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.
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.
- Дмитрий Ладыгин
- scmp.com
Наши новостные каналы
Подписывайтесь и будьте в курсе свежих новостей и важнейших событиях дня.
Рекомендуем для вас
Как на ладони: Обнаружен морской гигант, который виден из космоса
Мегакоралл у Соломоновых островов оказался самым крупным животным Земли....
Забудьте всё, что вы знали о Луне
Новая теория предлагает в корне иное происхождение ночного светила....
Спасти планету сможет… африканский червь
В Кении найдено насекомое с удивительными способностями....
Ляп на ляпе — так профессиональные историки оценили «Гладиатора 2»
Режиссер пришел в бешенство, когда фильм назвали исторически неточным....
Главная тайна Седьмой планеты разгадана через 38 лет
Уран оказался не таким уж странным, как думали ученые....
80 000 лет жизни: какие тайны скрывает самое древнее и большое существо на планете?
Залог невероятного долголетия и удивительного выживания обнаружили учёные....
Раскрыт секрет идеального женского тела?
Оказывается, дело вовсе не в соотношении талии и бедер....
Янтарь из недр Антарктиды раскрыл тайны тропических лесов
Застывшая смола возрастом 90 млн лет как часть исчезнувшей экосистемы....
Саблезубый котёнок томился во льдах Якутии 35 тысяч лет
Благодаря находке стало известно, что сородичи пушистика обитали в столь холодных местах....
Ученые рассказали о жутких последствиях сна
Что происходит, когда снится собственная смерть?...
Носи умные очки или увольняйся!
Amazon планирует заставить всех курьеров носить этот электронный прибор....
Невероятно! Ученая вылечила свой рак вирусами собственного производства
Если человек хочет жить — медицина бессильна....
Разгадано учеными: почему города разрушают сердце и разум
Причины, которые нашли исследователи, вас удивят....
Турбулентность отменяется! А пилоты-люди вообще будут не нужны
Искусственный интеллект может в корне изменить авиацию....
Надеялись на Беса: древние египтянки при беременности хлебали галлюциногенные смеси
Думали, что божок с двусмысленным для нас именем убережёт....
Филигранная работа: Механический скарабей поражает точностью
Робот способен полноценно манипулировать крупногабаритом даже в тесноте....