Катапульта
История создания и развития катапульт
Одним из первых использовать катапульту для взлёта самолёта стал Самуэль Лэнгли, предпринявший попытку запустить с баржи свой летательный аппарат Aerodrome.
Была создана пружинная катапульта, которая в 1903 году обеспечила разгон самолёта до скорости 35 км/ч, но после отрыва в конце катапульты самолёт упал в воду.
Братья Райт также использовали катапульту для подъёма самолёта в воздух при отсутствии ветра. Для этого использовались тросы и поднятый на высоту груз, который, после падения тянул их и заставлял самолёт двигаться вперёд.
31 июля 1912 года был осуществлён первый в мире успешный взлёт, выполненный Теодором Гордоном Эллисоном при помощи пневматической катапульты, установленной на земле. А 12 ноября этого же года был выполнен катапультный взлёт с угольной баржи. С корабля взлёт был произведён только 5 ноября 1915 года, Генри Си Мастиным.
В 1916 году на крейсерах ВМС США USS Huntington (1903), USS North Carolina (1906), и USS Seattle (1905) были установлены катапульты, но т.к. они перекрывали сектор стрельбы, их демонтировали в 1917 году.
Активная же установка катапульт на корабли началась после окончания Первой Мировой Войны, хотя на авианосцах после первых попыток их использовать (на авианосце Lengley и авианосцах типа Lexington, где они вначале были установлены) от катапульт отказались - для взлёта хватало длины палубы. Практически каждая страна устанавливала на боевых кораблях катапульты и гидросамолёты, которые должны были вести разведку и обеспечивать корректировку артиллерийского огня. В основном, виду простоты конструкции, использовались пороховые катапульты.
Но на авианосце ВМС Германии Graf Zeppelin (1938) планировали использовать пневматическую катапульту - хотя данный корабль так и не вступил в строй.
Британские ВМС пытались использовать для защиты транспортных кораблей обычные сухопутные истребители, которые должны были взлетать с них с помощью катапульты, без возможности посадки на корабль - лётчик мог приводнить самолёт или совершить посадку на сухопутный аэродром.
Тем не менее, в связи с увеличением взлётной массы самолётов ещё в конце 30-ых годов ХХ-го века в проектируемые авианосцы стали закладывать установку катапульт - одними из первых были авианосцы типа Essex и типа HMS Implacable. Поэтому к моменту окончания Второй Мировой Войны облик авианосца как класса корабля сформировался окончательно - он имел не только длинную полётную палубу, самолётоподъёмники и аэрофинишёры, но и паровые катапульты.
Паровые катапульты используются и на данный момент, но на новых авианосцах ВМС США типа Gerald R.Ford используется электромагнитная катапульта ввиду её большей перспективности.
Устройство и принцип действия катапульты
Катапульта состоит из следующих объектов:
- приводное устройство (челнок, тележка, крюк), к которому непосредственно крепится самолёт (на рисунке это позиция 2 - челнок);
- направляющее устройство, в котором движется приводное устройство (позиция 3);
- запускающий механизм, который приводит в действие приводное устройство (пружина, сжатый воздух, пар и т.д. - на рисунке это позиции 4 и 5: цилиндр и поршень);
- тормозящее устройство (упоры, камера с гидравлической жидкостью и т.д. - позиции 8-10);
- устройство возврата приводного устройства (позиция 11).
Принцип действия - самолёт помещают на приводное устройство, или прицепляют к нему. Далее, после получения команды на взлёт, активируется запускающий механизм, который начинает ускоренное перемещение приводного устройства. В конце направляющего устройства происходит быстро затормаживание тележки или челнока и отстыковка самолёта от него. После чего самолёт, приобретя дополнительное ускорение, продолжает с ним по инерции двигаться вперёд.
Классификация катапульт
По принципам работы запускающего механизма
Можно выделить несколько видов катапульт, которые разделены по принципам работы запускающего механизма:
- пружинная катапульта - применялся трос, пропущенный через систему полиспастов и прикреплённый к разжатой спиральной пружине. После высвобождения пружина сжималась и трос с большой скоростью двигал тележку с самолётом.
- шнуровая катапульта - использовали гибкий трос, который натягивался через блоки, расположенные слева и справа от направляющего устройства впереди от места установки самолёта и после отпускания сжимался и тянул вперёд приводное устройство.;
- пороховая катапульта - использовались газы сжигания пороха - они толкали находящийся в цилиндре поршень, который, в свою очередь, был связан с тележкой, на которой размещался самолёт;
- пневматическая катапульта - принцип работы схож с пороховой катапультой - в цилиндр поступает сжатый воздух, который приводит в действие поршень;
- паровая катапульта - принцип работы схож с пороховой катапультой - в цилиндр поступает сжатый пар, который приводит в действие поршень;
- гидравлическая катапульта - принцип работы схож с пороховой катапультой - используется гидрожидкость;
- катапульта с маховиком - вначале электродвигатели раскручивали большой маховик, который с помощью конического фрикционного механизма передавал запасённую энергию на разгонную тележку;
- электромагнитная катапульта - использует соответствующее поле для разгона челнока или тележки: для этого используются линейный индукционный двигатель. Катапульты данного типа имеют ряд достоинств:
- могут обеспечить равномерного ускорения самолёта;
- имею повышенная по сравнению с катапультами другого типа энергоотдачу.
В основном, использовали пороховые катапульты для запуска гидросамолётов и паровые катапульты на авианосцах, хотя вначале проводились эксперименты с другими видами катапульт.
По месторасположению
Существует разделение на палубные катапульты, которые встроены в поверхность палубы, и внешние катапульты, которые установлены на палубе. Катапульты первого типа применяют на авианосцах, внешние же катапульты применяли на различных боевых кораблях (линкорах и крейсерах) в 20-ые - 40-ые годы ХХго века (особенно в ходе Второй Мировой Войны).
Если положение палубных катапульт нельзя изменять, то внешние катапульты часто могли поворачиваться.
При этом поворотные катапульты бывают нескольких видов:
- поворотный механизм расположен непосредственно в оси поворота (большинство кораблей);
- направляющая катапульты перемещается вдоль дугообразного рельса (корабли Италии).
См. также
Литература и источники информации
- В.Ф. Павленко Корабельные самолеты. — Москва: Воениздат, 1990. — 320 с. — ISBN 5—203—00279—7
Ссылки на интернет-ресурсы
Галерея
-
Часть парового цилиндра палубной катапульты - производится её разборка в ходе ремонта авианосца ВМС Франции Charles de Gaulle -
Внешняя катапульта на примере катапульты тяжёлых крейсеров Королевских ВМС типа Kent -
Взлёт Hawker Sea Hurricane Mk.IA с неподвижной внешней катапульты -
Катапульта с системой тросов и груза, используемая для взлёта самолёта братьев Райт
