Amerykańska marynarka wojenna zakończyła przygotowanie katapulty elektromagnetycznej do testów na lotniskowcu USS „Gerald R. Ford”.
Już niedługo Amerykanie, jako pierwsi zastosują na okrętach napęd elektromagnetyczny do wyrzucania w powietrze samolotów pokładowych - donosi FoxNews. System EMALS (Electromagnetic Aircraft Launch System) zastąpi katapultę parową w pierwszej kolejności na nowym lotniskowcu USS „Gerald R. Ford” (CVN 78) - okręcie nowego typu, który ma zostać wprowadzony do linii w 2016 r.
Testy na pokładzie lotniskowca, planowane na miesiące letnie, będą początkowo polegały na wyrzucaniu poza okręt specjalnych sanek. Sanki te mają być później wyławiane, co będzie o tyle łatwe, że okręt stoi obecnie na rzece James (wyposażany w stoczni Newport News Shipbuilding). Pierwsze starty samolotów z wykorzystaniem katapulty elektromagnetycznej planuje się przeprowadzić dopiero, gdy okręt wyjdzie na morze.
To będzie ogromny postęp w programie EMALS, ponieważ wcześniej prowadzono jedynie testy na lądowisku odwzorowanym w bazie lotnictwa morskiego w Lakehurst, (stan New Jersey). Jak dotąd przeprowadzono tam 452 starty z wykorzystaniem samolotów: EA-18G Growlers, F/A-18 Super Hornets, C-2 Greyhound, E2D Advanced Hawkeyes oraz F-35.
Katapulty parowe i elektromagnetyczne
Za opracowanie katapulty elektromagnetycznej dla US Navy odpowiada koncern General Atomics, który otrzymał za to w 2009 r. 573 miliony dolarów. Zaprojektował system startu samolotów pokładowych, który ma eliminować większość wad dotychczasowych katapult parowych. Nie chodzi tu jedynie o małą wydajność, ale przede wszystkim o brak możliwości sterowania mocą wyrzucania statków powietrznych. W przypadku katapult parowych „kopnięcie” w podwozie jest bowiem tak samo silne w przypadku dużych, dwusilnikowych samolotów wczesnego ostrzegania E-2C Hawkeye, jak i przy starcie niewielkich maszyn – takich jak np. bezzałogowy samolot X-47B.
W przypadku katapulty elektromagnetycznej istnieje możliwość sterowania i to nie tylko jednorazowo poziomem siły ciągnącej wózek, ale w sposób ciągły - zaczynając od małych wartości i później - odpowiednio ją zwiększając (dzięki temu następuje łagodniejsze przyśpieszenie do prędkości wymaganej podczas startu). Dodatkowo każdy program startu można dobierać wcześniej i programować - w zależności od typu samolotu, a nawet ilości zabieranego przez niego wyposażenia (masy startowej).
Jak podkreślają Amerykanie takich czynników, które powinno się uwzględniać przy nastawianiu katapulty podczas wyrzucania w powietrze samolotów jest więcej: rozmiar statku powietrznego, jego kształt (w tym zabierane wyposażenie zewnętrzne – np. zbiorniki paliwa i zasobniki), waga, prędkość wiatru na pokładzie lotniczym, prędkość lotniskowca itd.).
Będzie to szczególnie ważne w przypadku dronów, które nie będą już musiały mieć podwozia o konstrukcji tak wytrzymałej jak ciężkie, załogowe statki powietrzne (tylko po to by wytrzymać „kopnięcie” wózka katapulty).
Budowa EMALS
Obecnie zakończono już instalowanie okablowania i liniowego silnika indukcyjnego w rynnie katapulty na pokładzie lotniskowca USS „Gerald R. Ford”. Teraz po zakończeniu testów na lądzie, na okręt ma zostać przeniesiony również metalowy wózek, spełniający identyczną rolę jak sabot w dziale elektromagnetycznym.
Specjalnie zaprojektowane silniki liniowe mają za zadanie aktywować pole elektromagnetyczne w kolejnych sekcjach katapulty. To właśnie dzięki temu - „przemieszczającemu” się polu popychany jest wózek ciągnący samolot. Przy czym silniki liniowe zaprojektowano tak, by pomóc stworzyć to pole tylko w tym miejscu katapulty, gdzie jest to konieczne
Amerykańscy eksperci wyjaśniają, że jest to taka sama filozofia, jaką wykorzystuje się w rollercoasterach, z tą różnicą, że tutaj podniesiono do najwyższej rangi kwestie niezawodności. Jeżeli więc system ma wystartować to musi wystartować.
EMALS to katapulta o długości 91 m pozwalająca na rozpędzenie samolotów o wadze 45 ton do prędkości 240 km/h. Składa się ona z czterech podstawowych elementów. Pole elektromagnetyczne działa na „wózek” aluminiowy o długości około 6,7 m. Pole to jest wytwarzane przez liniowy silnik indukcyjny, który jest utworzony przez wiele takich samych sekcji uzwojenia zasilanych w miarę przesuwania się wzdłuż nich aluminiowego wózka.
Silnik indukcyjny wymaga dużej ilości energii elektrycznej, którą trzeba dostarczyć w przeciągu kilku sekund, czego nie są w stanie zapewnić okrętowe systemy zasilania. Dlatego EMALS to również specjalny system magazynowania energii elektrycznej, który po rozładowaniu podczas startu katapulty można naładować w czasie nie większym niż 45 sekund, a wiec szybciej niż w przypadku katapult parowych. Dzięki temu zwiększa się częstość startu samolotów, a tym samym tworzenia lotniczej grupy uderzeniowej.
Tak zaprojektowany system jest łatwiejszy w eksploatacji, zajmuje mniej miejsca na okręcie, jest prostszy w budowie i ma być bardziej niezawodny od katapult parowych (które podczas każdego startu zużywają do 614 kg pary).
Wilk
A dlaczego nikt nie wspomina o wyższości i możliwościach katapulty magnetycznej w warunkach niskich temperatur ???
Zdziwiony
Katapulta parowa również zapewnia możliwość regulacji siły z jaką jest wyrzucana dana maszyna, nie da się jednak w taki sam sposób kontrolować całego procesu, jak przy użyciu EMALS. Szczególnie istotne pierwsze metry startu przy zastosowaniu katapulty elektromagnetycznej pozwalaj na ograniczenie obciążeń działających na podwozie danego statku powietrznego, co zostało wspomniane w artykule. Podsumowując nowością tego rozwiązania nie jest możliwość regulacji mocy katapulty, a jej niespotykana dotąd precyzja na całym odcinku rozbiegu.
Zdziwiony
To nie jest prawda, że katapulta parowa na każdy samolot działa z taką samą siłą i nie ma możliwości jej regulacji. Nawet samoloty tego samego typu mogą być wyrzucane z różną siłą. Istotną przewagą EMALS jest natomiast możliwość startu samolotów w łagodniejszy sposób, a regulacja sił oddziałujących na wystrzeliwaną maszynę może być precyzyjniej kontrolowana. Szczególnie istotny jest moment uruchomienia katapulty, kiedy generowane są wielkie obciążenia, a poprzez zastosowanie katapulty elektromagnetycznej można je rozłożyć precyzyjnie na całej drodze startu.
lolek
"W przypadku katapult parowych „kopnięcie” w podwozie jest bowiem tak samo silne w przypadku dużych, dwusilnikowych samolotów wczesnego ostrzegania E-2C Hawkeye, jak i przy starcie niewielkich maszyn – takich jak np. bezzałogowy samolot X-47B." gówno prawda
muminek
podoba mi się to zdanie, takie konkretne - po wojskowemu : ... Jeżeli więc system ma wystartować to musi wystartować ...