В России началась разработка электромагнитного авиационного пускового устройства для авианосцев. Какие-либо технические подробности о перспективной катапульте пока неизвестны. По словам генерального директора Невского проектно-конструкторского бюро Сергея Власова, испытания пускового устройства вероятнее всего будут проводиться на одном из наземных тренажеров палубной авиации в Ейске Краснодарского края или Саках в Крыму.

Когда именно может быть завершен проект российской электромагнитной катапульты, пока неизвестно.

В настоящее время единственной страной в мире, обладающей действующим прототипом электромагнитной катапульты, являются США. Их устройство получило название EMALS; в 2016 году его планируется установить на строящийся перспективный авианосец «Джеральд Форд», который войдет в состав американского флота в 2018 году.

По неофициальным данным, опытным образцом электромагнитной катапульты также располагает Китай. «Лента.ру» решила ознакомиться с принципом работы электромагнитной катапульты на примере EMALS.

Рис. 1. Структурные компоненты катапульты EMALS Фото: Командование авиационных систем ВМС США.

Электромагнитная катапульта EMALS представляет собой линейный индукционный двигатель с поочередно отключаемыми и подключаемыми сегментами. В этом пусковом устройстве специальная тележка, разгоняющая самолет, движется между двумя направляющими, в которых расположены электромагниты. При запуске электромагнитные секции после прохождения мимо них тележки отключаются, а те, к которым она приближается, задействуются. Такая схема позволяет экономить энергию, поскольку отпадает необходимость держать включенным весь линейный двигатель.

Рис. 2. Направляющие устройства EMALS. Фото: ВМС США.

На запуск одного самолета при помощи электромагнитной катапульты необходимо в среднем сто мегаджоулей. Максимальная энергия запуска для EMALS составляет 122 мегаджоуля. Для сравнения, этот же параметр для обычной современной американской паровой катапульты, установленной на авианосце типа «Нимиц», составляет 95 мегаджоулей. Атомные установки на авианосце не смогут единовременно обеспечить электромагнитное пусковое устройство таким количеством энергии, поэтому для ее хранения будет использоваться специальная генераторная установка.

Рис. 3. Генератор электромагнитной катапульты. Фото: Командование авиационных систем ВМС США.

Генераторная установка EMALS оснащена специальной подсистемой накопления и хранения энергии. В ней благодаря четырем массивным роторам генераторов хранится кинетическая энергия. Каждый ротор способен хранить до ста мегаджоулей энергии, а их перезарядка после запуска занимает самое большее 45 секунд. Каждый ротор связан с циклоконвертором, который при запуске и обеспечивает электричеством линейный индукционный двигатель.

Рис. 4. Истребитель F/A-18E Super Hornet на EMALS и башенка пункта управления (передний план). Фото: ВМС США.

За работу электромагнитной катапульты отвечает оператор, который способен регулировать энергию разгона тележки EMALS в зависимости от типа и массы запускаемого самолета. Благодаря этому также достигается небольшая экономия энергии. Кроме того, регулировка энергии разгона позволяет не перегружать силовую конструкцию самого самолета в момент старта. В EMALS торможение тележки после запуска осуществляется не механически, как на паровой катапульте, а электромагнитными уловителями.

Рис. 5. Учебный самолет T-45C Goshawk. Фото: Командование авиационных систем ВМС США.

Длина действующего сегодня прототипа EMALS, который разрабатывается американской компанией General Atomics, составляет 91 метр. Пусковое устройство способно разогнать самолет массой 45 тонн до скорости в 240 километров в час. Для сравнения, максимальная взлетная масса палубного самолета дальнего радиолокационного обнаружения E-2D Advanced Hawkeye (самого тяжелого самолета ВМС США, который планируется запускать при помощи EMALS) составляет 26,1 тонны.

Рис. 6. Палубный транспортник C-2A Greyhound. Фото: Командование авиационных систем ВМС США.

Преимуществом электромагнитной катапульты является то, что она занимает значительно меньше места, чем паровая катапульта. Последняя требует специального отделения под трубопроводы, паровые поршни и системы торможения. Несмотря на то, что американские EMALS будут использоваться на атомных авианосцах, такие пусковые устройства могут быть смонтированы и на корабли с обычными газотурбинными или дизельными силовыми установками. Правда, в этом случае цикл перезарядки будет превышать 45 секунд.

Рис. 7. Взлет C-2A с помощью EMALS. Фото: Командование авиационных систем ВМС США.

К настоящему времени прототип американской электромагнитной катапульты произвел уже более ста запусков различных палубных самолетов. В их числе ─ учебный самолет T-45C Goshawk, военно-транспортный C-2A Greyhound, истребитель F/A-18E Super Hornet, самолет дальнего радиолокационного обнаружения E-2D и перспективный истребитель F-35C Lightning II.

Рис. 8. Самолет дальнего радиолокационного обнаружения E-2D Advanced Hawkeye. Фото: Командование авиационных систем ВМС США.

По оценке Командования авиационных систем ВМС США, контролирующего разработку EMALS, электромагнитная катапульта по сравнению с обычной паровой обладает меньшей массой, занимает меньше места, требует меньшего числа людей для обслуживания и в целом более надежна и проста в применении. Кроме того, благодаря регулированию энергии запуска EMALS может быть использована для запуска и перспективных летательных аппаратов, включая палубные беспилотники различных классов.

Рис. 9. Истребитель F-35C Lightning II на EMALS. Фото: ВМС США.

Ранее разработкой электромагнитной катапульты также занималась Великобритания. В 2009 году министерство обороны этой страны заключило с компанией Converteam UK контракт на разработку электромагнитного авиационного пускового устройства, которое предполагалось установить на перспективный авианосец «Куин Элизабет». Устройство получило название EMCAT.

Рис. 10. E-2D. Фото: ВМС США.

На перспективном британском авианосце EMCAT предполагалось использовать для запуска палубных истребителей F-35C. В мае 2012 года правительство страны объявило, что в целях экономии намерено оснастить авианосец «Куин Элизабет» истребителями F-35B с укороченным взлетом и вертикальной посадкой. Для этих самолетов катапульта не нужна. Три истребителя такого типа уже куплены у США.

В последние годы регулярно поднимается тема строительства нового российского авианосца, но пока дальше разговоров дело не идет. Время от времени появляются различные , хотя в планах военных пока не предусмотрено финансирование строительства корабля с авиационной группой. На днях информационное агентство ИТАР-ТАСС опубликовало интервью с генеральным директором Невского проектно-конструкторского бюро Сергеем Власовым, из которого стало известно о новых работах в направлении создания перспективного авианосца.

Корреспондент ИТАР-ТАСС и руководитель Невского ПКБ говорили о будущем отечественных и зарубежных авианосцев, а также затронули ряд важных тем. Пожалуй, самыми интересным моментом интервью является заявление С. Власова о том, что некая отечественная организация уже занимается исследованиями по тематике электромагнитной катапульты для перспективных авианосцев. Гендиректор Невского ПКБ не уточнил, кто именно занимается перспективным проектом, равно как и не раскрыл никаких подробностей этих работ.

С. Власов отметил, что перспективные отечественные авианосцы, вероятно, будут нуждаться в катапульте для запуска самолетов. Кроме того, понадобятся соответствующие самолеты. Точный облик авианосца и самолетов для него пока не определен, но уже ведутся работы в области электромагнитных катапульт. Сколько времени займет реализация этого проекта – пока не вполне ясно. Как показывает зарубежный опыт, создание электромагнитной катапульты является достаточно сложной задачей. К примеру, американские инженеры создавали и доводили такую систему больше десяти лет.

Гендиректор Невского ПКБ также отметил пока невысокую надежность перспективных систем. При всех своих преимуществах, как следует из открытых источников, электромагнитные катапульты пока проигрывают паровым в надежности чуть ли не на два порядка. Электромагнитные системы пока не слишком надежны, из-за чего число критических отказов на определенное количество циклов работы пока слишком велико.

Из слов С. Власова также следует, что в настоящее время в нашей стране разрабатывается только электромагнитная катапульта для авианосцев. Паровые системы аналогичного назначения сейчас не интересуют отечественных ученых и конструкторов. Глава Невского ПКБ пояснил это некоторыми особенностями работы паровых катапульт. Подобные системы нуждаются в ядерной энергетической установке корабля, которая производит для них пар. Что касается электромагнитной системы, то она легче, компактнее и плавней разгоняет самолет, а ее характеристики можно регулировать в зависимости от веса самолета.

По мнению С. Власова, использование катапульт может не оказать серьезного влияния на облик перспективного авианосца. В качестве примера он привел американские корабли, каждый из которых несет по четыре катапульты: две на носу и две на угловой палубе. Перспективный отечественный авианосец может сохранить трамплин в носовой части полетной палубы, а также получить две катапульты на угловой.

Руководитель Невского ПКБ полагает, что пока рано говорить о стоимости готовой электромагнитной катапульты российской разработки. Такая система состоит из нескольких компонентов (собственно катапульта, высоковольтное оборудование, генераторы и т.д.), из-за чего трудно оценивать ее итоговую стоимость. Кроме того, на цене системы может сказаться количество кораблей. Чем большие объемы будет иметь серия, тем меньше окажется стоимость каждой катапульты.

Если тема электромагнитной катапульты получит дальнейшее развитие, то площадкой для испытаний такой техники, по мнению С. Власова, может стать один из российских наземных тренажеров. Соответствующее оборудование может быть установлено и испытано на комплексе НИТКА в Крыму или в Ейске.

Несмотря на то, что строительство нового отечественного авианосца пока является делом достаточно далекого будущего, сообщения о работах над электромагнитной катапультой для подобных кораблей выглядит очень любопытно. Это означает, что оборонные предприятия уже занимаются различными исследованиями, которые в будущем помогут создать проект корабля с авиационной группой на борту.

Следует отметить, что работы по созданию катапульты являются в некотором смысле продолжением проектов, которые создавались еще в восьмидесятых годах. Авианосец «Ульяновск», который так и не был достроен, предполагалось оснастить паровыми катапультами. Благодаря этим системам корабль мог бы обеспечивать работу самолетов нескольких типов. Дело в том, что применявшийся ранее взлетный трамплин может использоваться только самолетами с высокой тяговооруженностью, а это накладывает ограничение на состав авиационной группы корабля. Авианосцы с катапультами менее требовательны с такой точки зрения.

Зарубежный опыт, прежде всего американский, наглядно показывает преимущества, которые дает использование катапульт. Паровые системы этого класса в течение последних десятилетий активно используются на кораблях ВМС США и обеспечивают им большую гибкость применения.

Новейшим американским проектом в области катапульт для авианосцев является электромагнитная система EMALS, созданная для корабля USS Gerald R. Ford (CVN-78). Утверждается, что катапульты этой системы позволят самолетам корабля осуществлять не менее 160 вылетов в день вместо 120 вылетов для авианосцев с паровой катапультой. Это должно соответствующим образом сказаться на эффективности боевой работы как самого авианосца, так и авианосной ударной группы, в которую он входит.

В начале этого года появились сообщения о похожей разработке за авторством китайских специалистов. В зарубежных СМИ сообщалось, что Китай построил наземный испытательный комплекс, оснащенный прототипом перспективной электромагнитной катапульты. Подробности китайского проекта неизвестны. Длина опытной катапульты оценивается в 120-150 метров при длине электромагнитных направляющих около 100 метров.

Таким образом, ведущие страны мира, намеревающиеся развивать свой авианосный флот, собираются отказываться от устаревающих паровых катапульт, переходя на использование электромагнитных. Преимущества новых систем перед старыми очевидны и уже не вызывают сомнений. Тем не менее, создание электромагнитной катапульты является достаточно сложной задачей, поскольку этот агрегат потребляет огромное количество электроэнергии и поэтому требует особого подхода к созданию энергосистем корабля.

Теоретически авианосец с паровой или электромагнитной катапультой может быть оснащен паротурбинной силовой установкой, однако она не позволит вывести характеристики систем на требуемый уровень. Ожидаемый эффект может быть достигнут только при использовании ядерной энергетической установки, что наглядно показывает американский опыт. Пока рано рассуждать на тему облика перспективного российского авианосца, но уже сейчас можно предположить, что разрабатываемая электромагнитная катапульта – если она дойдет до практического применения – будет использоваться на корабле с ядерной энергоустановкой.

Тем не менее, все это лишь предположения. Разработка нового российского авианосца еще не началась, и пока нет точной информации, какие системы будут применяться на нем. При этом следует признать, что сведения о создании электромагнитной катапульты могут быть свидетельством того, что сейчас ведутся некоторые предварительные работы по авианосной тематике. Подобные предварительные исследования и разработки помогут сформировать технические требования и облик перспективного авианесущего корабля, строительство которого начнется в будущем.

По материалам сайтов:
http://itar-tass.com/
http://lenta.ru/
http://ria.ru/

11:44, 22 Апр 2014 Российские специалисты начали разработку электромагнитной авиационной пусковой установки (электромагнитной катапульты) для авианосцев, сообщил генеральный директор ОАО "Невское проектно-конструкторское бюро" Сергей Власов.

"Сегодня в России есть организация - название ее называть пока рано, - которая занимается созданием электромагнитной катапульты. Соответствующие разработки уже начаты", - сказал Власов, передает ИТАР-ТАСС.

Пока неизвестно, сколько времени уйдет на проведение соответствующих разработок в нашей стране, отметил гендиректор "Невского ПКБ". "Проблема в том, что американцы над этим работали более 10 лет. Они свою первую электромагнитную катапульту только в 2016 году будут устанавливать на новый авианосец "Джеральд Форд" (CVN-78)", - добавил Власов.

По данным из открытых источников, надежность паровой катапульты пока чуть ли не на два порядка выше, чем у электромагнитной. Число критических отказов на определенное количество пусков у этого нового механизма пока очень велико, подчеркнул он.

Паровой же катапультой в России сейчас никто не занимается. "Дело в том, что для нее однозначно нужна атомная энергетическая установка. Как пишут американские коллеги, электромагнитная катапульта легче, компактнее, плавнее разгоняет самолет, ее можно регулировать под разную массу летательного аппарата", - сказал Власов.

По его словам, испытания катапульты, скорее всего, будут проводиться на одном из наземных тренажеров палубной авиации, которыми в настоящее время обладает Россия - либо в Ейске, либо в Крыму (НИТКА). "Если эта тема, конечно, получит развитие", - уточнил Власов.

Он отметил, что сейчас трудно сказать, в каком состоянии находится крымская НИТКА. "Видимо, надо проводить там инспекцию, но пока не было никаких решений. НИТКА создана по проекту "Невского ПКБ", только проект земляных и бетонных работ делал специальный институт ВМФ", - добавил Власов, напомнив, что по ейскому тренажеру был проведен тендер, и его выиграла компания МКБ "Компас", которая уже наняла "Пролетарский завод", "Невское ПКБ", "Выборгский судостроительный завод".

"Каждое предприятие делало свою часть работ. Мы сделали проект взлетного участка, всю светотехнику, телевизионную систему. Работы по ейскому тренажеру, насколько я знаю, пока не прекращались. Там выполнили пробный взлет с трамплина, но на участке посадки самолетов работы еще ведутся. Сроки сдачи устанавливает Минобороны", - добавил Власов.

Авиационная пусковая установка (катапульта) на авианосце необходима для разгона самолетов радиолокационного дозора или тех воздушных судов, тяговооруженности которых не хватает на взлет с трамплина (носовая оконечность авианосца). Паровая катапульта представляет собой механизм, на который подается пар под большим давлением. Под палубой делается специальный канал, по нему ходит челнок, который цепляется за переднюю стойку шасси и тянет самолет. Катапульта придает самолету необходимую скорость для взлета. Электромагнитная катапульта - это устройство, при котором самолет вместо паровых челноков будет разгоняться линейным индукционным двигателем. Этот принцип используется на монорельсовых дорогах.

Работы по созданию паровой катапульты велись в Советском Союзе. Новое устройство должно было быть установлено на седьмом по счету советском тяжелом авианосце "Ульяновск", который строился на Николаевском заводе (Украина). Создание этого корабля прекратилось в 1992 году, после чего он был разрезан на металлолом.

Электромагнитная катапульта

Электромагнитная катапульта - установка для ускорения объектов с помощью электромагнитных сил . Для летательных аппаратов является альтернативой реактивному двигателю .

Принцип действия электромагнитной катапульты основан на ускорении объекта, движущегося по направляющей, с помощью магнитного поля. Скорость объекта при сходе с направляющей зависит от мощности магнитов и длины направляющей. При использовании электромагнитной катапульты для преодоления гравитации планет (например, для выведения искусственных спутников Земли и Луны) длина направляющей может достигать нескольких километров .

Конечная скорость объекта может быть рассчитана по формуле:

Где L - длина направляющих, a - ускорение, вызванное магнитным полем.

Например, для ускорения в 4g и длины 100 км получим скорость в 2828 м/с.

Очевидно, что таким методом невозможно ускорять пилотируемые корабли, так как при максимально допустимом для человека ускорении, длина направляющих для достижения скоростей межпланетных перелётов будет слишком велика - порядка сотен километров. Теоретически, такие ускорители можно использовать для разгона грузов. В обозримом будущем можно думать только об установке электромагнитных катапульт на спутниках планет или на планетах с разреженной атмосферой (например Марс).

См. также

• Электромагнитный ускоритель

Wikimedia Foundation . 2010 .

• Электролюкс
• Электромагнетизм

Смотреть что такое "Электромагнитная катапульта" в других словарях:

Катапульта - У этого термина существуют и другие значения, см. Катапульта (значения). Современная реконструкция катапульты Катапульта (греч … Википедия

Разгонный двигатель - Электромагнитная катапульта установка для ускорения объектов с помощью электромагнитных сил. Для летательных аппаратов является альтернативой реактивному двигателю. Принцип действия электромагнитной катапульты основан на ускорении объекта,… … Википедия

Список новых перспективных технологий - содержит некоторые из самых выдающихся текущих событий, достижений и инноваций в различных областях современной технологии. Новые технологии это те технические нововведения, которые представляют прогрессивные изменения в рамках области… … Википедия

Электромагнитный ускоритель - (ЭМУ, электромагнитный ускоритель масс) общее название установки для ускорения объектов с помощью электромагнитных сил. Разновидности электромагнитных ускорителей: Пушка Гаусса Рельсотрон Электромагнитная катапульта Электромагнитный ракетный… … Википедия

Tremulous - Tremulous … Википедия

Космическая пушка - Космическая пушка метод запуска объекта в космическое пространство с помощью огнестрельного оружия типа огромной пушки или электромагнитной пушки. Относится к безракетным методам вывода объектов на орбиту. В проекте высотных исследований… … Википедия

Острова в небе - «Острова в небе» Islands in the Sky … Википедия

Пусковая петля - (не масштабировано). Красная линия сама движущаяся петля, голубые линии стабилизационные тросы. Пусковая петля или петля Лофстрома опубликованный проект системы кабельного транспорта, предназначенного для … Википедия

Ускорительное оружие - Ускорительное (пучковое) оружие это оружие, в котором передача энергии поражающим элементам обеспечивается ускорителем того или иного типа. Примером такого оружия может служить электромагнитная катапульта. В более узком смысле ускорительное … Википедия

Вакуумный поезд - В этой статье не хватает ссылок на источники информации. Информация должна быть проверяема, иначе она может быть поставлена под сомнение и удалена. Вы можете … Википедия

Закрытие ИП