Электромагниттік ұшу-қондыру жүйесі: АҚШ және Қытайдың жетістіктері, ұшақтарды катапультамен ұшырудың артықшылықтары, ұшақтардың беріктігі мен қызмет мерзімін ұзарту.
Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Ұшақтарды ұшыру жүйесі – АҚШ әзірлеп жатқан жүйе.
Aircraft launching system
the system under development by the United States
Электромагниттік катапульта, сондай-ақ нақты АҚШ жүйесінің атымен EMALS ("электромагниттік ұшақтарды ұшыру жүйесі") деп те аталады, – ұшақтарды ұшыру жүйесінің бір түрі. Қазіргі таңдағыда оны сәтті дамытқан елдер – АҚШ және Қытай ғана. Бұл жүйе Джеральд Р. Форд класындағы ұшақ тасымалдағыш кемелерде және Қытайдың Фуцзянь әуе кемесінде орнатылған. Жүйе ұшақтарды ұшыру үшін дәстүрлі бу поршенінің орнына сызықтық индукциялық қозғалтқышты пайдаланады. Электромагниттік катапульттардың буға негізделген жүйелерге қарағанда бірнеше артықшылықтары бар. Ұшақтың үдеу жылдамдығы біркелкі (және реттеліп бапталады) болғандықтан, ұшақ корпусына түсетін жүктеме айтарлықтай төмендейді, бұл қауіпсіздік пен беріктікті арттырады, сондай-ақ ұшақтың техникалық қызмет көрсету шығындарын азайтады. Электромагниттік жүйелердің салмағы аз, құны төмен болуы күтіледі және техникалық қызмет көрсетуге азырақ мұқтаж. Олар бу катапульттарына қарағанда ауыр және жеңіл ұшақтарды ұшыруға қабілетті. Бұған қоса, олар ұшу палубасының астында аз орын алады және жұмыс істеуі үшін тұщы су қажет болмайды, демек энергияны көп қажет ететін тұзсыздандыру процесіне қажеттілік азаяды.
An electromagnetic catapult, also called EMALS ("electromagnetic aircraft launch system") after the specific US system, is a type of aircraft launching system. Currently, only the United States and China have successfully developed it, and it is installed on the Gerald R. Ford class aircraft carriers and the Chinese aircraft carrier Fujian. The system launches carrier based aircraft by means of a catapult employing a linear induction motor rather than the conventional steam piston. Electromagnetic catapults have several advantages over their steam based counterparts. Because the rate of aircraft acceleration is more uniform (and is configurable), stress on the airframe is reduced considerably, resulting in increased safety and endurance and lower maintenance costs for the aircraft. Electromagnetic systems also weigh less, are expected to cost less and require less maintenance, and can launch both heavier and lighter aircraft than steam catapults. They also take up less space below the flight deck and require no fresh water for their operation, thus reducing the need for energy intensive desalination.
Тарих
1950 жылдары жасалған бу катапульттары өте сенімді екенін дәлелдеді. Төрт бу катапультімен жабдықталған авиатасымалдаушылар олардың кем дегенде біреуін уақыттың 99,5% пайдалана алды. Дегенмен, олардың бірнеше кемшіліктері бар. Әскери-теңіз күштерінің инженерлерінің бір тобы былай деп жазды: "Басты кемшілік – катапультаның кері байланыссыз жұмыс істеуі. Кері байланыс болмағандықтан, сүйреу күшінде жиі үлкен өзгерістер пайда болады, бұл ұшақ корпусының зақымдануына немесе қызмет ету мерзімінің қысқаруына әкелуі мүмкін". Бу жүйесі өте үлкен, тиімсіз (4–6%) және басқаруы қиын. Осы басқару мәселелері бумен жұмыс істейтін катапульттарға ауыр ұшақтарды ұшыруға мүмкіндік береді, бірақ көптеген ұшқышсыз әуе кемелері сияқты жеңіл ұшақтарды емес. General Atomics Electromagnetic Systems (GA EMS) компаниясы АҚШ Әскери-теңіз күштері үшін алғашқы операциялық заманауи электромагниттік катапультті, Электромагниттік ұшақтарды ұшыру жүйесі (EMALS) деп атады. Жүйе USS Gerald R. Ford авианосымен жабдықталды, ол дәстүрлі бу катапульттарын алмастырды. Бұл инновация буды өндіру және сақтау қажеттілігін жояды, палуба астындағы кең аумақты босатады. EMALS-тың арқасында Gerald R. Ford, Nimitz класындағы авианостарға қарағанда күніне 25%-ға көбірек ұшақ ұшыра алады және 25%-ға аз экипаж мүшесі қажет. EMALS желілік индукциялық қозғалтқышты (LIM) пайдаланады, ол ауыспалы ток (AC) арқылы магниттік өрістерді жасайды, бұл ұшақты ұшыру үшін жол бойымен жылға қадам жасауға мүмкіндік береді. EMALS-қа ұқсас жүйе, Westinghouse компаниясының электропальты 1946 жылы жасалды, бірақ пайдаланылмады. Қытай 2000 жылдары авиатасымалдаушыларға арналған электромагниттік катапульттік жүйені жасады, бірақ басқа техникалық тәсілмен. Қытай АҚШ жасаған ауыспалы ток катапульттік жүйесінің орнына орта кернеулі, тұрақты ток (DC) электр беру жүйесін қабылдады.
Developed in the 1950s, steam catapults have proven exceptionally reliable. Carriers equipped with four steam catapults have been able to use at least one of them at 99.5% of the time. These have, however, several drawbacks. One group of Navy engineers wrote: "The foremost deficiency is that the catapult operates without feedback control. With no feedback, there often occurs large transients in tow forces that can damage or reduce the life of the airframe." The steam system is massive, inefficient (4–6%), and hard to control. These control problems allow steam powered catapults to launch heavy aircraft, but not aircraft as light as many unmanned aerial vehicles. General Atomics Electromagnetic Systems (GA EMS) developed the first operational modern electromagnetic catapult, named Electromagnetic Aircraft Launch System (EMALS), for the United States Navy. The system was installed on USS Gerald R. Ford aircraft carrier, replacing traditional steam catapults. This innovation eliminates the traditional requirement to generate and store steam, freeing up considerable area below deck. With the EMALS, Gerald R. Ford can accomplish 25% more aircraft launches per day than the Nimitz class and requires 25% fewer crew members. The EMALS uses a linear induction motor (LIM), which uses alternating current (AC) to generate magnetic fields that propel a carriage along a track to launch the aircraft. A system somewhat similar to EMALS, Westinghouse's electropult, was developed in 1946 but not deployed. China developed an electromagnetic catapult system in the 2000s for aircraft carriers, but with a different technical approach. Chinese adopted a medium voltage, direct current (DC) power transmission system, instead of the alternating current catapult system that United States developed.
Даму үстіндегі жүйелер
Жерүсті көлігі азаматтық қолдануға арналған және электромагниттік ұшақтарды ұшыру жүйесінің идеясын одан әрі дамытады, онда ұшып-қону және қону кезінде шассидің барлық бөлігі ұшу-қону жолағында қалады.
The concept of a ground carriage is intended for civilian use and takes the idea of an electromagnetic aircraft launch system one step further, with the entire landing gear remaining on the runway for both takeoff and landing.
Қытай
Қытай әскери-теңіз флотының контр-адмиралы Инь Чжуо Қытайдың келесі ұшақ тасымалдағыш кемесінде де электромагниттік ұшақ ұшыру жүйесі болатынын мәлімдеді. 2012 жылы БАҚ-та бірнеше прототиптер көрінді, ал электромагниттік ұшыруға қабілетті ұшақтар Қытай әскери-теңіз флотының ғылыми-зерттеу орталығында сынақтан өтуде. 2017 жылдың шілдесіндегі хабарламаға сәйкес, 003 типті ұшақ тасымалдағыш кемесінің құрылысы бу немесе электромагниттік катапультаны таңдау үшін қайта жоспарланды, ал соңғы сынақтардың нәтижесі 003 типті ұшақ тасымалдағыш кемесінде электромагниттік ұшырғыштар қолданылатынын көрсетті. Қытайдың әскери басшысы ұшақ тасымалдағыштар үшін электромагниттік ұшыру жүйелерінде маңызды табысқа қол жеткізілгенін және Қытай 002 типті ұшақ тасымалдағыштан кейін салатын үшінші ұшақ тасымалдағыш кемесінде осындай жүйені пайдаланатынын хабарлады. Ұшыру жүйесі генераторлар мен конденсаторлар арқылы қозба отынмен қамтамасыз етіледі. 003 типті кеменің жобасын контр-адмирал Ма Веймин басқарады. Қытайдың электромагниттік катапульты үшінші ұшақ тасымалдағыш кемесіне, «Фуцзянь» ұшақ тасымалдағыш кемесіне орнатылды.
Rear Admiral Yin Zhuo of the Chinese Navy has said that China's next aircraft carrier will also have an electromagnetic aircraft launch system. Multiple prototypes have been spotted by the media in 2012, and aircraft capable of electromagnetic launching are undergoing testing at a Chinese Navy research facility. According to a report in July 2017, the construction of the Type 003 aircraft carrier has been rescheduled in order to choose between a steam or electromagnetic catapult and the latest competition results shows that the electromagnetic launchers will be used in the Type 003 aircraft carrier. China's military chief claims a breakthrough in electromagnetic launch systems for aircraft carriers has been made, and will utilize such a system in the third aircraft carrier that China will build after Type 002. The launch system is powered by fossil fuel via generators and capacitors. The design on the Type 003 carrier is being led by Rear Admiral Ma Weiming. China's electromagnetic catapult has been installed on its third aircraft carrier, the aircraft carrier Fujian.
Ресей
Ресейдің Біріккен кеме құрылысы корпорациясы (БКК) ұшақ тасымалдағыш кемелер үшін жаңа ұшыру жүйелерін жасап жатыр, БКК президенті Алексей Рахманов 4 шілдеде ТАСС агенттігіне мәлімдеді.
Russia's United Shipbuilding Corporation (USC) is developing new launch systems for warplanes based on aircraft carriers, USC President Alexei Rakhmanov told TASS on 4 July 2018.
Америка Құрама Штаттары
General Atomics EMALS әперу кемесі үшін жобаланған және оған енгізілу үшін жасалған. Оны қолдануға болатын кемелерге қайта жабдықтау туралы ұсыныс қабылданбады. Джон Шенк былай деді: "Нимиц класының ең үлкен мәселелері – шектеулі электр қуатын өндіру мүмкіндігі және кеме салмағының өсуімен қатар, кеме тұрақтылығын сақтау үшін қажетті ауырлық центрінің төмендеуі".
General Atomics EMALS was designed for and into the A proposal to retrofit it into carriers was rejected. John Schank said: "The biggest problems facing the Nimitz class are the limited electrical power generation capability and the upgrade driven increase in ship weight and erosion of the center of gravity margin needed to maintain ship stability."
Америка Құрама Штаттары
Gerald R. Ford класының әуе кемесі (қызметте)
Gerald R. Ford class aircraft carrier (in service)