蒸汽弹射器,航母蒸汽弹射器的原理如题 谢谢了

航空母舰弹射器 航母弹射器 [英] the catapult for aircraft carrier 1 航空母舰弹射器介绍 重型飞机要想从航空母舰上起飞，必须有蒸汽弹射器。在飞机起飞前，由位持器钢圈把尾部扣在一个坚固点上，飞机前轮附近的牵引杆垂落到一个“滑梭”内，滑梭以挂钩钩住飞机。滑梭是蒸汽弹射器唯一露在飞行甲板上的零件。飞机前面的甲板下，有两个平行圆筒，每个至少长45米，筒中的活塞与所有滑梭相连。蒸汽由母舰上的锅炉输出，增压后输入滑梭。飞机起飞时开足马力，但被位持器扣住。蒸汽弹射器一启动，飞机引擎的动力加上蒸汽压力，使钢圈断开，飞机前冲，在45米距离内达到时速250千米。飞机弹射起飞脱离滑梭后，活塞前端的注管就落入水池，在几米的距离内停顿，滑梭移回原位，推动另一架飞机起飞。母舰上每个蒸汽弹射器每分钟可推动两架飞机起飞。通常航空母舰最多装设4个蒸汽弹射器。 要构件包括三部分： （1）弹射器做动系统：开口活塞筒体、活塞环、引出牵引部分、U型密封条、导气管、模度气动阀门、排气阀、安全阀、测距仪、压力传感器。 （2）弹射器附属系统：海水淡化设备、贮水池、高压水泵、锅炉、加热装置。 （3）弹射器控制系统和导流板。 下面，具体介绍如下： 一、海水淡化设备及贮水池 航母即使没有弹射器(如采用滑跃起飞的)，也有海水淡化设备及贮水池，因为生活用水、机器用水也需要淡水，从陆地上补给淡水只是一些近海防卫型护卫舰的办法。有了海水淡化装置，军舰远洋作战能力大大增强，对补给依赖低，而航母是远洋型军舰，不能没有海水淡化装置。有弹射器的航母，不仅生活淡水消耗量大，而且弹射器消耗量更大，根据美军记录：每起飞一架飞机，约消耗1吨淡水。目前，海水淡化技术比较成功的有低压蒸馏及膜透法。其中膜透法已广泛用于民用海水淡化水厂。当然，有了淡化设备还必须有贮水池，用于贮备淡水。 二、高压水泵、锅炉和加热装置 高压水泵的用途是把淡水从贮水池中抽入锅炉，以抵消释放蒸汽而消耗的淡水。由于锅炉在使用时压力很高，高压水泵必须有很高的压力才能把水补充进去，所以高压水泵不仅要有强大的动力以形成很高的压强，而且要有很高的抗压性，对轧钢和焊接工艺提出很高的要求。高压水泵是根据锅炉内淡水量的多少自动补充的，不过早期的是手动控制的，显得比较落后。 锅炉是提供蒸汽的设备，实际上锅炉就是一个储能装置，民用的锅炉比较多，航母用的锅炉原理上与民用没什么区别，但航母的锅炉更大、耐压性能更高，安全标准更高。即使如此，美国与英国航母还是发生过锅炉爆炸和烫死人的事故。高压锅炉对水质的要求也高，高盐、高硬度的海水根本不能进入锅炉。锅炉工作时要消耗大量蒸汽，如果以最小间隔进行弹射，需要消耗航母锅炉20%的蒸汽。 加热装置很多，美国现役核动力航母都是利用反应堆加热，以保证其有足够的能量释放给弹射器。加热装置也是受控的，但在战争时期锅炉是不能熄火的，以保证紧急情况下随时起飞飞机。不能熄火，就意味着锅炉随时消耗大量的能源，如果是常规动力航母，其燃料费用十分巨大。美军之所以发展核动力航母，也是为了在经济上节省能源开支，毕竟从长期来看，核动力运行成本较便宜。 三、开口活塞筒体、活塞、引出牵引部分和U型密封条 航母所用的弹射器早期采用闭口活塞，不过需要一个非常长的动力传动杆把蒸汽能量传给需起飞的飞机，由于几十米长（近百米）的传动杆中间无支点，导致存在传动杆下垂现象，而且会经常把传动杆顶弯的事故发生。后来工程技术人员把传动杆推力改为拉力起飞，解决了这个问题，但发现活塞与传动杆连在一起重量实在太重（大部分重量是传动杆），由于起飞时间短，蒸汽做功很大一部分都消耗在做在了活塞与传动杆上，而且停止时还必须用缓冲器。后来工程技术人员采用活塞开口，活塞环的动能直接从开口处把能量传出去，由于取消了传动杆，大大减少了重量，也同时提高了效率，可以毫不夸张地说：这是一场弹射器的**，这种方法一直沿用至今。 2 航空母舰弹射器介绍 当然，由于采用了开口活塞筒，其开口对称的筒壁就需要相应加厚，否则在蒸汽的高压下，开口处会增大，导致密封不紧、蒸汽外泄。实际上，除对称筒壁加厚外，开口活塞筒外壁也要加固。 由于采用了开口活塞筒，最大的麻烦是活塞的密封刀经过开口时的密封问题。其实，弹射器活塞与普通活塞没什么两样，不过弹射器上的活塞较长一点，一是增强其稳定性，二是由于密封刀必须非常薄，而推力又比较大，所以只有增加密封刀宽度才能解决问题，而密封刀宽度增加了，活塞也需加长一点。不过，虽然活塞长了，重量并不增加多少，原因是其中间是空的（并非完全空，还有部分钢构），而且活塞为双向密封的。 引出牵引部分是通过密封刀与外部件连接起来的，但弹射器最大的麻烦之处就在于密封刀与U型密封条的结合处。由于密封刀经过时必须把U型密封条在接口处顶开，顶开后与密封刀接缝处肯定会泄漏蒸汽，如果U型密封条的密封力很大，密封效果肯定很好，但密封刀阻力也会越大，U型密封条磨损也就越快，所以为了很好地解决密封、运行阻力及U型密封条磨损问题，美国率先采用了“高压细流水密封技术”解决了这个问题。虽然还会有些蒸汽外泄，但密封刀的磨擦阻力与U型密封条磨损率已经大大降低。不过，不要认为这样就完美了，U型密封条磨损仍然是困扰弹射器的最大心病，日常维护与检修都相当麻烦，虽然一直在不断改进材质及采用新技术，但至今仍不能令人满意，美军对此意见很大。 四、导气管、模度气动阀门、排气阀和安全阀 导气管是把锅炉里的蒸汽导入弹射器，以迫使弹射器工作。模度气动阀门的作用是控制蒸汽进入的速度。由于气动模度阀门有开关迅速及开度易控制的特点，所以气动模度阀门可以控制蒸汽压力而达到控制弹射器的目的。排气阀作用是把活塞筒内的蒸汽排出去。安全阀是为了防止弹射器筒体内压力过高而采用的保护设备。 五、测距仪、压力传感器及控制系统 安装在弹射器上的测距仪可以精确地测出弹射器位置及弹射器的速度，而两侧的压力传感器可精确地读出弹射器内的压力，这些数据以极快的速度送入智能控制处理器（相当于PLC）。智能控制器处理这些数据后，准确控制气动模度阀门，从而达到起飞飞机的目的，也能通过控制气动阀门使弹射器返回原来位置。 弹射器还装有其它仪表，如锅炉水位计、温度计、压力传感器等，这些都要由智能控制器总体控制、统一管理，这样才能使弹射器效率大大提高。 六、燃气导流板 在弹射前，舰载机的喷气发动机已经全速运转，会向后喷射出高温高速燃气流，对后面的人员和器材危害甚大。这时，弹射器后方张起的挡板可使燃气流向上偏转，不会喷向后面甲板，这些挡板叫“偏流板”或“燃气导流板”。一般来讲，每个弹射器后面有一组共3块燃气导流板。当单发飞机起降时张开正中一块；当双发飞机起降时三块都张开。为降低燃气流的灼热温度，燃气导流板后面都装有供冷却水循环流动的格状水管。燃气导流板要求耐高温、耐冲击，能经受忽冷忽热和飞机降落时的强大冲击力，加工制造难度很大。 七、其他设备 其实，不要以为以上这些就是航母弹射器的全部设备，实际上还有弹射器固定装置、降温装置、专用维修工具和专用维修通道等。为了保证弹射器正常运行，航母上每天有数十人（至少40-50人）为运行、维护和保养弹射器而忙碌不已。

弹射原理都是一样的。 区别在于：只不过电磁弹射是电磁推动弹射器滑块，蒸汽弹射则是由蒸汽机推动滑块；优缺点：蒸汽弹射技术要求较低，但要消耗大量淡水，同时载荷有限，电磁弹射载荷大，很容易就能弹射大型飞机，也不消耗淡水，但需要大量电能，只有核动力航母才能持续提供如此大的能量，且技术要求较高。 电磁弹射器简单的说就是利用电的磁效应产生两组互斥的磁场从而产生推动力，从而为飞机提供额外的推力帮助起飞。其相对于传统的蒸汽弹射方式，电磁弹射器构造简单，体积更小，功率的可控性更强且更为高效，是航母弹射技术的未来发展趋势。

弹射器是保证在几十米距离内，几秒钟时间里，将舰载机弹射起飞的设备。由于航空母舰飞行甲板很短(比起陆上机场的飞行跑道来)，而现代舰载机的起飞速度要求达到200~300百公里/小时，舰载机在飞行甲板上依靠自己滑跑，不能加速到这一起飞速度，因此需要弹射器帮助加速。 舰载机用升降机送到飞行甲板上后，停在舰桥左侧及前后的停机甲板上，装载武器、弹药，完成出击准备，然后使用飞行甲板前半部或斜角飞行甲板的飞机弹射器，弹射起飞。

蒸汽弹射器的工作原理其实就如同蒸汽火车的工作原理，它们都是依靠高压蒸汽来驱动气缸内活塞前进的。大家应该知道：高压蒸汽是高温水在密封条件下形成的产物，如果高压蒸汽一旦失去了高温的呵护，就会逐渐的减压冷凝，重新变成淡水。所以为了有利于气缸工作，设计的时候最好是把锅炉、储气罐和气缸都放在同一个单元。而蒸汽弹射器却实现不了这个目的，锅炉里产生的高压蒸汽需要输入到一个大型的储气罐内储存起来，储气罐与弹射气缸即使离得再近，可锅炉离弹射气缸却相距甚远。这就好比辆蒸汽火车，你把锅炉放在火车的最后面，而工作上缸却仍然在火车的最前面，再用一个狭长的管道把它们连起来，能赢吗？

固定翼飞行器从航空母舰起飞的方式可以分三种。 第一种是蒸汽弹射起飞，使用一个平的甲板作为飞机跑道。起飞时一个蒸汽驱动的弹射装置带动飞机在两秒钟内达到起飞速度。 目前只有美国具备生产这种蒸气弹射器的成熟技术。蒸汽弹射有两种弹射方式，一种是前轮弹射，由美国海军于1964年试验成功，弹射时由滑块直接拉着飞机前轮起飞。这样不用8～10人来为飞机挂拖索和减拖索了，弹射时间减短，飞机安全性好。美国现役航母都采用这种方式。第二种是拖索式弹射，顾名思义，就是用钢质拖索牵引飞机加速起飞，这种弹射方式比较老，各方面都不如前者好，目前只有法国的“克莱蒙梭”级航母使用。

简单的说，蒸汽弹射器是以高压蒸汽推动活塞带动弹射轨道上的滑块，把与之相连的舰载机弹射出去的。它体积庞大，工作时要消耗大量蒸汽，功率浪费严重，只有约6%的蒸汽被利用。为制造和输送蒸汽，航母要备有海水淡化装置、大型锅炉和无数管线，工作维护量惊人。它的最大缺陷在于因为弹射功率太大而无法发射无人机，现役的无人机因为重量轻，在弹射时机体会被加速度扯碎，你可以理解成咱们用的打气筒

一般弹射喷气式战斗机是时速250千米/小时左右，换算一下大概就是70米/每秒,一楼二楼纯属是来搞笑的，要是那么快飞行员压成馅饼了都

补充：一般歼击机的机场起飞速度在在230-280km/h，舰载机220km/h左右或更低，因为弹射器至少要保证航母在静止状态下（甚至轻微顺风）也能让飞机达到起飞速度，所以弹射速度一定要比飞机满载起飞速度要高才行，一般终速度在220-300km/h，战机满载时要达到300以上。但是弹射器的弹射速度不是固定不变的，需要调节，每批起飞要根据当时风向，风速和母舰的速度来调节最佳的弹射速度，毕竟并不是总有机会在母舰全速前进且逆风时弹射飞机，不同条件相差还是很大的。所以你问大概是多少，只能是个范围，不会是个绝对值，一般相对甲板的地速不会小于220km/h，战机满载时最终空速在300-350左右

第一个问题！
18世纪70年代，美国人D.布什内尔建成1艘单人操纵的木壳艇“海龟”号，通过脚踏阀门向水舱注水，可使艇潜至水下6米，能在水下停留约30分钟。艇上装有两个手摇曲柄螺旋桨，使艇获得3节左右的速度和操纵艇的升降。艇内有手操压力水泵，排出水舱内的水，使艇上浮。艇外携一个能用定时引信引爆的炸药包，可在艇内操纵系放于敌舰底部。1776年9月，“海龟”号潜艇偷袭停泊在纽约港的英国军舰“鹰”号，虽未获成功，但开创了潜艇首次袭击军舰的尝试。

第二个问题！
中国潜艇发展历程

1950年8月，海军召开会议，确定“以现有力量为基础，重点发展海军航空兵、潜艇和鱼雷快艇等新力量(简称‘空、潜、快’)，逐步建设一支强大的海军”的建军方针，决定优先建设潜艇部队。
1951年4月20日，海军选调275名干部、战士组成潜艇学习队，到苏联海军太平洋舰队驻旅顺老虎尾的潜艇分队学习。
1952年5月，海军在青岛开始修建中国第一个潜艇基地
1953年6月4日，中国和苏联政府签订了“海军订货协定”，苏联向中国有偿转让W级常规动力攻击潜艇建造权，提供成套器材设备和设计图纸资料，由中国船厂装配制造，并派专家来华指导。
1954年6月19日，海军的第一个潜艇部队——海军独立潜水艇大队正式成立.
1956年3月26日，中国装配制造的第一艘W级潜艇下水，1957年10月验收入列，代号为03型。
1957年，我国自行建成首批两艘潜艇加入中国海军.
1958年6月27日，中央军委批准国防工业委员会《关于研制导弹原子潜艇》的绝密报告。
1966年弹道导弹常规潜艇,高尔夫级潜艇下水.
1967年由中央军委批准，自行研制的中国第一代常规动力鱼雷攻击潜艇。1974年4月交付海军潜艇部队使用，代号035型（明级）。
1968年11月，中国第一艘核动力攻击潜艇开工建造, 1970年12月26日第一艘核潜艇下水. 1974年8月1日正式编入海军战斗序列，命名为“长征1 号”，代号091型（汉级）。
1974年8月1日中国首艘核潜艇“长征一号”股役，中国成为世界上第五个拥有核潜艇的国家
1974年8月7日“汉”级(091型)攻击型核潜艇 (SSN)交付使用.
1976年12月，东海舰队252艇首次突破第一岛链进入太平洋西部进行远航训练.
1980年3月，东海舰队256艇又突破第二岛链进入太平洋中部，标志着中国海军潜艇部队已具备中远海作战能力。
1981年4月，中国第一艘战略导弹核潜艇下水，1983年8月正式加入海军战斗序列，代号091型（夏级）。
1982年10月，中国首次水下发射运载水箭成功，中国成为世界上第五个拥有潜射战略弹道导弹的国家
1983年中国首艘弹道导弹核潜艇建成服役
1988年9月15日，中国自行研制的091型(夏级)战略导弹核潜艇水下发射“巨浪-1号”战略导弹试验获得圆满成功，中国从此拥有了海上核反击力量。


1990年中国海军装备首种攻击核潜艇，代号091型，西方称其为汉级攻击核潜艇。
1993年向俄罗斯订购了4艘先进的基洛级常规潜艇.
1994年5月，新型常规动力攻击潜艇从武昌造船厂下水。代号039型，西方称为宋级潜艇。
1995年经过改装，可发射“巨浪-2”型弹道导弹，最大射程可达8000公里。
2004年7月元级别潜艇研制成功.
2007年6月24日，是中国潜艇部队成立50周年的日子.
海军潜艇部队已发展成为拥有常规动力攻击潜艇、常规动力导弹潜艇、核动力攻击潜艇和核动力战略导弹潜艇等多种类型潜艇的强大水下突击力量,可遂行战略核反击、消灭敌运输船和大、中型战斗舰艇，摧毁敌基地、港口和岸上重要目标以及进行侦察、反潜、布雷、巡逻和运送物资、人员等任务，成为海军的一个重要兵种，并且是最具威慑力量的兵种。

因为美国航母安装了蒸汽弹射器，苏联航母没有没有安装蒸汽弹射器，只能采用滑跃式甲板。
蒸汽弹射器简介：
蒸汽弹射器是航空母舰上的飞机起飞装置，用于舰载机蒸汽弹射起飞，使用一个平的甲板作为飞机跑道。起飞时一个蒸汽驱动的弹射装置带动飞机在两秒钟内达到起飞速度。
蒸汽弹射器是航空母舰上的飞机起飞装置，一般通过核动力装置产生的热能产生蒸汽，推动飞机短距起飞。蒸气弹射器是一个非常复杂的系统工程，包括：起飞系统、蒸汽系统、归位系统、液压系统、预力系统、润滑系统、控制系统等组成。

滑跃式甲板简介：
滑跃式甲板是英国人发明的，多用于中小型航母。美式航母均采用弹射甲板（蒸汽弹射器）。不论是滑跃式甲板还是弹射甲板，都是为了迅速达到起飞要求速度。滑跃式甲板可以保证飞机从12°左右的滑跃式甲板起飞，这个角度可以达到最佳动能势能比。另外航母滑跃式甲板的作用并不仅直接提高飞机起飞速度，而是减少飞机起飞滑跑距离，航母甲板的长度有限。由于滑跃，飞机上倾，将一部分动力变为上升力。

比较：
1. 使用蒸汽弹射器的航母对舰载机起飞重量限制不大，滑跃式甲板对舰载机起飞重量有限制
2. 使用蒸汽弹射器的航母加班占用面积小，滑跃式甲板使用面积大甲板占用面积大，影响全甲板的调动
3. 滑跃式甲板单位时间飞机出动效率低
4. 滑跃式甲板对飞行员的操控要求很高
5、蒸汽弹射器成本和技术限制大

其实，你的这个问题需要分成2个方面回答，这2方面也直观的反应了航母最主要的两项职能：近海支援和夺取制海权。众所周知，弹射航母是以美国为代表的北约国家普遍采用的一种解决策略，而华约国家，主要是俄罗斯，则采用的滑跃航母，但请注意，双方在建造航母时的初衷就不尽相同，俄罗斯的主要目标在于打击敌方的海上航母战斗群和作战舰队，从而有效的保护其海军力量不足这一短板不会在战时转变成对方的优势。而美国等西方国家则更注重在获得制海权后充分为近海两栖作战和陆上作战提供支援。故而这里就有一个重要的区别，也就是在近海支援作战和单纯的夺取制海权2方面，弹射航母与滑跃航母之间究竟孰强孰弱。简单点说，在单纯的海战中，也就是夺取制海权时，滑跃与弹射航母的差异并不在于其本身，而在于舰载机性能、航母编队整体组成舰只的综合战力，以及情报等其他因素。但当航母需要进行近海支援作战时，滑跃航母较之弹射航母的劣势就体现出来了，战机出动频率，灵活甲板时间等重要参数能够显而易见的凸显出滑跃航母在此种情况下的劣势。
不过有利也有弊，弹射航母造价高昂，技术难度高，战时难以维护保养等，这些也成为弹射航母不得不面对的缺陷，不过美帝搞了近五十年的航母作战实践，这些问题相对于他们来说也不再是那么的麻烦。
还有一点，你可以仔细了解下美饿（这2者最具代表性）航母之间的一些差异，包括舰载机，战舰编队构成，性能参数等等，你就会发现，无论前者还是后者，他们都很好的做到了扬长避短，俄国航母用舰载机的强大性能和优秀的气动性能弥补了其弹射航母舰载机加速距离短，战机出动频率相对较低，防空阵位与作战半径相对较小的问题，而美国方面，通过完善一体化情报网络（卫星，舰载预警机等等），提高机载和舰载武器性能等的作法，变相提高了弹射航母舰载机制空与反舰性能较弱的短板。所以，综合来说，滑跃与弹射航母之间的差异，并非特别明显，毕竟战斗一旦开始，决定胜负的因素就太多了，只能说，从理论数据来说是这样。
最后告诉你一个轶闻，曾经解放军一海军将领参观美国航母的过程中（具体忘了，可以搜搜看，是真实故事），询问一名陪同的美军军官，这弹射器究竟有多大功率，那位美军军官沉思片刻，说道：相当于将整个帝国大楼整体抬高6英寸。。。所以，知道了吧，为什么现在还只有老美掌握弹射技术，难啊！