Китайские учёные изобрели новую электромагнитную катапульту для авианосцев

Китайские учёные создали в Пекине мощную электромагнитную стартовую катапульту для авианосцев. Принцип работы основан на технологии, применяемой в электромобилях. Утверждается, что китайская разработка может снизить стоимость запуска самолётов с палуб авианосцев с повышенными производительностью и надёжностью.


Устройство может разгонять самолёт массой 30 т до 70 м/с всего за 2,1 секунды. Для сравнения, традиционным системам электромагнитной стартовой катапульты при запуске с авианосцев обычно требуется более трёх секунд, чтобы разогнать 13-тонный истребитель до 66 м/с.

Новое устройство также может за 2,6 секунды полностью остановить самолёт, приближающийся со скоростью 72 м/с, как того и хотели от разработчиков китайские военные.



Учёные-участники проекта отметили, что их изобретение сможет высвободить пространство на палубах, то есть повысит эффективность авиации.

В электромобилях используют мощные моментные двигатели для достижения разгонных характеристик, намного превосходящих показатели транспорта с двигателями внутреннего сгорания. После того, как водитель отпускает педаль акселератора, электромагнитная сила используется для преобразования кинетической энергии торможения в аккумулирование электроэнергии.

Поясним, что типичный моментный двигатель представляет собой электродвигатель с множеством пар полюсов. Благодаря им он может создавать очень большой момент силы и при этом работать на относительно невысоких скоростях. Благодаря большому крутящему моменту и невысокой скорости такие двигатели хорошо соответствуют требованиям со стороны большого числа прикладных задач.

Принцип работы разработанного в Пекине устройства таков. Перед катапультированием мощный двигатель вращает тяжёлый маховик с высокой скоростью. Тем временем самолёт уже наготове на пусковом основании. Маховик передаёт кинетическую энергию на приводное колесо, благодаря которому стальной трос дёргает пусковую оснастку, что под самолётом, и усилие идёт на шасси, разгоняя воздушное судно до взлётной скорости.

Маховик и приводное колесо при этом не соприкасаются. Вместо этого вихретоковая муфта генерирует электромагнитную силу, которая создаёт их взаимодействие.

Напротив, чтобы устроить торможение самолёта, вращение маховика просто меняется на противоположное, и дополнительная передача не требуется.

Построенный прототип в ходе испытаний подтвердил жизнеспособность изобретения, заявили учёные.

Тем временем в существующих электромагнитных катапультах для ускорения самолёта используется длинная прямая «гусеница» с большим количеством электромагнитных катушек вокруг неё, которые создают тягу для непрерывного ускорения.

США, которые считаются пионерами в этой технологии, оснастили свой авианосец класса Gerald Ford четырьмя такими электромагнитными катапультами. Но вариант был неидеален и требовал новинок либо улучшений. Так, согласно данным от Минобороны США за 2023 год, их системы катапультирования испытывают серьёзные проблемы. Техобслуживание требуется им после каждых 614 взлётов, хотя в американских ВМС считают идеальным показателем 4000 взлётов без техобслуживания. Ещё большую тревогу у американцев вызывает частота отказов системы торможения: после каждых 46 посадок происходит одна системная неисправность.