機場上都是水泥跑道,為什麼航母甲板就不能鋪瀝青和水泥?

2020-10-18 星辰大海種花家

一提起航母甲板,幾乎所有的軍迷都會告訴你要使用高強度鋼板,而且全球能製造這種鋼板的國家屈指可數!也許有很多朋友都想不明白,陸地上的機場可以用水泥澆築,為什麼航母就不能用了?

航母甲板有什麼要求?

二戰航母的其它位置基本都是當時能找到的最好鋼材(當然除了那些改裝的除外)製造的,但甲板很多卻都是木材鋪裝,這是為什麼呢?

英國1942型輕艦隊航空母艦

因為當時的航母並沒有專業優化設計,航母的重心都偏高(美軍第一艘航母蘭利號就是運煤船改裝的),假如再使用大面積鋼板,那麼重量就會很大,導致航母的重心進一步惡化,而木材則可以避免這個問題!而且二戰的螺旋槳戰鬥機大都只有2-3噸(P40空重2.4噸,起飛一般3噸,零式戰鬥機1.8噸,滿載2.7噸),木材的強度完全可以應付!

聖克魯斯群島戰役中的零式戰機從木質甲板上起飛

另一個是甲板鋼板防滑塗料也不夠先進,木材可以解決這個問題,還有木材能解決甲板高溫的問題等等,而且損壞修補非常容易,因此二戰的航母甲板木材是非常流行的,甚至你可以看到,杜立特駕機轟炸東京時起飛的甲板畫面,都是一條條的橫木,縫隙還挺大!

二戰以後,噴氣式戰鬥機開始發展,高空高速暫時佔據了主流,艦載戰鬥機質量越來越重,因此木材的甲板已經不能滿足要求,比如噴氣式戰鬥機的尾焰高溫問題!而且還有一個問題是戰鬥機降落時發動機是全開的,因為萬一沒有勾著阻攔索,飛機必須在航母短短的跑道上起飛復飛!

因此這飛機是直接拍在航母上的,當然這個動作對艦載機整機結構強度和起落架強度極高,陸基戰鬥機根本不適合降落航母,其實這對航母甲板也極高,強大的衝擊力可以直接將木材甲板拍碎,只能將木板換成鋼板,而隨著伯伊德的能量機動理論佔據美軍戰鬥機設計指導,重型艦載戰鬥機開始登上航母!

格魯曼F-14「雄貓」

這直接讓航母不堪重負的航母甲板雪上加霜,比如F-14艦載戰鬥機,空載接近20噸,降落時油料和飛彈,估計超過21噸(飛行手冊最大著艦重量為24噸),最低著艦速度必須大於215千米/小時(空載,輕載時著艦速度大都超過250千米/小時)!

F-18艦載戰鬥機降落

因此你可以想像一下,超過20噸的戰鬥機,以250千米/小時(70米/秒)拍在甲板上,請問多高強度的甲板,多少厚度下可以承受這個衝擊?當然甲板最好是薄一些,要不然那麼重頭重腳輕也是個大麻煩!所以航母用水泥甲板直接被排除了!

儘管已經勾住了攔阻索,但發動機還是全開的

耐高溫衝擊

大家應該都知道鷂式和F-35垂直於短距起飛戰鬥機,其實還有前蘇聯的雅克-141垂直/短距起飛戰鬥機,這些飛機和直升機或者V-22魚鷹飛機不一樣,它們是噴氣式發動機,噴口噴流溫度很高,假如鋼板不耐高溫的話,直接就燒化了,或者高溫退火後強度大受影響,因此這兩項要求,就讓絕大部分國家望而卻步了!

比如日本殭屍航母「出雲」號計劃搭載F-35B,最大的麻煩就是甲板耐熱問題,F-35B在短距起飛和垂直降落時,尾噴口朝下的,「出雲」號的甲板根本沒有耐高溫能力,因此必須要做加固處理或者使用F-35A,但這個型號使用滑跑起飛,需要改裝航母和減少艦載戰鬥機的數量。

延伸話題:彈射和攔阻索

早期的彈射用的是機械蓄能,後來用的是液壓和火藥爆炸彈射,再後來發展到蒸汽彈射,當然最近蒸汽彈射也不流行了,大家都玩電磁彈射!這個呢有個說法,美國人的艦載全電驅動用的是中壓交流,某國用的是中壓直流,兩者優劣其實大家都知道,交流變壓輸電很方便,但艦載交流蓄能很麻煩,需要各種轉換裝置!

但直流不需要,可以飛輪蓄能,也可以電容蓄能,比較方便!而據說美國航母彈射就在這上面碰到難題了,貌似彈射間隔比較大限制,而且彈射飛機重量也被限制,這讓美軍情何以堪啊!

當然和彈射相關的還有一個攔阻索,這個看起來很簡單,但技術難度很高,美軍對這個技術已經非常純熟,畢竟用了那麼多年,但在電磁攔阻索方面據說也碰到了麻煩,電磁攔阻比機械式攔阻要優秀得多,而且還能將機械能轉換成電能儲存起來,還可以調節攔阻強度。

機械攔阻

不扒這兩個玩意兒了,咱不寫軍事,一筆帶過!

跑道強度不夠,飛機刨地的案例

機場跑道的長度和寬度以及強度是取決於機場的類型的,比如通航機場和商業機場,或者小型民用機場,又或者軍用機場,設計要求都不一樣!

大部分機場的建築材料都是水泥,因此我們看到民用機場都是水泥地面,和水泥路面差不多,當然跑道的要求更高:

跑道除了裂痕和散落清理外,還有一項大家不知道的除膠,這是飛機起落過程中在輪胎接觸地的脫落物累積,這會造成摩擦力降低!

跑道除膠

當然這些根據各種要求設計的機場跑道是有起飛和降落飛機型號與重量範圍的,如果不按操作規程來,就會發生下面這樣的事故!

如果只看這些畫面,你肯定會想,誰把這些地磚丟到飛機上去的啊?其實就是飛機自己丟上去的!2014年巴基斯坦的錫亞爾科特國際機場,一架波音737-400飛機被移到了檢修螺旋槳飛機的區域,然後發動機全功率開機試車了!

結果就是上圖,強大的氣流將鋪設的地磚直接帶起吹的到處都是,瞬間檢修就一臉懵逼了!而且機身和水平尾翼都被撞得坑坑窪窪,看來是要大修了!不過好在發動機前方的地磚沒有被強大的氣流吸入發動機,否則將要更換發動機,甚至可能造成火災整機燒毀,那就損失慘重了!

所以,飛機跑道能亂用材料嗎?飛機隨便可以降落嗎?要是強度不夠,能降得下去,但飛不起來了,因為跑道破裂,甚至起落架折斷,不過緊急情況下這種狀況總比迫降在田野裡要安全哈!

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