機械手動彈射裝置

① 彈射器的應用難點

許多文章關於彈射器製造難點的說法不盡相同，有的說開口汽缸密封是關鍵，有的說是開口汽缸製造難度很大，還有的說是彈射器的加工精度很高，也有的認為必須要有第一流的焊接技術。實際上，彈射器的真正難點在儲汽罐的製造上。以上說法只有焊接技術才算是說到了點子上。
彈射器的儲汽罐是一種大尺寸的高壓容器。在製造工業中，高壓容器是機械工業產品中一個重要的品種，被廣泛用於化工、核工業、能源和航天技術中，是一個國家重工業水平的重要體現。雖然這種產品沒有活動部件，結構也相當簡單，但由於要承受高壓，尺寸又大，因此對制罐材料、製造設備和焊接工藝等方面提出了特殊的高要求，製造企業要有相關的生產許可證。對於航母彈射器來說，又有使用次數、重量限制和耐高溫方面的要求，故製造難度就更大了。制罐材料要用耐熱的特種合金鋼，必須要有很好的蠕變性能和抗拉強度，而且還要承受幾十萬次的彈射加壓/卸壓疲勞循環，只有幾個國家才能製造。制罐工藝有好幾種，常用的是用鋼杵穿過鋼錠，反復鍛壓製成環節狀，經車削加工後，再將幾個環節焊成筒體，兩邊封頭用萬噸以上的水壓機整體壓出或分塊壓出，然後經過切削加工再焊接。焊接過程要嚴格按照操作工藝進行，稍有不慎，就會使部件報廢。
不過，儲汽罐的製造難度也有相對性，它和罐的直徑有很大的關系，當直徑較小時，承受同樣壓力的儲汽罐製造難度就會大幅度下降。如適當放鬆對重量的限制，也對降低難度有很大幫助。能生產小尺寸高壓容器的國家可能要超過幾十個，用來滿足中小功率的彈射器是綽綽有餘的。英國發明彈射器時，從提出方案到製造出演示裝置，時間不超過幾個月，彈射功率不大，儲汽罐的工作壓力只有每平方厘米20多千克顯然起了很大作用。近十幾年來出現了板纏繞制罐工藝，就是用高強合金板一層一層纏繞成罐體，這種方法解決了原有工藝產品重量大的缺點，製造難度也能下降許多。從某種意義上講,發展彈射器有「門檻」，但不是很高，而且也不多，設計者可以是「半路出家」，並且試驗的大部分部件可以一直用下去，開發費用不會太高，彈射器開口汽缸的直徑始終是457毫米，也可證明這一點。
中國航空母艦彈射器數十年始終未研製成功，讓人困惑，也嚴重影響和威脅到中國的國防，例如因為遲遲研製不出蒸汽彈射器，中國的航空母艦晚開建了至少十年以上，沒有航空母艦的中國，因而失去許多許多；再如，雖然滑躍式起飛的瓦格良號就要下水了，殲15也正研製成功，但是因為沒有彈射器，殲15隻能帶一枚C-602空對艦導彈，並且只有250海里的作戰半徑。作為網友沒辦法只好出來在那些大魯班們面前弄弄斧，希望早日中國的海軍象個海軍。我們將中國航空母艦彈射器分為蒸汽彈射器和超強引擎彈射器兩種類型。應該都具有可行性，技術上也不是太難。
第一種研製方案：航空母艦蒸汽彈射器
對中國航空母艦蒸汽彈射器 的研製構想是 ：由（1）超高壓蒸汽鍋爐、（2）高壓蒸汽儲存罐、（3）彈射蒸汽缸、（4）傳動繩、（5）飛機推力器、（6）控制器六個模塊構成。
一、超高壓蒸汽鍋爐，可選用煤炭、汽油或核能加熱生成超高溫、高壓蒸汽。壓力越大，則彈射蒸汽缸直徑就可越小。若壓力相對不高，則可增大彈射蒸汽缸直徑即活塞直徑，即可滿足推力的需要。技術上完全具有可行性。
二、高壓儲存罐，容積需要適當大，以滿足在彈射飛機時，能向彈射蒸汽缸穩定地供應高壓力的蒸汽推動活塞。技術上應具有可行性，且蒸汽集成化供應，只需2台高壓蒸汽鍋爐（一台運行，一台備用）及一個高壓蒸汽儲存罐，不僅節約了設備與空間，而且每隻航空母艦上3-6套彈射裝置聯接，各管線相連，也提供了蒸汽管線儲量及整體壓力的穩定性。
三、彈射蒸汽缸是本設計的最核心與關鍵的地方，由蒸汽缸沖程部、活塞、傳動桿、蒸汽缸加力口、蒸汽壓力暢通閥、蒸汽缸泄壓閥組成。蒸汽壓力暢通閥由若干個組成，各閥門聯動同步，由特製電動器統一控制開關， 能瞬間同時打開使高壓蒸汽瞬時沖入彈射蒸汽缸，達到彈射的目的。蒸汽缸加力口則成漏斗形，將沖進的若乾股高壓蒸汽力聚焦在一起，強力沖向活塞。活塞與沖程缸體，只要能耐高壓蒸汽的高溫，通常幾網路就行，技術難度遠比普通汽車發動機低，技術上應該絕無問題。活塞受瞬間沖入的大流量高壓蒸汽強大壓力沖擊，彈向缸體的另一端，活塞推動的傳動桿將強大的彈射力通過傳動繩，將飛機瞬間拉動並強力彈飛出去。至於需要多大的彈射力，根據飛機滿載起飛所需的推力，減去飛機自身發動機所產生的推力，剩餘的為彈射力，除以蒸汽的壓強，考慮一定的機械損耗及彈射力冗餘設計，即可計算出活塞所需要的面積即缸體和活塞的直徑。 如前所述，彈射蒸汽缸在技術、材料上均不存在問題。
四、傳動繩，是最簡單的部分，不用介紹。
五、飛機推力器，由機械鉤和滑輪組成，卡在甲板槽軌里，機械鉤鉤住艦載機加力桿，傳動繩傳來的彈射力拉動飛機推力器，推力器將飛機往前猛推，瞬間將飛機加速到超過起飛速度。
六、控制器由一電控器和回復繩構成。在飛機開動自身引擎時，回復繩通過飛機推動器將飛機緊緊卡住；控制器同時計算飛機引擎的拉力是否已達到引擎定額，只有達到時，才會指令蒸汽暢通閥門瞬間打開；在傳動繩傳來初始彈射力時，仍然將飛機卡住； 在控制器計算傳動繩傳來的彈射力加上發動機引擎力超過彈射起飛定額時，控制器控制的回復繩突然放開，飛機受彈射力、發動機引擎兩個力的推動，由啟動狀態瞬間加速到起飛速度，彈射起飛。在前面的飛機被彈射起飛後，控制器一方面指令彈射蒸汽缸蒸汽壓力暢通閥關閉及蒸汽泄壓閥打開，另一方面將飛機推動器拉回原點，同時通過傳動繩和傳動桿，將活塞拉回彈射蒸汽缸原點。前述的自動控制技術對於工業早已現代化的中國來說根本不是問題。
特別提示，1、蒸汽壓力越大，則活塞面積可越小，彈射蒸汽缸直徑也就可越小，所需蒸汽少，因而蒸汽儲存罐、管道等也就可以越小，整個彈射裝置佔用的空間也可越小。但是在蒸汽壓力難以達到超高壓時，不防犧牲點航空母艦空間，將彈射器做大一些，以滿足彈射起飛的需要。以後蒸汽鍋爐技術提高後，模塊可隨時升級更換。2、前述工作原理是飛機先開動引擎，然後再加入蒸汽力，超過戰機滿載彈射起飛定額時，控制器如槍的板機突然扣動，強大的合力掙脫束縛，將飛機往前推，並瞬時加速，在幾十米內將飛機推動到起飛速度。我們也可設置另一程序，暢通蒸汽閥先全部打開，但是這時控制器通過推力器控制住飛機，活塞還動不了，只是隨時處於自由前沖狀態；然後飛行員自己根據准備情況，開動引擎，當飛機引擎開到最大時，控制器檢測到推力數據達到要求（可通過回復繩檢測綜合推力，同時通過在引擎後方的甲板上安推力檢測器檢測引擎推力，當兩個數據達到額定標准時，控制器才認定可以彈射起飛），然後控制器解除控制，飛機在兩個強大的合力下被彈射出去。後一種工作原理，比前一種工作原理更好，即什麼時候起飛由飛行員自由掌握。3、控制器可通過推力器的導線搭接，將控制信息傳給飛機上的飛行員，無論是打開暢通閥，還是解除控制彈射起飛，皆由飛行員在飛機上自己控制，這樣彈射起飛更人性化和安全。
第二種研製方案：航空母艦超強引擎彈射器
對中國航空母艦超強引擎彈射器 的研製構想是 ：由（1）引擎彈射缸、（2）供油器、（3）傳動繩、（4）飛機推力器、（5）控制器五個模塊構成。
一、引擎彈射缸由N個彈射引擎單元組、滑輪車，沖程缸、尾氣導出管組成。可根據飛機彈射需要配置相應數量的彈射引擎，通常3-5個引擎應該足夠。引擎固定在滑輪車上，開足馬力後，即向沖程缸的另一端沖去，可產生62.5噸（12.5噸/個*5個=62.5噸）的推力，加上飛機自身的兩個引擎25噸推力，總計87.5噸推力足以將20多噸滿負荷的飛機以彈射的速度在50-100米內彈射升空。實際上3台引擎組成彈射器可能已經足夠。即使5台總價格也才1000多美元，技術與經濟上應該可行。 工作原理為，當飛機准備好後，飛行員通過控制器發送指令給彈射引擎組，彈射引擎組各引擎點火啟動，並加油將彈射力加大到定額標准，通過滑輪車上的傳動桿和傳動繩牽引飛機推力器，但此時控制器控制住飛機；飛行員開動飛機引擎達到最大起飛加力，這時控制器檢測到兩個推力均已達到標准，提示飛行員，飛行員向控制器發動指令，控制器 突然解除阻卻，在兩股強大的推動力下，飛機即彈射出去，瞬間加速至起飛速度。
對於彈射引擎組，是在控制器解除控制後，即帶動滑輪車及傳動桿沿鐵軌向前猛沖，傳動桿拉動傳動繩、推力器，推動飛機起飛。技術難點在沖程缸及管道的耐高溫及高壓，至於沖程缸等，應選耐高溫的材料，並且比較堅固即可，畢竟滑輪車不需與沖程缸緊密接合，只是沿鐵軌向前沖。況且瞬間彈射也不會將缸體溫度燒得太高，缸體隨時用冷水降溫以反復彈射。最需要防高溫的部件主要在引擎原點後面的缸體及管道，這部分可用耐高溫材料製成，同時用大量冷水從外面隨時降溫即可，因此用耐1000度左右高溫的材料應該足夠。至於尾氣導出管等也採用冷卻水冷卻管道，因此性能要求也可不需要太高。
二、供油器、傳動繩、飛機推力器、控制器四個模塊比較簡單，不用再述。
總之，中國除了考慮美國使用的蒸汽彈射思路，用引擎單元組彈射又何償不可，其所佔用的空間遠遠小得多。實際上彈射引擎組相當於在飛機起飛時，在飛機自身兩個引擎的基礎上，外加3個至5個引擎(即外加1.5-2.5倍的推力)，幫助飛機加速起飛而矣，可使飛機滿負荷、超短距起飛。 艦上彈射試驗費用高而且更加危險， 所以一般的數據測試， 飛機彈射試驗，美國海軍都是在Lakehurst基地進行的。這個基地設有兩個彈射試驗平台， 而法國航母上裝備的飛機也曾在這個基地里經過不少的試驗才能在艦上服役的。

② 美國戰斗機發生墜毀，輔助飛行員順利逃生的是什麼裝備

對於戰斗機發生墜毀的情況時，輔助飛行員順利逃走的裝置一般就是自帶的彈射逃生裝置。美國就曾在5月份有一架f16戰斗機，從加利福利亞，一座預備役基地墜毀，這架戰斗機直接沖進了基地的倉庫中，所幸當時的飛行員利用彈射裝置逃生，逃過一劫。而由於這架戰斗機裝載有大量的武器和外掛油箱，所以美國也緊急派往了消防及有毒物質處理小組參與應對。

彈射方式主要分為兩種：一是人員坐在彈射座椅上脫離飛機，然後開啟降落傘；二是駕駛艙整體與飛機脫離，以座艙為逃生艙對人員提供保護。前者對飛機結構影響較小，成為戰斗機逃生系統的主流；後著因管路配置、結構設計等因素對戰斗機結構影響較大，迄今為止只有很少飛機採用