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
После чудовищного Эль-Ниньо наш мир, возможно, уже не будет прежним
Первой жертвой будет Амазония, но это, как говорят ученые, только начало...
Кто на самом деле сделал Терракотовую армию: историческую сенсацию рассмотрели в отпечатках на древней глине
Поразительно, но открытие китайских ученых перекликается с исследованиями по Древнему Египту и Ближнему Востоку...
«Мы научили медведей видеть в нас добычу»: биолог рассказал, почему хищники нападают на людей по всей России
По словам ученого, совпало сразу несколько факторов, поэтому решить проблему будет сложно...
«Мясной фарш» для Гитлера: как виртуозная операция в 1943 году решила ход битвы за Италию
Дерзко, остроумно и с огромной долей везения: британский план висел на волоске, но Лондону помогли… сами немцы...
Шуховскую башню в Москве начали разбирать: почему правнук великого русского инженера против такой «реконструкции»?
Где главный промах московских властей и чем восстановление отличается реконструкции?...
Крестик XII века показал, настолько ученые ошибались в истории древнего Смоленска
Скромный артефакт из редкого материала оказался для археологов дороже серебряного клада...
Пустая еда: почему за 60 лет наши продукты потеряли половину полезных веществ и микроэлементов
По словам исследователей, мир находится в состоянии скрытого голода: калорий, вроде бы, хватает, а витаминов и минералов нет...
Самое древнее кораблекрушение в истории: что нашли турецкие ученые на судне, которое утонуло 4600 лет назад?
Подобные артефакты в свое время находили не только в легендарной Трое, но и рядом с Великой пирамидой в Египте...
Монетный детектив: российский ученый 10 лет охотился за распроданными сокровищами и раскрыл тайну древнего царства на Боспоре
Пожалуй, это одна из самых интересных исторических загадок, раскрытых в последнее время...
Что массово убивало пингвинов в 2024-м: ученые подозревали птичий грипп, но они ошибались
Поразительно, но виновник массовой гибели птиц больше 20 лет находился под носом у исследователей, а они его не замечали...
Почему ледник Судного дня не перестанет таять, даже если остынут моря и океаны?
Новое исследование показало: у Антарктиды есть поразительные сценарии будущего, от которых зависит судьба всего мира...
Маск только что показал летающий автомобиль: история говорит, что это может не сработать
Почему эксперты Popular Mechanics не верят в успех нового проекта владельца SpaceX и Tesla...