彈射起飛到底比滑躍起飛能省多少油?

航母彈射器是在二戰(zhàn)前后的發(fā)明,雖然當(dāng)時(shí)的彈射器與當(dāng)今的大型蒸汽彈射器或者電磁彈射器完全沒(méi)法對(duì)比,但是已經(jīng)對(duì)艦載機(jī)的起飛幫助很大,畢竟當(dāng)時(shí)起飛的艦載機(jī)大部分全重最大也不過(guò)5噸左右,稍微有點(diǎn)彈射助力就可以在七八十米的距離上實(shí)現(xiàn)安全起飛離艦?;S起飛模式出現(xiàn)得很晚,基本是1960年代以后的事情,而且基本只有噴氣艦載機(jī)才可以實(shí)現(xiàn)滑躍起飛,很少有螺旋槳飛機(jī),比如螺旋槳預(yù)警機(jī)敢直接滑躍飛機(jī)的。這其中的根本原因,在于滑躍起飛對(duì)艦載機(jī)的總重量并不敏感,總重量大一點(diǎn)或者小一點(diǎn)關(guān)系都不大,但是卻對(duì)艦載機(jī)滑躍起飛時(shí)的推重比十分敏感,一般要求滑躍起飛時(shí)的推重比至少要在0.75以上,而且有較大的甲板風(fēng)。這個(gè)要求對(duì)大多數(shù)可以開(kāi)加力的噴氣艦載機(jī),特別是雙發(fā)噴氣艦載機(jī),

大多數(shù)可以達(dá)標(biāo),但是對(duì)大多數(shù)螺旋槳艦載機(jī)卻很難達(dá)標(biāo)。因此固定翼螺旋槳預(yù)警很少上滑躍航母起飛就是這個(gè)原因。通過(guò)各種模擬計(jì)算更包括二戰(zhàn)后大半個(gè)世紀(jì)的航母實(shí)際操作。普遍的觀點(diǎn)是彈射起飛方式更加靠譜。當(dāng)然滑躍起飛方式也有一些獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn),比如可以用中大型航母就可操作重型艦載機(jī)。這本身也是滑躍起飛對(duì)艦載機(jī)的絕對(duì)重量不敏感,只對(duì)起飛時(shí)的實(shí)際推重比和迎頭甲板風(fēng)的風(fēng)速敏感的體現(xiàn),而如果用彈射起飛的方式操作同樣的大型艦載機(jī),一般需要8萬(wàn)噸級(jí)以上的大型航母才行。但是局部?jī)?yōu)勢(shì)并不能最終轉(zhuǎn)換成整體優(yōu)勢(shì),因此彈射起飛模式仍然是大國(guó)航母必須追求的最終頂級(jí)技術(shù)。滑躍起飛模式只能算是先用較簡(jiǎn)單的方式解決復(fù)雜系統(tǒng)的有無(wú)問(wèn)題。真正要全面趕超還是必須采用彈射,

特別是電磁彈射模式才行。真正要系統(tǒng)的論證彈射模式和滑躍模式,必然要長(zhǎng)篇大論,不是一兩句話就可以說(shuō)明白的。瀚海狼山、匈奴狼山在這里只簡(jiǎn)單的討論,彈射起飛模式的過(guò)程,是否比滑躍起飛模式更省油這一個(gè)相對(duì)簡(jiǎn)單的問(wèn)題。如果證明彈射起飛模式更省油,那么到底可以節(jié)省多大的比例?討論這個(gè)問(wèn)題的一個(gè)大前提就是,當(dāng)代的噴氣式飛機(jī),不論是民用還是軍用,不論是陸地起飛還是艦載起飛,起飛階段基本都是最費(fèi)油的。因?yàn)槠痫w過(guò)程都是把飛機(jī)從速度為零,高度也接近為零的狀態(tài),快速地讓飛機(jī)爬升到幾千甚至上萬(wàn)米的高空,速度從接近為零增大到速度接近甚至超過(guò)音速的過(guò)程。這個(gè)過(guò)程自然消耗大量的燃料和外界的氧氣,轉(zhuǎn)換成飛機(jī)速度動(dòng)能和高度勢(shì)能的過(guò)程。一般來(lái)說(shuō),把任何飛機(jī)從地面起飛開(kāi)始,

最終爬升到萬(wàn)米高空轉(zhuǎn)為巡航,那么都要消耗全部燃料的五分之一到三分之一。中間的差距只是看飛機(jī)的大小和最終航程的遠(yuǎn)近。對(duì)大型洲際飛行的客機(jī)來(lái)說(shuō),起飛階段也要消耗燃料的20%左右。而對(duì)航程相對(duì)比較短的飛機(jī)來(lái)說(shuō),僅僅一個(gè)起飛階段就有可能消耗燃料的三成以上。這對(duì)艦載機(jī)來(lái)說(shuō),也是大體差不多的比例。因?yàn)椴徽撌菑椛淦痫w還是滑躍起飛,現(xiàn)在的艦載機(jī)都要提前開(kāi)加力。而一旦打開(kāi)了加力。那么所有的油耗都是以分鐘為單位計(jì)算的。一般來(lái)說(shuō),大多數(shù)噴氣戰(zhàn)斗機(jī)的開(kāi)加力時(shí)間都不允許超過(guò)15分鐘,內(nèi)油比較大的飛機(jī)最多開(kāi)加力不能超過(guò)20分鐘。這是因?yàn)?5到20分鐘的開(kāi)加力時(shí)間。就有可能消耗全機(jī)攜帶的總油料,包括機(jī)體內(nèi)油也包括外掛副油箱全部油料的50%,如果開(kāi)加力超過(guò)20分鐘。那么大部分戰(zhàn)斗機(jī)會(huì)出現(xiàn)返航油料都接近耗盡的危險(xiǎn)情況。

在早期的二代機(jī)中,甚至開(kāi)加力都不允許超過(guò)5分鐘??梢?jiàn)開(kāi)加力對(duì)油料消耗的巨大加速作用。但是不論是滑躍起飛還是彈射起飛,都必須提前開(kāi)加力。因此要求整個(gè)起飛階段,開(kāi)加力的全過(guò)程不能超過(guò)5分鐘。等于剩下另外的10分鐘開(kāi)加力的時(shí)間留給未來(lái)的空中空戰(zhàn)階段的巨大消耗。那么滑躍起飛和彈射起飛的2種模式中,到底什么時(shí)候可以關(guān)閉加力呢?這就要求起飛后速度達(dá)到300公里每小時(shí)以上,高度達(dá)到500米以上,上升率保持在每秒50米以上時(shí),才可以關(guān)閉加力,以比較大的軍用推力繼續(xù)保持爬升狀態(tài)。這個(gè)過(guò)程對(duì)艦載機(jī)來(lái)說(shuō),不論是彈射還是滑躍,都需要至少2分鐘以上。彈射起飛的相對(duì)優(yōu)勢(shì),是可以讓速度值快速達(dá)標(biāo),但是高度值和爬升率仍然一開(kāi)始不達(dá)標(biāo)。而對(duì)滑躍起飛模式來(lái)說(shuō),在離開(kāi)滑躍頭的瞬間,飛機(jī)的速度值,高度值和爬升率都不達(dá)標(biāo),

但是此時(shí)的好處是飛機(jī)的仰角較大,在高推重比和迎面甲板風(fēng)的綜合作用下,飛機(jī)繼續(xù)上斜線前進(jìn),讓速度值高度值和爬升率逐步全部達(dá)標(biāo)。因此最終兩種起飛方式,飛機(jī)本身消耗的油料其實(shí)是差距不大的,彈射起飛最多可以相對(duì)節(jié)省20%左右的機(jī)體燃料油。而兩種起飛方式,都要求航母本身加速到20節(jié)以上。因此航母消耗的燃油也大同小異??梢?jiàn)彈射起飛真正的優(yōu)勢(shì),并不是節(jié)省起飛階段的多少燃料,還是甲板的操作和調(diào)度效率更高,可以每次都重載起飛,起飛的安全性也相對(duì)高于滑躍,說(shuō)白了就是整體優(yōu)勢(shì)更明顯。