張承德
摘要:我國海域遼闊,有很長的海岸線,海洋里有豐富的油氣資源和礦產(chǎn)資源。在南海和東海,有些國家不時對我國領(lǐng)海、島嶼入侵,對國家的主權(quán)造成嚴重的損害,為保證國家的利益。加強海軍的軍事力量和威懾力已迫在眉睫,建造航空母艦則顯得尤為重要,而艦載飛機又是航母的主要戰(zhàn)斗力,解決艦載飛機在航母上安全著艦一直是我國海軍專家探索的課題。
航空母艦雖大,但在廣闊的大海和高速飛行的戰(zhàn)斗機面前,卻是一個小目標。飛機在有效跑道不足200米的航母甲板上的跑道著艦,無異于刀尖上的舞蹈,充滿了危險性和不確定性,要求飛行員有很高的技術(shù)和過人的膽識。有資料顯示,美國為訓練戰(zhàn)斗機在航母上的降落,已死傷幾百人,我國的戰(zhàn)斗機在航母上著艦成功也經(jīng)歷了很多波折。
目前,我國南海的一些島嶼被菲律賓、越南、馬來西亞等國的侵擾;印度也對我國虎視眈眈;東海,中日釣魚島之爭,美日聯(lián)盟形成對華包圍圈,中日之間隨時有擦槍走火的危險,我國航母形成戰(zhàn)斗力已迫在眉睫,而戰(zhàn)斗機在航母上安全著艦又是航母形成戰(zhàn)斗力的重要標志。
本人在大學里學的是物理學,獲理學學士學位,現(xiàn)在凱里市第十五小學任科學教師,在教學活動期間,經(jīng)常組織和指導學生參加各種航海、航空模型活動,培養(yǎng)他們的愛國情操和科學素質(zhì)。2012年被凱里市教育局、凱里市科技局、凱里市航模協(xié)會評為“優(yōu)秀科技輔導老師”。近一年,我構(gòu)思了一種讓戰(zhàn)斗機安全地降落在航空母艦上的構(gòu)思和設(shè)計,希望得到專家們的認可,為保護國家的主權(quán),維護民族的尊嚴貢獻自己的力量。我國現(xiàn)在的戰(zhàn)斗機在航母上著艦,主要采取的是攔阻索技術(shù),就是讓攔阻索鉤住飛機尾翼的尾鉤,而使飛機迫降在跑道上,但現(xiàn)在的技術(shù)只有95%的成功率,而且對攔阻索的要求極高,要求有極高的韌性和能承受很大的力量,但又不能太粗。攔阻索的制造屬于尖端技術(shù),一般要靠從國外進口,而俄羅斯就曾拒絕向中國出售;我想如果我的新構(gòu)思和發(fā)明能單獨使用或與攔阻索技術(shù)結(jié)合起來使用,情況會有所改觀。
我的構(gòu)思是,首先在戰(zhàn)斗機的尾部安裝一個磁性特別強的電磁鐵,并牢牢地固定在飛機的骨架上,當飛機著艦的瞬間,安裝在飛機上的電磁鐵開始啟動(此過程采取自動化控制),在航空母艦的跑道甲板下安裝31組磁力很強的電磁鐵,每組電磁鐵間隔5米左右,并對每組電磁鐵依次編號,(如:1組、2組、3組、4組……依次類推),當戰(zhàn)斗機開始著艦的瞬間,啟動第1組電磁鐵,第1組電磁鐵的N級就與飛機上電磁鐵上的S極發(fā)生相互吸引的作用,或第1組電磁鐵的s極與飛機上電磁鐵的N級發(fā)生相互吸引的作用,這樣巨大的磁力就會對飛機做功,減少飛機的動能;當飛機滑行5米后,關(guān)閉第1組電磁鐵,啟動第2組電磁鐵,第2組電磁鐵就繼續(xù)對飛機做功,飛機滑行10米后,關(guān)閉第2組電磁鐵,啟動第三組電磁鐵繼續(xù)對飛機做功,依次類推,直到把飛機迫降為止,整個過程全部采用自動化控制(光控制)。
一般戰(zhàn)斗機著艦瞬間速度v為290千米/小時,換成國際單位也就是v=s/t=290000米/3600秒≈80米/秒,戰(zhàn)斗機的質(zhì)量估算為30噸,m=30x1000千克=30000千克,戰(zhàn)斗機著艦時的動能△E=(1/2)×mv2=(1/2)×30000×802=9.6×107J)。
航母有效跑道距離s假定為150米,飛機上的電磁鐵與安裝在甲板下的電磁鐵之間產(chǎn)生的磁力為F,在忽略摩擦力的情況下,磁力對飛機所作的功為W=FS,則W=FS=9.6×107(J)。
F=9.6×107÷150=6.4×105(牛),也就是說,需要在航母飛機跑道甲板下安裝31組電磁鐵,每組電磁鐵間距為5米,跑道甲板下的電磁鐵與飛機上的電磁鐵作用力F達到640000牛頓,理論上就可以把戰(zhàn)機安全降落在航母甲板的跑道上。本人曾咨詢了一些電磁鐵廠家的專家,專家稱產(chǎn)生640000牛的力量,現(xiàn)有技術(shù)應(yīng)該可以達到。
基于此,我想我的構(gòu)思應(yīng)用戰(zhàn)斗機在航母上安全降落應(yīng)該具備可行性,此項技術(shù)具有穩(wěn)定性高,安全可靠的特點,如此項技術(shù)與攔阻索技術(shù)結(jié)合起來使用,則更加完美。這項新構(gòu)思僅是本人的觀點和發(fā)明,能否應(yīng)用于實際中還有待專家的論證,如具備可行性,則需對現(xiàn)有的戰(zhàn)斗機和航母進行改造,或以后的戰(zhàn)斗機和航母建造設(shè)計中考慮這一因素。