Кіріспе
Ұшақтарды кемеден ұшыруға арналған құрылғы. Ұшақ катапульті – ұшақтың шектеулі қашықтықта ұшып көтерілуіне мүмкіндік беретін құрылғы, әдетте кеме палубасынан. Олар құрлықтағы ұшу-қону жолақтарына да орнатылуы мүмкін, бірақ мұндай жағдай сирек кездеседі. Әдетте, ұшақ тасымалдауыштарында ұшыруға көмек ретінде қолданылады. Ұшақ тасымалдауыштарында қолданылатын катапульта ұшу палубасына орнатылған жол немесе ойықтан тұрады, оның астында үлкен поршень немесе шаттл орналасқан. Бұл поршень жол арқылы ұшақтың алдыңғы тірегіне бекітіледі, ал кейбір жағдайларда ұшаққа және катапульта шаттлына «катапульта тұтқасы» деп аталатын сым арқан бекітіледі. Тарихи тұрғыдан алғанда, басқа да түрлері қолданылған, мысалы, су ұшағын ұстап тұратын ұшыру арбасын соғыс немесе сауда кемелерінің палубасына орнатылған ұзын арқалық құрылымға бекіту. Бірақ көптеген катапульттар бірдей сырғанамалы жол қағидатын бөліседі. Катапультті қозғалысқа келтіру үшін әртүрлі тәсілдер қолданылған, мысалы, салмақ және дерик, ұнтақ, дөңгелек, ауа қысымы, гидравликалық және бу күші, сондай-ақ қатты отынмен жұмыс істейтін ракеталық күштеуіштер. АҚШ Әскери-теңіз күштері электромагниттік ұшақтарды ұшыру жүйелерін дамытып келеді.
An aircraft catapult is a device used to allow aircraft to take off in a limited distance, typically from the deck of a vessel. They can also be installed on land based runways, although this is rarely done. They are usually used on aircraft carriers as a form of assisted take off. In the form used on aircraft carriers the catapult consists of a track, or slot, built into the flight deck, below which is a large piston or shuttle that is attached through the track to the nose gear of the aircraft, or in some cases a wire rope, called a catapult bridle, is attached to the aircraft and the catapult shuttle. Other forms have been used historically, such as mounting a launching cart holding a seaplane on a long girder built structure mounted on the deck of a warship or merchant vessel, but most catapults share a similar sliding track concept. Different means have been used to propel the catapult, such as weight and derrick, gunpowder, flywheel, air pressure, hydraulic, and steam power, and solid fuel rocket boosters. The U. S. Navy is developing the use of Electromagnetic Aircraft Launch Systems with the construction of the s.
Historically it was most common for seaplanes to be catapulted, allowing them to land on the water near the vessel and be hoisted on board, although in WWII (before the advent of the escort carrier) conventional fighter planes (notably the Hawker Hurricane) would sometimes be catapulted from "catapult equipped merchant" (CAM) vessels to drive off enemy aircraft, forcing the pilot to either divert to a land based airstrip, or to jump out by parachute or ditch in the water near the convoy and wait for rescue.
Тарихи тұрғыдан алғанда, ең көп кездесетін жағдай – су ұшақтарын катапультке салу, осы арқылы олар кемеге жақын жерге суға қонуға және бортқа көтерілуге мүмкіндік алатын. Бірақ Екінші дүниежүзілік соғыста (эскорт тасымалдауыштары пайда болғанға дейін) әдеттегі истребительдер (әсіресе Hawker Hurricane) кейде «катапультпен жабдықталған сауда кемелерінен» (CAM) жау ұшақтарын ығыстыру үшін катапультке салынар еді, бұл пилотты құрлықтағы әуежайға қонуға, парашютпен секіруге немесе конвойдың жанында суға қырып, құтқару күтуге мәжбүр ететін.
An aircraft catapult is a device used to allow aircraft to take off in a limited distance, typically from the deck of a vessel. They can also be installed on land based runways, although this is rarely done. They are usually used on aircraft carriers as a form of assisted take off. In the form used on aircraft carriers the catapult consists of a track, or slot, built into the flight deck, below which is a large piston or shuttle that is attached through the track to the nose gear of the aircraft, or in some cases a wire rope, called a catapult bridle, is attached to the aircraft and the catapult shuttle. Other forms have been used historically, such as mounting a launching cart holding a seaplane on a long girder built structure mounted on the deck of a warship or merchant vessel, but most catapults share a similar sliding track concept. Different means have been used to propel the catapult, such as weight and derrick, gunpowder, flywheel, air pressure, hydraulic, and steam power, and solid fuel rocket boosters. The U. S. Navy is developing the use of Electromagnetic Aircraft Launch Systems with the construction of the s.
Historically it was most common for seaplanes to be catapulted, allowing them to land on the water near the vessel and be hoisted on board, although in WWII (before the advent of the escort carrier) conventional fighter planes (notably the Hawker Hurricane) would sometimes be catapulted from "catapult equipped merchant" (CAM) vessels to drive off enemy aircraft, forcing the pilot to either divert to a land based airstrip, or to jump out by parachute or ditch in the water near the convoy and wait for rescue.
Катапультті пайдаланып ұшудың алғашқы тіркелуі
Авиацияның алғашқы дамуына үлес қосқан және Смитсоний институтының директоры Сэмюэл Лэнгли өзінің сәтті ұшқан модельдерін және 1903 жылғы сәтсіз "Аэродром" ұшағын іске қосу үшін серпімді катапультаны пайдаланды. Сол сияқты, 1904 жылдан бастап Райт ағайындары өздерінің алғашқы ұшақтарына қысқа қашықтықта ұшып шығуға көмектесу үшін салмақты және деррик тәрізді катапультаны қолданды. 1912 жылдың 31 шілдесінде Теодор Гордон Эллисон АҚШ Әскери-теңіз күштерінің катапульттік жүйесінен ұшырылған алғашқы адам атанды. Әскери-теңіз күштері қысылған ауамен жұмыс істейтін катапульттік жүйені жетілдіріп, оны Мэриленд штатының Аннаполис қаласындағы "Санти" докқа орнатты. Алғашқы әрекет лейтенант Эллисон үшін қауіпті жағдайға әкелді, өйткені ұшақ мұрын бөлігімен жоғары көтеріліп, соққан жел салдарынан суға құлады. Эллисон қираған ұшақтан жарақатсыз шықты. 1912 жылдың 12 қарашасында лейтенант Эллисон тұрған көмір баржасынан катапульттік сәтті ұшыруды жасап, тарихқа енді. 1915 жылдың 5 қарашасында лейтенант-коммандер Генри С. Мастин жүріп бара жатқан кемеден алғашқы катапульттік ұшыруды жүзеге асырды.
Өтінімнің мерзімі
Қасиеті Бірінші рет көрінгені Бірінші рет көрсетілгені Бірінші тапсырыс берілген кеме Қызметке кіргені Ескертулер Теңіз катапульті 1915 Солтүстік Каролина USS Langley – қысылған ауа Lexington – ұшқыш дөңгелек – гидравликалық 192219271934 Лейтенант-коммандер Генри Мастин 1915 жылғы 5 қарашада алғашқы сәтті ұшыруды жасады. Бу катапульті 1950 Hancock 1954 Hancock-қа 1953 жылғы SCB 27C жөндеу кезінде қосылды. EMALS 2010 Лейкхерст Максфилд алаңы Gerald R. Ford 2017
Соғыс аралығы мен Екінші дүниежүзілік соғыс
АҚШ Әскери-теңіз күштері басқа да қуат көздері мен конструкцияларды сынап көрді, соның ішінде оқ-дәрі мен инерциялық дөңгелектерді пайдаланатын катапульттарды. 1924 жылдың 14 желтоқсанында лейтенант Л.К. Хейден басқарған «Мартин MO 1» бақылау ұшағы, оқ-дәрімен жұмыс істейтін катапульта арқылы «Лэнглиден» ұшырылды. Осыдан кейін бұл әдіс крейсерлер мен линкорларда қолданыла бастады. 1929 жылға қарай неміс мұхит лайнерлері «SS Bremen» және «Europa» Росток қаласындағы «Heinkel» авиациялық фирмасы жасаған қысылған ауа катапульттарымен жабдықталды. 1930 жылдардың бірінші жартысында Оңтүстік Атлант мұхиты арқылы катапультпен тасымалданатын пошта жөнелтіліп, «Дорнье Уол» екі қозғалтқышты ұшатын қайықтарымен қосымша жұмыстар жүргізілді. Екінші дүниежүзілік соғысқа дейін және оның кезінде әуе кемелеріндегі көптеген катапульттар гидравликалық болды. Дегенмен, АҚШ Әскери-теңіз күштерінің су кемелеріндегі катапульттар, зеңбіректерде қолданылатын жарылғыш зарядтарға ұқсас зарядтармен жұмыс істеді. Кейбір әуе кемелері екінші дүниежүзілік соғысқа дейін және оның кезінде ангар палубасында орналасқан, көлденең бағытта атып шығатын катапульттармен жабдықталды, бірақ олардың ұшу жолының қысқалығы, ангар палубаларының төмен биіктігі, кеменің жылдамдығын ұшақтың жылдамдығына қосу мүмкін болмауы және судан төмен қашықтығы (ұшқыштарға ұшудың алғашқы сәттерінде қателіктерге аз мүмкіндік беретін жағдайлар) себепті танымал болған жоқ. Олар негізінен тәжірибелік мақсаттарда қолданылды және соғыстың соңғы кезеңінде толығымен қолданудан шығарылды. Соғыс кезінде Колдиц қамалында тұтқындалған британдық әскери тұтқындары, қамалдың төбесінен «Colditz Cock» планерін ұшыру үшін қолданылатын катапульттың қозғаушы күші ретінде ауыр тастар мен тастармен толтырылған құлайтын ваннаны пайдаланып қашуға тырысты. Жерден ұшырылатын V-1 зымырандары көбінесе «Dampferzeuger» («бу генераторы») деп аталатын құрылғы арқылы еңіс ұшыру пандусымен жоғары итерілді.
Бу катапульті
Екінші дүниежүзілік соғыстан кейін Корольдік теңіз күштері авианосецтері үшін жаңа катапульттік жүйені әзірледі. Командир С.С. Митчелл келесі буын теңіз ұшақтарын ұшырудың тиімді және қуатты тәсілі ретінде ойықтары бар цилиндрді пайдаланатын, буға негізделген жүйені ұсынды. 1950 жылдан бастап Эрик "Винкл" Браун сияқты ұшқыштармен жүргізілген сынақтар оның тиімділігін көрсетті. 1950 жылдардың ортасында теңіз күштері ауыр реактивтік истребительдерді ұшыра алатын бу катапульттерін енгізді. Оқпен жұмыс істейтін катапульттар да қарастырылды, олар жеткілікті қуатты болғанымен, ұшақ корпусына әлдеқайда көп стресс түсіріп, ұзақ пайдалануға жарамсыз болуы мүмкін еді.
Үлгі | Жалпы ұзындығы | Соққы | Сыйымдылығы | Авианосецтер
---|---|---|---|---
BS 4151 фут (46 м) | HMS Ark Royal (2 катапульт) | C 11 және C 11 1 | 225 фут (69 м) | 211 фут (64 м) | 136 түйінде; 108 түйінде
SCB 27C түрлендірулері | Coral Sea | Мидуэй және Франклин Д. Рузвельттегі мұрындық орнатулар, Форрестал және Саратогадағы белдік орнатулар | C 11 2 | 162 фут (49 м) | 150 фут (46 м)
USS Midway және USS Franklin D. Roosevelt-тегі белдік катапульттар | C 7 | 276 фут (84 м) | 253 фут (77 м) | 148,5 түйінде; 116 түйінде
Рейнджер, Independence, USS Forrestal және USS Saratoga-дағы мұрындық орнатулар | C 13 | 265 фут (81 м) | 250 фут (76 м) | 139 түйінде
Midway SCB 101.66 модернизациясынан кейін, Enterprise | C 13 1 | 325 фут (99 м) | 310 фут (94 м) | 140 түйінде
Америка және Джон Ф. Кеннедидегі бір орнату, барлығы Nimitz, Dwight D. Eisenhower, Carl Vinson және Theodore Roosevelt | C 13 2 | 325 фут (99 м) | 306 фут (93 м)
Abraham Lincoln, George Washington, John C. Stennis, Harry S. Truman | C 13 3 | 261 фут (80 м) | 246 фут (75 м) | 140 түйінде
Француздық авианосец Charles de Gaulle | | | | |
Брюллдік ұстағыштар
Кейбір авианосецтердегі катапультаның ұшындағы шығыңқы бұрышты пандустар (Ван Велм көпіршік тұтқалары немесе мүйіздер) қайта пайдалану үшін катапультаның тұтқаларын (катапультаның шатлы мен әуе кемесінің фюзеляжы арасындағы жалғауларды) ұстауға арналған. Ұшақтың астыңғы бөлігіне зақым келтірмеу үшін, тұтқаны ұшақтан алысқа жылжытуға арналған кішкентай арқандар болды, олар тұтқаны бұрышты мүйізден төмен тартып, содан кейін торлармен ұсталып, мүйіздің жанына орналастырылатын. АҚШ-тың әскери-теңіз күштеріндегі ұшақтарда салқын соғыс аяқталғаннан бері тұтқалар қолданылмаған, ал содан кейін құрылған барлық АҚШ әскери-теңіз кемелерінде бұл пандустар болған жоқ. "Карл Винсон" авианосеці соңғы рет тұтқа ұстағыштарымен жабдықталған, ал "Теодор Рузвельт" авианосецінен бастап пандустар енгізілмеді. 1990 жылдардың соңы мен 2000 жылдардың басындағы күрделі жөндеу кезінде алғашқы үш кемеден тұтқа ұстағыштары алынып тасталды. USS Enterprise 2012 жылы қызметтен шығарылғанға дейін тұтқа ұстағыштары бар соңғы АҚШ әскери-теңіз күштерінің операциялық авианосеці болды. Американдық әріптестері сияқты, француз авианосеці "Шарль де Голль" да тұтқа ұстағыштарымен жабдықталмаған, себебі оның бортындағы қазіргі ұшақтар АҚШ әскери-теңіз күштеріндегідей ұшыру жүйелерін пайдаланады. Осы өзара үйлесімділікке байланысты, американдық ұшақтар "Шарль де Голль" авианосецінен де катапультталып, қонуға қабілетті, ал француз әскери ұшақтары АҚШ әскери-теңіз күштерінің авианосецтерінің катапульттарын пайдалана алады. "Супер Этендард" ұшағы "Шарль де Голль" авианосецінде пайдаланылған кезде, оның тұтқалары бір рет қана қолданылды, өйткені оларды тұтқа ұстағыштарымен қайта қалпына келтірмеді. "Клемансо" және "Фош" француз авианосецтері де "Супер Этендард" үшін емес, тек Vought F 8 Crusader ұшағының тұтқаларын ұстап алу және қалпына келтіру үшін тұтқа ұстағыштарымен жабдықталған.
Электромагниттік катапульт
Бу катапультінің мөлшері мен оны іске қосуға қажетті адам күші олардың мүмкіндіктерін шектейді. Жаңа тәсіл – General Atomics компаниясы жасаған Электромагниттік ұшақтарды ұшыру жүйесі (EMALS) сияқты электромагниттік катапульта. Электромагниттік катапульттар ұшаққа аз стресс түсіреді және ұшыру кезінде біртіндеп, үздіксіз үдеу арқылы жақсырақ бақылау мүмкіндігін ұсынады. Электромагниттік катапульттардағы қатты күйдегі компоненттердің қолданылуы арқасында техникалық қызмет көрсетуге кететін шығынның едәуір азаятыны күтілуде. Сызықтық индукциялық моторлар бұрын да сынақтан өткен, мысалы, 1945 жылы Westinghouse компаниясының Electropult жүйесі. Дегенмен, 21-шы ғасырдың басында әскери-теңіз күштері сызықтық индукциялық моторлар мен электромагниттермен жұмыс істейтін катапульттарды қайтадан сынауға кірісті. Электромагниттік катапульта ядролық қуатпен қамтылған авианосецтерде энергияны тиімдірек пайдалануға мүмкіндік береді және қысымды буды қолданумен байланысты қауіптерді азайтады. Газ турбинасымен жұмыс істейтін кемелерде электромагниттік катапульта катапульта буын жасау үшін жеке бу қазандығының қажеттілігін жояды. АҚШ Әскери-теңіз күштерінің және ҚХА-ның 003 типті ұшақ тасымалдағыштары өз құрылымына электромагниттік катапульттарды енгізді.
Азаматтық мақсатта
1929 жылдан бастап неміс Norddeutscher Lloyd лайнерлері Heinkel Flugzeugwerke компаниясы жасаған қысылған ауамен жұмыс істейтін катапульттармен жабдықталды. Бұл кемелер Германия мен АҚШ арасындағы бағытқа қызмет етті. Пошталық сөмкелерді тасымалдайтын ұшақтар пошта жеткізуші ретінде кемеден жүздеген шақырым қашықтықта ұшырылып, пошта жеткізуді шамамен бір күнге жылдамдатуға мүмкіндік берді. Алғашқыда Heinkel He 12 ұшақтары қолданылды, олар Junkers Ju 46 ұшақтарымен, ал олар өз кезегінде Vought V 85G ұшақтарымен ауыстырылды. Неміс әуе компаниясы Lufthansa кейіннен арнайы катапультты кемелерді, Ostmark және Friesenland кемелерін пайдаланды. Олар үлкен Dornier Do J Wal (құйрық кит), Dornier Do 18 және Dornier Do 26 ұшақ қайықтарын Оңтүстік Атлантикадағы әуе пошта бағытымен жіберді, бағыт Германияның Штутгарт қаласынан Бразилияның Натал қаласына дейін созылды. 1933 жылы сынақ рейстері және 1934 жылдың ақпанында басталған тұрақты рейстерде Уолс Батурст (Гамбия, Батыс Африка) мен Оңтүстік Америка жағалауындағы Фернандо де Норонха аралдары арасындағы мұхиттық кезеңді ұшты. Бастапқыда, мұхиттың ортасында жанармай құю станциясы болды. Ұшатын қайық ашық теңізге қонды, кранмен көтеріліп, жанармай құйылып, содан соң катапультамен қайтадан әуеге ұшырылды. Алайда, мұхиттың үлкен толқындарына қонғанда ұшатын қайықтың корпусы зақымдануы мүмкін еді. 1934 жылдың қыркүйегінен бастап Lufthansa мұхиттық кезеңнің екі шетінде де радио навигациялық сигналдарды және ұшақтарды түнде теңізге шығарғаннан кейін катапультты іске қосуды қамтамасыз ететін қолдау кемесіне ие болды. 1935 жылдың сәуірінен бастап Уолс тікелей жағалаудан ұшырылды және мұхит арқылы барлық қашықтықты ұшты. Бұл мүмкін болды, өйткені ұшатын қайықтар өз күштерімен судан көтерілудің қажеті болмағандықтан көбірек жанармай тасымалдай алатын, және Германиядан Бразилияға поштаны жеткізу уақытын төрт күннен үш күнге дейін қысқартты. 1936 жылдан 1938 жылға дейін Нью-Йоркке дейін Солтүстік Атлантика бағытында Blohm & Voss Ha 139 ұшу қайығын қоса алғанда, сынақтар жүргізілді. Швабенланд 1938/39 жылдары Антарктика экспедициясында неміс кит аулау станциясы үшін аумақ табу мақсатымен пайдаланылды, онда катапультадан ұшырылған Уолс Германия Жаңа Швабия деп мәлімдеген аумақты зерттеді. 1939 жылы Lufthansa компаниясының барлық катапультты кемелерін Люфтваффе басып алды және оларды Екінші дүниежүзілік соғыста үш әскери кемемен бірге гидросамолет жеткізушілер ретінде пайдаланды. Екінші дүниежүзілік соғыстан кейін Supermarine Walrus амфибиялық ұшақтары британдық United Whalers компаниясымен қысқа уақыт жұмыс істеді. Антарктидада жұмыс істейтін олар FF Balaena фабрикалық кемесінен ұшырылды, ол бұрынғы әскери-теңіз авиациялық катапультімен жабдықталған еді.
Катапулттарға балама
Қытай, Үндістан және Ресей әскери-теңіз күштері "қысқа ұшып-қону, бірақ тоқтаумен қону" (STOBAR) ұшақ тасымалдауыштарынан дәстүрлі ұшақтарды пайдаланады. Катапульттың орнына, олар ұшақтардың оң қарқынмен ұшуына көмектесетін шаңғы секіруін қолданады. J-15, МиГ-29К және Су-33 сияқты ұшақ тасымалдаушы ұшақтары ұшу жылдамдығына дейін жеделдеу үшін өз қозғалтқыштарына сенеді. Осының салдарынан, олар отын және қару-жарақ жүгін азайтуға мәжбүр. Ұшақ тасымалдауыштары бар басқа барлық әскери-теңіз күштері қысқа ұшып-қону және тік қону (STOVL) ұшақтарын пайдаланады, мысалы Lockheed Martin F-35 Lightning II-нің B нұсқасы, BAE Sea Harrier және AV-8B Harrier II. Бұл ұшақтар жеңіл жүкпен тік ұша алады немесе ауыр жүкпен дөңгелектеу арқылы ұшуға көмектесу үшін шаңғы секіруін пайдаланады. STOVL тасымалдауыштары CATOBAR тасымалдауыштарымен салыстырғанда арзан және көбінесе кішірек болады. Британдық Queen Elizabeth класындағы ұшақ тасымалдауыштары электромагниттік катапульттің күтілетін құнына байланысты STOVL ұшақтарын пайдалану үшін салынған; оларда дәстүрлі катапульт үшін бу шығаруға қажетті құралдар жоқ.