中枢专利让好意思国蒸汽弹射器自带“锅气”
上周早读咱们提到,在莫德斯托·扎哈尔琴科这位乌克兰(苏联)侨民负责成为好意思国公民的1953年,英国东谈主科林·坎贝尔·米切尔在好意思国提交了若干时候专利。
这些专利中,尤为中枢的一个就是对于蒸汽弹射器C型开缝汽缸顶部的密封结构策画。

在蒸汽弹射器上消耗的心血与巧念念,让米切尔奠定了在英国的工程民众地位。英国皇家工程学院建造了以其名字定名的奖项,颁发给在昔时4年中对英国工程限度发展作念出了得孝敬的工程师或工程师团队。
而米切尔在密封结构策画方面的巧念念也被好意思国的蒸汽弹射器所承袭。C型开缝汽缸上有汽缸盖板,它是长条状的,截面呈J字型的弯钩状盖板,一端铰接在汽缸开槽—侧的边条并嵌住开槽凸缘,另一端则是钩住在汽缸开槽另一侧的凸缘,同期也压住密封条。
密封条是一根细长、扁平的矩形金属带,两头分散固定在汽缸的前后两头,通过张紧机构拉直,正巧堵在汽缸开槽两头的凸缘之间。

这是两份于1953年在好意思国注册的专利。图示中编号为7的即为歪斜交代的柔性密封条,9为活塞柄,12向外畅通的就是弹射滑块。好意思国蒸汽弹射器后续的发展也莫得脱离这一中枢时候框架。
在汽缸内的活塞领路历程中,这个柔性密封条会被支起顶开,在活塞(也不错说是弹射滑块)离开之后,密封条又回到本来的位置。这么活塞柄畅通的弹射滑块在沿着汽缸开槽迁徙的同期,又不会形成太多的蒸汽露馅,保证了汽缸的举座密封性。因此,蒸汽弹射器的每次弹射功课前后,王人会有热腾腾的蒸汽溢出。这么的风光,在中语收集里被形象地称之为“锅气”。

汽缸盖板与密封条的责任旨趣表现图。左为密封情状,右为活塞领路历程中,密封条被顶开时的情状。数字象征分散代表:1,汽缸盖板;2,密封条;3,汽缸;4,活塞柄。

维修情状下,部分汽缸盖板也曾移除。在红框内的弹射滑块即C型开缝气缸内的活塞经过处,金属密封条(箭头所指两处)也曾被顶开,而画面近处的其余金属条是呈贴合密封的情状。这么的策画保证了C型开缝汽缸的举座密封性。

图为2024年10月,好意思国诺福克舟师造船坞内的CVN-77“布什”号航母上,舰员正在合力将弹射器气缸从头安装回沟槽内。汽缸的开缝特征很彰着,即便有私密的密封结构策画,也依然会有一定的漏气率。

时于本日,由于好意思舟师未收场电磁弹射五代机,这种“锅气”依旧萦绕在F-35C的周围。
不仅有“锅气”,用起来还需要“热锅”
在中国的好意思食文化中,说一齐菜有锅气,无疑是很大的加分项。
要是将航母弹射舰载机视为作念菜的话,那么,蒸汽弹射器就不错说是“厨师”手中竖立好意思食的炊具“铁锅”——只不外这具铁锅重达几百吨。与铁锅炒菜近似的地点还有,蒸汽弹射器要进行弹射功课也需要先“热锅”,即在启动弹射责任前最初对气缸进行预热。好意思国航母上负责这项责任的“厨师”是舰上的最大部门航空部门的V-2分队。


要用好蒸汽弹射器这个“铁锅”,在“炒菜”时少不了宽油。上图为是给弹射滑块加注润滑油,下图不错看出,顾惜考验东谈主员的穿入部属手上到处王人是油污。
蒸汽弹射器的汽缸,两侧和中部安装有加热用的鳍片管,它能使C型开缝汽缸的举座温度与蓄压罐内的高压蒸汽抓平,以幸免温度互异导致的非均匀热推广,裁减汽缸的活塞与汽缸壁间的相互磨损。
同期,热推广会使汽缸蔓延至稳妥的运行长度,比如在好意思国舟师关连东谈主员操作手册上就写明了,这两个汽缸之间长度要进出不卓绝1英寸(2.54厘米),以赋闲弹射器泛泛功课条件。以及,这么的“热锅”历程相似不成险恶、不成太赶时分,不然气缸升温速渡过快,会因热应力对汽缸结构形成挫伤。


好意思国航母飘动船面上,蒸汽升腾好似舞台。
当带着锅气的热菜出锅端上桌后,厨师当然少不了刷锅、擦灶台等责任。好意思国航母蒸汽弹射器的功课也如斯。算作包含大批领路部件、结构极其复杂、责任环境恶劣的机械安装,蒸汽弹射器的可靠运行离不开舰上V-2分队东谈主员对每个细节的悉心概括的顾惜考验。
一个典型的例子是,他们要用直径量规测量C型开缝气缸的内径。气缸承受着外部温度变化,始终知道在高温高压环境下,这不可幸免会导致它们出现变形或失去圆度。因此,按照好意思军航母上功课手册的条件,每弹射2000次就要测量气缸多个点的直径,以细目气缸刻下的形状是否精确,是否需要对其进行“敲击”或“锤击”等活动使其恢收复状。


岂论是海上任务部署阶段(上图),照旧回港后的顾惜中(下图为好意思军时候东谈主员对法国航母“戴高乐”号的上门就业),王人少不了对气缸内径的精确测量。
蒸汽弹射,功课一次要消耗半吨水
在一次次弹射功课中升腾起“锅气”的背后,是蒸汽弹射器身上另一备受温雅的话题——一次弹射功课要消耗若干淡水?
较于此前老例能源航母中径直引入主机汽锅的蒸汽,如今好意思国舟师的核能源航母上,是借助蒸汽发生器来将核响应堆的二次冷却轮回回路的水加热欢喜,尔后高压高温的蒸汽存储在湿式蓄压罐中,恭候弹射功课时快速且可控地(通过变速度蒸汽注入阀来截至,这亦然中枢时候之一)开释,进而变成蓦地功率刚劲的弹射能量。

算作高温高压容器,湿式蓄压罐相似是重家伙,表现图可见,其上端通往弹射器的气缸。它的容量为1.6万加仑(功课中会注入一半的液态水一半水蒸气),换算下就是约60余吨的水。蒸汽弹射器所有系统的深奥也由此可见一斑。
对蒸汽能源弹射器每次弹射功课唐突需要消耗若干水,即等于在好意思国舟师等官方机构,给出的数字也大小不一,但大体而言是在半吨掌握。
见证了好意思国舟师蒸汽弹射器时候演化的莫德斯托·扎哈尔琴科,曾在2015年舟师航空系统司令部接收了一次采访。采访中,他谈及电磁弹射的优点时,说起了蒸汽弹射器每次弹射所消耗的淡水量。扎哈尔琴科所给出的数字是卓绝1200磅(544.31千克),并强调“这些水需要海水淡化和净化”“致使会影响到舰员的着迷”。

这张潸潸缭绕的相片代表着好意思国舟师在蒸汽弹射时期从容逝去的后光。天边的云与前边的雾、“大黄蜂”与“雄猫”战机的同框了。
那时,80岁的扎哈尔琴科,算作好意思国蒸汽弹射时候发展史上的旗子性东谈主物,在采访中曲直分明地表态积极拥抱电磁弹射时期。2年后的2017年7月,扎哈尔琴科在任业生存的临了一次随舰出海测试中,也达有益愿——切身参与了CVN-78“福特”号航母电磁弹射系统(EMALS)、先进破裂安装(AAG)的海上测试责任。扎哈尔琴科表现:“这里的(电磁)弹射器看起来和蒸汽弹射器一模一样,仅仅莫得声息。和蒸汽弹射器比较,这里赋闲多了,也不会冒出一点水雾。”

2014年11月,好意思国舟师航空系统司令部(NAVAIR)为扎哈尔琴科举行了为好意思国舟师就业55周年荣誉庆典。
字据扎哈尔琴科的说法,好意思国舟师耗资62亿好意思元建造的第十艘亦然临了一艘尼米兹级超等航母CVN-77“布什”号,至少将从戎至本世纪60年代。届时,从英国蒸汽弹射器时候在好意思国落地时算起,好意思国舟师航母船面上那一缕缕“锅气”将整整飘过一个多世纪。(郑宇航)