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中國國產航母攔阻索軸承曝光 下一代已在研制當中

2016-12-17 23:49:16      點擊:
 近日,遼寧衛視新聞中曝光了中國國產航母攔阻索軸承研制成功并驗收的消息,并透露正在研發下一代攔阻索用軸承,或將用于002型航母。

    高速大載荷軸承是航母攔阻索的關鍵部件。

    國產航母攔阻索用高速大載荷軸承耗時3年自主研發成功。

    航母艦載機著艦時,攔阻索兩端軸承在兩秒鐘時間內需要承受瞬時突加沖擊載荷。最大強度可達1000千牛,最大轉速達到每分鐘1500轉。

    攔阻索是用于吸收著陸(艦)飛機動能、縮短著陸(艦)滑行距離的裝置。美軍航母上備有4道攔阻索,第一道設在距斜甲板尾端55米處,然后每隔14米設一道。攔阻索技術首先由英國發明使用,目前能獨立生產攔阻索的國家有:英國、美國、俄羅斯和中國(均是聯合國五常國家,只有法國不擁有此技術)。)

    攔阻的阻力產生裝置,當飛機接觸后里面將充滿蒸汽,最終使飛機停下來,攔阻索不是就是一根鐵索,最具有技術含量的是阻力產生裝置,當飛機接觸后飛機和拉彎的攔阻索形成三個力,這三個力的合力最終沿著飛機的飛行方向。

    保持合力在飛機的飛行方向,假設飛機恰好拉住中點部分,那么攔阻索的兩邊拉出的長度應該是一樣的,而兩段的力也應該是一樣的,這種是最理想的方式。然而并不是說每次都能鉤住中點,如果鉤住靠左或者靠右幾米,那么攔阻索兩邊拉出的長度是不一樣的,兩段的力也是不一樣的。這就是攔阻索的核心部分,即如何使得兩邊產生的力不同,最終使得飛機和兩段攔阻索上的力的合力保持不變。

    例如,美國現役航母上都是布置四根攔阻索,在甲板下連接液壓緩沖系統,在飛機著艦時使用尾鉤掛住攔阻索,攔阻索通過滑輪阻尼器減緩速度,并不斷把動能傳遞到壓縮空氣罐內,通過壓縮空氣吸收動能。

    在飛機著艦時,最大的過載系數最高可達到6G,也就等于有上百噸的重量沖擊到攔阻索上。為了保證攔阻索不在攔阻狀態斷裂,必須使用高強度鋼絲,并且在使用數十次后就進行更換。一般來說,攔阻索直徑35毫米,以油麻繩為核心,圍繞其以高強度鋼絲編織而成,油麻繩浸潤有潤滑油可以潤滑鋼絲。

    對于早年的技術來說,攔阻索鋼絲確實是一個相當大的技術難點,但是放在鋼鐵技術的飛速發展面前并不是什么問題。從民用的鋼索角度來說,1955年世界上第一條現代化斜拉索橋在瑞典建成,使用當時最先進的鋼絲繩,也只有183米的主跨寬度,而同時期美國超級航母的攔阻系統也基本成型,采用類似的鋼絲技術,當時已經可以攔停20噸著艦重量,150節著艦速度的飛機,當前對于攔阻能力最大需求也不過是25噸,150節著艦速度,進步并不大。

    相對來說,在其他領域鋼絲繩的進步更加巨大,比如說斜拉索橋,我國已經自行設計建設了多座主跨超過400米的斜拉索橋,其采用的國產鋼絲需要使用五十年仍能維持性能,與數十次攔阻就要更換的攔阻索比起來難度更高。

    2012年11月25日,我國首次艦載機阻攔著艦試驗已取得圓滿成功!從艦載機尾鉤與阻攔索“拉鉤”開始到飛機停下全程時間只有2-3秒。

    阻攔鋼索需要直接承受艦載機尾鉤的沖擊力和阻攔力,又要具備較高的抗疲勞連續工作性能,硬度和韌性的要求對阻攔索材質工藝提出嚴苛要求。面對特種材料技術人才緊缺,軍代表室堅持“不為我所有,但為我所用”的思路,邀請國內三名專家協助進行現場質量管控。

    艦載機阻攔原理看似極其簡單,技術卻十分不易。比如其中結構獨特的阻攔索支撐系統,它是一種使阻攔索升高到指定高度的裝置,以便于滑跑過后能抬起勾住艦載機尾鉤,既不能過高絆住戰鷹的“雙腳”導致偏倚,又必須趕緊拉住戰鷹“尾巴”將其逼停。在千百次的磨合試驗中,軍代表室才將一套性能穩定的阻攔裝備成功上艦安裝。

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