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
Таинственная «дверь» обнаружена в Антарктиде
Теория заговора против официальной науки: кто окажется прав?...
15 000 американских городов станут призраками в ближайшие десятилетия
Ученые уверены, что «там просто некому будет жить»....
Не по вкусу: комары пьют кровь не у всех подряд
Полезно понимать для защиты от опасных насекомых....
НЛО управляют армией беспилотников, которые следят за военными базами США
Загадочные дроны буквально терроризируют американских военных летчиков....
Странный случай: укус змеи подействовал на австралийца спустя 15 часов
Только 10% укушенных на самом деле получают дозу яда....
Собаки поднялись на новую ступень эволюции
Третья стадия одомашнивания — что это значит?...
20 млн жителей США могут остаться без воды
Великие озера поразила небывалая засуха....
Первые оседлые люди в Европе: в Сербии обнаружили дом возрастом 8000 лет
Обгорелое жилище перевернуло представления о ранних поселенцах....
Вспененный гель быстро останавливает кровотечение и снижает риск заражения
Учёные изобрели спасающую жизнь «повязку»....
Кошки могут понимать многие слова
Но для экспериментов голос хозяина произносил бессмыслицу....
Google срочно переходит на атомную энергию
АЭС опасны, но у Америки просто нет выхода....
Первая частная космическая станция появится на орбите в 2025 году
Комплекс, созданный с учетом проблем астронавтов, потянул на миллиард долларов....
Американские ученые отрицают ускорение глобального потепления
Формально, так и есть, но это ещё не всё....
Окаменелости в Индии рассказали о самом раннем случае разделки слонов людьми
Это произошло не менее 300 тысяч лет назад....
Детекторы ИИ ложно обвинили студентов в плагиате
Ничто не ново на всё 100%....
Режиссер фильма «Я, робот» утверждает, что Илон Маск крадет его идеи
Смех смехом, но новые проекты Маска удивительно похожи на кадры из фильма....