿足大型運輸機起降,因此不再需要彈射器和阻攔系統,只有這樣的航母才能擁有與陸地機場那樣的戰機出勤效率。


兵器知識譜



不管是早期的蒸汽彈射器還是最新的電磁彈射器,使用國都在陸地上建有彈射器測試場。 隨著21世紀的到來,蒸汽彈射器已經落後了。龐大的系統需要大量的人力來操作和維護,它們已經達到了極限,尤其是當飛機繼續增加重量的時候。電磁彈射器將需要更少的人力來操作和提高可靠性,電磁彈射通過對機身更溫和來延長飛機的使用壽命。



發射一架飛機所需的蒸汽量取決於飛機的重量,一旦發射開始,就無法進行調整:如果使用太多的蒸汽,連接在彈射裝置上的前輪起落架可能會從飛機上脫落。如果使用的蒸汽太少,飛機將達不到起飛速度,並會掉入水中。另一方面,用於電磁彈射的發射控制系統將知道飛機在發射過程中的任何時刻應該具有什麼速度,並且可以在該過程中進行調整,以確保飛機將在期望起飛速度的4.8公里/小時以內。



電磁彈射器可以每45秒發射一次。每一次三秒鐘的發射可以消耗高達1億瓦的電能,大約相當於一個小鎮在相同時間內消耗的電能。這需要一個發電廠,航母核反應堆正好能提供這樣的電力。在為電磁彈射器開發的艦載發電機中,電能儲存在轉速為6400轉/分的轉子中。當發出發射命令時,發電機以2到3秒的脈衝輸出能量,就像氣球放出的空氣爆發一樣。隨著電力的耗盡,發電機速度變慢,發電量穩步下降。但是在發射之間剩下的42秒鐘裡,轉子旋轉回到滿負荷,準備釋放另一股能量。



根據美國海軍空戰實驗室的比例模型,設計者開發了構建電磁彈射器原型所需的電子硬件和軟件,它可以在30米長的跑道上,在3/4秒內將自重測試物品加速到265公里/小時。


相對於陸地機場,航母空間狹小,艦載機多大80~100架,四個起飛跑道加上電磁彈射器,能最大程度提高起飛量和速度,這是最好也是最經濟的辦法,否則安裝陸地機場的規格,航母甲板將要放大十幾倍,航母排水量將達到一百多萬噸,這是任何國家不能承受的。電磁彈射器可以用到陸地機場,但空軍飛機設計和海軍有很大區別,根本不能承受起飛的加速度,需要機身和起落架加固,這就增加了空軍飛機的成本和限制了機動性能,得不償失。電磁彈射器可以在空間狹小的島嶼機場有用武之地,艦載機能在這些機場起飛作戰。


軍機處留級大學士


陸地機場戰鬥機出發的時候,大多數是這樣滴。(見照片)

為了儘快形成空中戰鬥力,空軍飛機起飛都採用集群起飛,長機僚機同時滑行,同時起飛,以減少空中編組時間。航母由於不具備這樣的條件,只能單機起飛,採用彈射器不是為了加快起飛速度,而是縮短起飛距離,那是沒法子的事。彈射起飛的話,飛機要逐一滑行到彈射器位置,加掛牽引鉤,對起飛速度的影響不是一個數量級的。




叮叮東334


怎麼不能在陸地鋪設電磁彈射炮彈,要是陸地沒辦法鋪設的話,那麼之前在試驗電磁彈射器的時候,那麼大的裝置往哪放,總不能為了驗證彈射器能否成功,就單另製造一艘試驗航母吧!

一般在電磁彈射裝置研究完成之前,這座體積碩大的裝置都是被安裝在地面跑道上的,而且測試的飛機同樣也是在地面被彈射升空,然後再利用一些其它的輔助設備來模擬在航母上起飛時的複雜環境。

可要是真正想讓所有陸地跑道都配備一臺電磁彈射器,那簡直就是在痴人說夢,而且根本就無法做到。因為有兩個先天缺陷阻礙著此時的推進,一是沒錢,二是飛機本身強度不夠,三是後續維護保養皆為天文數字。

眾所周知普通飛機與艦載機在結構強度上是不同的,在龍骨與起落架方面,艦載機的強度要比傳統飛機強很多,也正是因為如此艦載機的造價也要比傳統飛機貴許多。如果要求陸地飛機也必須用彈射器起飛的話,那麼所有傳統飛機就必須更換成為艦載機,這筆換裝經費不攢個十幾年恐怕是出不來的,而有這筆錢還不如製造更多的傳統飛機。

另外就是錢的問題,一臺電磁彈射器雖然還沒有明確曝出具體造價,但即便是最傳統的蒸汽彈射器其造價也是以億來計算的,更不要說科技更新,服役更晚,且沒有量產來分攤研發經費的電磁彈射了,也就是說憑藉猜測一套電磁彈射裝置少說也得十幾億美元。

最後就是後續維護保養問題,一條標準的軍用跑道能花多少錢?而且建好一條軍用跑道又能起降多少架次的飛機?相反一套電磁彈射器要多少錢?建好之後又能起降多少架次的飛機?這種性價比根本就無法相比較。


九品侍衛


答:陸地起飛,鋪條跑道就是,用不著如此麻煩。彈射起飛對飛機結構有特殊要求,必須是加固的機身,必須專門來研製彈射器,一通折騰下來,花了錢,還走了冤枉路,豈非勞民傷財之舉?軍事上裝備設計的王道,從來簡單是第一,能省則省,絕不會任性。比如海外多基地,既省事又省心,夠用就可以,遠用不著再造航母。

▲E-2D艦載預警機

彈射器唯有航母可用,在海洋,有了彈射器的航母,就有了隨時可以迅速起降的移動機場,就可以控制更多更寬闊的海域,為作戰贏得更多的空間,從而達到佔據主動的目的。

目前美國是唯一掌握蒸汽彈射器技術的國家,電磁彈射器技術正在突破中。蒸彈技術,美國雖師承英國,但英國捨棄不用幾十年,美國因為發展航母的需要,一直在努力改進,儘管造價不菲,花費不菲,維護複雜,從沒有想過要放棄,原因正在於好處也多。

一者可以部署更多的艦載機,以最快時間放飛,以滿足作戰效率需求,從來戰爭講得是節奏,先下手為強,以快制慢,就可以佔盡先機;其次,可以滿載起飛,可以同時制空和對地,比滑躍起飛的航母,戰力更高,提高了艦載機出動的打擊效率。三是有了彈射器,即可以部署更大型的固定翼艦載機,滿足了任務預警、補給和救援的需要,提高了綜合作戰效益。

所以彈射器,怎麼衡量怎麼有益,美國從來沒有放棄,以為航母至關重要的設備。


魂舞大漠


當然可以了,如果有這個必要的話。

航母那二百多米甲板空間都裝得下彈射器,空軍基地更不在話下。事實上艦載彈射器都要經過陸上試驗定型,在陸上安裝沒有技術難度,只是看有沒有需求而己。

第一個麻煩就是錢的問題。空軍飛機是經常要轉場部署的,所以不能像海軍幾艘航母裝上彈射器了事,絕大部分基地都要安裝,這個費用非常可觀。

冷戰時期,大家一直繃著打仗的弦,不大在乎錢;為了緊急起飛戰機,甚至搞過更危險的火箭式起飛,陸上彈射當然也有人搞過試驗。

問題是飛機除了起飛還要降落,一般降落滑跑距離都要大於起飛,左右要建一個大機場,彈射起飛節省起飛距離也就沒有什麼優勢了。起飛問題是相對容易解決的,麻煩都在降落。

為什麼不學艦載機搞攔阻降落呢?有這麼做的,美國空軍很多戰鬥機都準備了類似艦載機的尾鉤,但只是在滑跑末端用一下,跟我軍慣用的減速傘效果差不多。

如果要像艦載機一樣短距停下,那就需要大幅度加強機體,造成飛機空重居高不下,載油量載彈量都相應減少。艦載機在航程火力機動性都不如陸基戰機,原因就在這裡。

空軍不願意付出這種代價,所以就沒有陸上彈射。


真正鱷魚不哭


我明明可以正常起降飛機,非要多花錢搞一條電磁彈射,再增加維護維修成本,然後再為了我的飛機在彈射的時候不散架,再多花錢去強化本來就足夠路基起降的飛機的機身強度,這愚蠢的想法,跟脫褲子放屁有什麼區別?


航母為什麼要搞彈射器?就是為了縮短飛機的起飛距離,我陸地的機場跑道足夠長,還加彈射器不是吃了屎麼?


我的常備機場,有足夠長的跑道,足以起降我全部的作戰飛機,為什麼還要加彈射器?


我的野戰機場,是臨時推出來的平地,儘可能保障跑道平整,起降作戰飛機就可以了,還要花錢花時間鋪設彈射器?有那個條件嗎?


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