航母艦載機起飛為什麼航母要開足馬力?

9 個回答
军武小咖
2019-06-04

想要明白航母艦載機起飛咱們首先要明確戰機起飛的原理。
簡單來說飛機在起飛時收到重力,阻力還有升力,當飛機機翼產生的升力大於飛機的重力和阻力時,那飛機就會飛起來。那問題來了,升力是如何產生的。如下圖,黃色部分是飛機機翼的剖面圖,由於特殊的結構,導致空氣在機翼上下流動不同,導致下方空氣流速比上方要快,這樣以來空氣的動壓就會發生變化,當飛機達到一定速度時,機翼上方的壓力比較小,下方的壓力比較大,此時就會產生一個壓力差,這個差值就是升力,飛機要想飛起來,就得想辦法增大升力,同時減小重力和阻力。
航母艦載機起飛為什麼航母要開足馬力?

咱們還得明確一個概念,無論是戰鬥機,還是客機,戰機的速度並不是相對地面的而是相對於空氣,也就是說咱們要想增大飛機的升力,增大飛機相對於地面的速度只是一方面,真正增加的是飛機相對於空氣的速度,當然了增加飛機自身的速度是增大飛機升力主要的一個方式。舉個例子咱們小的時候都有放風箏的經歷,當天氣有大風時,風箏很容易就飛起來,但是當天氣沒有風時,咱們通過快速跑動也有機會讓風箏飛起來,由此可見咱們跑動根本目的是增大風箏和空氣之間的相對速度,而不是風箏和地面的相對速度。回答這個問題也是這個原理,咱們人跑動就相當於航母開足馬力,而艦載機就相當於風箏,不過航母航速的影響並不是艦載機起飛的決定性因素。
航母艦載機起飛為什麼航母要開足馬力?^(中國遼寧號航空母艦)

目前艦載機起飛的主要有兩種方式一個是滑躍式起飛,比如中國的遼寧艦,另一種則是彈射式起飛的方式,例如美國的福特級航空母艦,還有一種利用艦載機垂直起降的方式,例如日本搭載美國F-35B的出雲號直升機驅逐艦,(其實已經可以稱為準航母了)
航母艦載機起飛為什麼航母要開足馬力?

^(日本出雲號直升機驅逐艦)

但是今天咱們主要探討的是航母對於艦載機起飛的影響,所以對於這種利用艦載機的特殊性,和航母基本沒什麼關係的情況,今天咱們暫且不討論。雖然滑躍式起飛和彈射式起飛的原理不同,但是殊途同歸,最終目的都是提高戰機在飛行過程中的升力。咱們今天就分別來說一下。

滑躍式起飛

1960年,英國在進行航母彈射艦載機作業時,發現艦載機在離開航母的時候會向下下落一段距離,於是英國人突發奇想在航母甲板末端裝上的一段斜坡,這樣艦載機在起飛時,會通過斜坡有一個向上的速度分量。至此滑躍式起飛的方式正式誕生。
航母艦載機起飛為什麼航母要開足馬力?^(英國無敵級輕型航母)

滑躍式起飛由於結構簡單,技術要求低,尤其適用於中小型航母,所以一經發明各國紛紛效仿,比如蘇聯,印度,西班牙,泰國等。滑躍式航母在起飛時,艦載機此時並沒有額外的動力來源,只能靠飛機自身的發動機提高動力,以目前發動機的技術很顯然無法在航母甲板跑道如此短的情況下飛離航母,最終只能掉進海里,但是滑撬甲板有效的解決了這個問題,艦載機在甲板的約束下沿著斜面上升,呈拋物線運動。咱們在這簡單的受力分析一下。如下圖假設W為重力,T為艦載機自身的推力,L為升力,D為阻力,虛線箭頭為合成加速度方向,決定速度大小及軌跡變化情況。艦載機在飛離艦載機會經過三個狀態,今天咱們只分析出口段的狀態,在這個階段升力小於重力,阻力小於推力,此時艦載機的合成加速度方向指向前下方,在這個狀態下,咱們必須想盡辦法提高艦載機的升力,也就是增大艦載機相對於空氣的速度,航母30節的航速提高了飛機向前的速度,也就是空速,從而提高飛機的動壓,就類似於咱們拿著風箏快速跑動的原理,當飛機的升力大於飛機的重力和阻力之和那這樣艦載機才能飛起來。

航母艦載機起飛為什麼航母要開足馬力?

彈射式起飛

彈射式起飛的系統比滑躍式要複雜的多,但是咱們簡單理解就好,彈射式起飛是利用航母上的彈射系統(蒸汽彈射或者電磁彈射)給艦載機增加一個額外並且持續的推力,讓艦載機的動壓迅速增加到一個所需要的值,這樣一來航母的彈射系統加上艦載機發動機自身提供的推力就可以使艦載機達到一個起飛的速度。所以說航母的航速也是給艦載機提供一個速度,從而增大艦載機的升力。

航母艦載機起飛為什麼航母要開足馬力?^(福特級航空母艦)

總的來說對於現代艦載機而言,航母30節的航速對於艦載機起飛的影響有,但是,不是很大,只是起到了錦上添花的作用,增強艦載機的起飛效果和成功概率,沒有也沒有什麼關係,艦載機並不是說沒有了航母航速的加持就無法起飛作戰。

甜甜向上314159
2019-05-31

先說說飛機是如何起飛的,見下圖。
航母艦載機起飛為什麼航母要開足馬力?

飛機在跑道上滑行,機翼將空氣劃開,相當於空氣分別從機翼的上下流過。因為機翼的形狀是上凸下平(或微凹),這樣,空氣從機翼上方流過的路程就比從下方流過的路程要遠,因此,流過機翼上方的空氣流速比流過機翼下方的空氣流速大。根據伯努利原理,流體在流速大的地方壓強小,流速小的地方壓強大。在機翼上下表面就形成壓強差,這個壓強差形成向上的壓力差,就是飛機的升力。當升力大於飛機重力時,飛機才能騰空而起。
航母艦載機起飛為什麼航母要開足馬力?

而要獲得足夠的升力,飛機必須達到足夠大的速度。而飛機要達到足夠大的速度,需要時間,飛機就必須在跑道上滑行一定的距離。據說,五代機最短起飛距離是240m,而航母的飛行跑道的長只有100~200m,完全依靠飛機的速度根本不可能在航母上起飛。所以,就要藉助航母的速度。當航母全速航行時,艦載機沿航母航行方向滑跑,相對空氣的速度就是飛機速度加航母速度,再加上航母逆風行駛,還要加上風速,這樣就容易達到起飛速度。
航母艦載機起飛為什麼航母要開足馬力?

當然,這也增大了艦載機的危險性,一旦達不到需要的起飛速度,飛機就會掉進大海里,被高速行駛的航母撞上,就不是好玩的。曾看過一段視頻,美國艦載機起飛時,就掉進海里,好在飛行員及時彈射逃生。

军士说
2019-05-29

大家都知道航母上最重要的就是艦載機了,沒有艦載機的航母就是一艘大船,有艦載機才是真正的具備了航母的功能,艦載機這麼重要在航母上又有什麼注意事項呢?他們和陸基戰機有什麼區別麼?很多人之前可能聽說過,艦載機起飛時,航母是逆風加速行駛的,實際上,不但是艦載機起飛時航母要加速行駛的,艦載機降落加班時,航母也是逆風加速行駛的,那麼這是為什麼呢?其實這裡面涉及到了一些航空小知識,艦載機的飛行速度並不是指飛機與甲板面的相對速度,而是飛機機翼與空氣的相對速度,所以噹噹艦載機起飛時,航母就是向著逆風方向加速行駛,使得艦載機和空氣之間的相對速度越來越大,而相對速度越快,艦載機就越安全。如果艦載機和空氣的相對速度過低,那麼很容易會造成飛機失速,隨即會墜毀,所以艦載機起飛時,航母需要逆風加速行駛


航母艦載機起飛為什麼航母要開足馬力?
航母艦載機起飛為什麼航母要開足馬力?
航母艦載機起飛為什麼航母要開足馬力?
航母艦載機起飛為什麼航母要開足馬力?
航母艦載機起飛為什麼航母要開足馬力?
航母艦載機起飛為什麼航母要開足馬力?
航母艦載機起飛為什麼航母要開足馬力?
航母艦載機起飛為什麼航母要開足馬力?
魑魅涅槃
2019-05-29

航母作為現代海洋霸主,不同於護航艦艇主要使用導彈來進行攻擊和防禦,航母的戰鬥力高低全部由艦載機承擔,所以評價一艘航母戰鬥力高低的時候,除了看航母的類型外,更重要的是看艦載機的性能高低,但是艦載機性能高低除了戰機自身外,更重要的還是看航母能為艦載機維護、起降提供什麼樣的保障?比如艦載機在起降的時候航母都是需要高速逆風航行的,那航母為什麼要高速航行呢?又為什麼是逆風航行呢?
航母艦載機起飛為什麼航母要開足馬力?
首先在航母上起降不同於陸地的機場可以那麼悠閒的起降,在航母上起降就相當於被拋出去、砸向甲板一樣不可思議。特別是在艦載機放飛的時候,因為起飛跑道長度有限,在一百多米的跑道長度上,二三十噸重的艦載機要依靠自身動力或者藉助於彈射器的能量完成起飛其難度可想而知。相比於有彈射器的艦載機而言,滑躍起飛的艦載機受限於自身重量的影響起飛難度更大,但是艦載機的離艦重量又直接影響到戰機的載彈量和作戰半徑,再加上跑道長度有限的影響下,艦載機要想成功在航母上起飛就要能夠達到離艦速度,也就是起飛速度。但是不同於汽車的車輪地速,艦載機的起飛速度指的是戰機與空氣的相對速度,如果艦載機的起飛速度太低就很容易造成飛機失速繼而墜海,所以為了提高艦載機的起飛成功率就要增加艦載機的起飛速度。
航母艦載機起飛為什麼航母要開足馬力?
航母艦載機起飛為什麼航母要開足馬力?
要想提高艦載機的起飛速度除了艦載機自身的加速度外,還可以通過其他方式來提高艦載機的起飛速度,比如艦載機在起飛時恰好是航母高速航行時,那艦載機的起飛速度除了自身加速外,就還有航母的航速。再一個航母在逆風狀態下高速航行時,其產生的甲板風也能增加艦載機的起飛速度,繼而提高其起飛成功率和起飛重量。
航母艦載機起飛為什麼航母要開足馬力?
所以艦載機離艦的起飛速度就等於艦載機自身速度+航母的航速+逆風狀態下的風速,有彈射器的航母還得加上彈射速度。比如艦載機需要超過250公里的速度才能安全離艦的話,航母在高速逆風狀態時,假設甲板風達到了100碼,那艦載機只需要加速到150碼的速度就能夠安全離艦。如果要是能夠通過自身或者外部提供更大的加速的話,那艦載機完全可以掛載更多的彈藥和燃油,所以這也是為什麼所有航母在起飛的時候,航母都是開足馬力逆風高速航行的原因所在。
航母艦載機起飛為什麼航母要開足馬力?
航母艦載機起飛為什麼航母要開足馬力?包括艦載機在降落的時候,為了提高著艦成功率,艦載機在接近跑道時速度都比較低才能很好的掛鉤,但是在主輪接觸跑道後又需要加速以保證萬一沒有勾住所需要的復飛速度。所以在這種狀態下,航母也是需要逆風高速航行的,一方面逆風高速航行產生的甲板風可以給接近航母的艦載機提供更大的升力來保障艦載機不會失速和復飛時的復飛速度需求。航母艦載機起飛為什麼航母要開足馬力?

晨星1928
2019-05-29

應該是航母與艦載機起飛是反方向,使用加速度把艦載機拋出航母。是同向行駛,等於加長起飛跑道,廷長艦載機起飛時間,以達到起飛速度。

火车拍客视频
2019-05-29

加大了艦載機與空氣之間的相對速度,相當於艦載機速度+風速。也就是加大了升力。

艦載機返回時也是一個道理。因為艦載機著陸實際上是按照起飛來的。進入著艦航線後腰慢慢加速,美國海軍的要求是200節。這樣一旦著艦失敗就可以馬上覆飛。

眾妙之門
2019-06-02

誰告訴你的?難道靜止的航母不能起飛艦載機?那麼陸地上的飛機是咋起飛的。荒謬啊。能不能不要出來秀腦殘?能不能?

隔壁老王来咯
2019-05-29

艦載機的飛行速度並不是指飛機與甲板面的相對速度,而是飛機機翼與空氣的相對速度,所以當艦載機起飛時,航母就是向著逆風方向加速行駛,使得艦載機和空氣之間的相對速度越來越大,而相對速度越快,艦載機就越安全。

人生就是一个人的人生
2019-05-29

初始加速,不加速會掉海里的

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