问题

都在谈论弹射起飞的航母 既然弹射起飞的效率比滑翔起飞高那么多 为啥陆地上面不用弹射起飞呢?

回答
这个问题很有意思,很多人看到航母上飞机起飞的场景,觉得弹射起飞确实“帅气”又“高效”,自然会联想到为什么咱们陆地上的机场不也用上这种技术呢?

其实,这背后涉及到的原因比你想象的要复杂得多,不是简单的一个“效率高”就能概括的。咱们来掰开了揉碎了聊聊。

首先,我们得明白弹射起飞和滑跑起飞的根本区别。

滑跑起飞 (Conventional Takeoff and Landing, CTOL): 这是我们最熟悉的起飞方式。飞机依靠自身发动机产生的推力,在跑道上向前滑行,速度逐渐增加。当速度达到足以让机翼产生足够升力的时候,飞机就能离地升空。这个过程是飞机自身推力和空气动力学共同作用的结果。
弹射起飞 (Catapult Takeoff): 这是航母上常用的方式。飞机在起飞前会连接到弹射装置(比如蒸汽弹射器或电磁弹射器)。弹射装置瞬间释放巨大的能量,以极高的加速度将飞机向前推进。在弹射过程中,飞机自身的发动机也在全功率运转,提供推力。但主要动力来源是弹射器,它能在非常短的距离内就让飞机达到起飞速度。

那为什么航母离不开弹射起飞,而陆地机场却普遍使用滑跑起飞呢?这里面有几个关键的“硬性”原因:

1. 空间!空间!空间!—— 这是最核心的限制。

航母的空间限制: 你想想看,航母就那么大一块甲板,还要容纳飞机起降、舰员操作、各种设备。它的甲板长度相对固定且非常有限。对于重型舰载机,尤其是需要挂载大量武器、燃油的作战飞机来说,如果只依靠自身推力滑跑起飞,那需要的跑道长度简直是天文数字,在航母那点地方根本不可能实现。弹射器就像是一个“魔术师”,能在几十米的距离内就把飞机“甩”出去,满足起飞所需的最低速度。
陆地机场的空间: 相反,陆地机场通常都有数公里长的跑道。这足够飞机进行充分的滑跑,依靠自身推力加速到起飞速度。虽然弹射起飞能让起飞距离更短,但对于拥有足够长跑道的陆地机场来说,滑跑起飞的效率已经足够高,并且成本更低,结构更简单。

2. 舰载机的特殊需求和航空母舰的独特环境。

舰载机需要更大的起飞载荷: 舰载机为了在海洋环境中作战,需要携带更多的燃料、武器以及更复杂的电子设备。这些额外的重量都增加了起飞的难度。如果只靠自身发动机推力,很多重型舰载机根本无法在有限的甲板长度上起飞。
舰载机的结构强度: 为了适应航母甲板上的各种限制,以及舰载机在起降过程中承受的巨大冲击(例如拦阻着舰),舰载机的起落架和机身结构设计都要非常坚固,能承受极高的过载。而弹射起飞瞬间的巨大加速度对飞机的结构也是一个巨大的考验,这也就要求舰载机设计时就要考虑弹射起飞带来的应力。
海上环境的特殊性: 海上的风浪、潮湿环境对飞机的维护和操作提出了更高的要求。滑跑起飞的飞机对地勤设备的要求相对简单,而弹射起飞系统(特别是蒸汽弹射器)则非常庞大、复杂,需要大量的辅助设备、维护人员和专门的场地,这些在航母上是可控的,但在陆地机场上大规模推广,其维护成本和复杂性是巨大的。

3. 成本与效益的比拼。

弹射起飞系统的成本: 无论是蒸汽弹射器还是电磁弹射器,其建造、安装和维护成本都极其高昂。电磁弹射器更是涉及尖端科技,对电力供应、控制系统都有极高的要求。在陆地机场,修建几公里长的跑道,投入使用的飞机本身就具备了起飞能力,这比专门为起飞设计一套昂贵且复杂的弹射系统要经济得多。
现有陆地机场的设施和标准化: 全球现有的陆地机场都是按照滑跑起飞的标准来设计的,跑道、滑行道、停机坪、空管系统等都围绕着这个模式建立。如果要在陆地机场大规模推广弹射起飞,那意味着对现有基础设施进行彻底的改造,这是一个天文数字般的投资,而且大部分情况下没有必要。飞机在陆地上有的是空间加速,为什么要多此一举呢?

4. 飞机的适应性。

舰载机 vs. 陆基飞机: 舰载机在设计时就必须考虑弹射起飞和拦阻着舰的特殊需求。它们的起落架结构、发动机安装方式、甚至机翼设计(如折叠)都与陆基飞机有所不同。而大多数陆基飞机,特别是商用飞机、普通的军用运输机、训练机,其设计初衷就没有考虑弹射起飞的巨大加速度和载荷。强行使用弹射器可能会损坏飞机结构或发动机。

5. 效率的“相对性”。

虽然我们说弹射起飞“效率高”,但这“效率”是建立在“解决有限空间内的起飞需求”这个特定场景下的。

对于航母而言: 在狭窄的甲板上,弹射起飞能让舰载机在短时间内、高频率地出动,大大提高了航母的战斗力部署速度和持续作战能力。这是滑跑起飞在航母上根本无法比拟的。
对于陆地机场而言: 陆地机场的跑道足够长,飞机可以缓慢地加速到起飞速度,而且起飞过程对飞机和地勤设备的影响相对较小。滑跑起飞的“效率”在陆地上已经得到了充分的体现,而且其综合运营成本和可靠性远高于弹射起飞。用弹射起飞来“加速”一个本来就不慢的过程,反而会增加额外的复杂性和潜在的故障点,得不偿失。

有没有特殊情况呢?

确实,历史上和一些特殊情况下,陆地上也尝试或使用了弹射起飞技术,但往往是出于特定的目的:

早期飞机或特殊任务: 在飞机发动机推力不足的早期,或者在一些特种作战、试验任务中,可能会使用弹射器来辅助起飞,但这属于非常规操作。
一些辅助起飞装置 (JATO/RATO): 这是一种火箭助推起飞方式,通过在飞机尾部加装火箭发动机提供瞬间的强大推力,缩短滑跑距离。它与航母的弹射器原理有相似之处(提供额外推力),但不是通过牵引而是火箭自身喷射。这种方式在一些特定情况下使用,但也有其局限性和危险性,而且也不是普遍用于日常起降。

总结一下:

航母使用弹射起飞,是为了克服极其有限的甲板空间,让重型舰载机能够快速、安全地离地升空,以满足海上作战的需求。这是一种在特定限制条件下实现的“高效率”解决方案。

而陆地机场拥有充足的空间和已形成的成熟体系,滑跑起飞已经能够满足绝大多数飞机的起降需求,并且在成本、维护、操作简便性等方面具有显著优势。引入弹射起飞系统,在陆地上不仅没有解决一个“痛点”,反而会增加巨大的成本和复杂性,弊大于利。简单来说,陆地机场不需要“被甩出去”,它有的是“跑道”让飞机自己“跑”起来。

网友意见

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那叫滑跃起飞。。。不叫滑翔



弹射起飞效率高载荷高是相对于滑跃起飞的,世界上目前结构重量最低载荷最高的战斗机起飞方式依然是陆基机场正常滑跑起飞的战斗机,因为他的跑道足够长。

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