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
Раскрыта главная тайна антарктического льда: ученые узнали, как и кем была взломана природная защита Шестого континента
Похоже, той Антарктиде, которую мы знаем, приходит конец. Впрочем, это не точно...
Древнеримский артефакт переписывает историю Америки: Колумб был не первым?
Почему находка из индейской могилы почти 100 лет вызывает ожесточенные споры среди археологов и историков?...
Тайна гибели сибирского «Титаника»: почему некоторые детали катастрофы 1921 года неизвестны даже сейчас?
Поразительно, но тогда судьи единогласно оправдали капитана парохода. Так кто же тогда был виновником этого страшного происшествия?...
Японец 26 лет ждал, пока раскроют убийство его жены. Часть 2. Расплата
Как наука отменила срок давности у преступления? И какая тайна осталась не раскрытой?...
Еще раз об убийстве Андрея Боголюбского: что рассказали кости погибшего князя?
Профессор судебной медицины поправил историков и выявил неточности древних летописей...
Японец 26 лет ждал, пока раскроют убийство его жены
Как новейшие технологии помогли сдвинуть с места нераскрываемое дело...
Главный секрет человеческого дыхания: ученые рассказали, почему мы дышим «вахтовым методом»
Эксперты предупреждают: из-за особенности организма многие люди не смогут попасть в космос. Но решение все-таки есть...
Жители Анд переписали свою ДНК: почему горные индейцы пьют ядовитую воду, но чувствуют себя при этом хорошо?
По словам ученых, эволюция сделала красивый и хитрый ход. И это не иммунитет к токсинам, а нечто другое, более интересное...
43 000 черепков открыли тысячелетние тайны Древнего Египта
Почему глиняная библиотека Атрибиса потрясла весь археологический мир?...
Почему эти меры не спасут Антарктиду: пять проектов по спасению ледников оказались провалом
Эксперт жестко проанализировал самые популярные программы по сохранению льда на Шестом континенте. Увы, они оказались невыполнимой фантастикой, причем опасно...