遼寧酒店加固改造設(shè)計(jì)公司有哪些項(xiàng)目(艦載機(jī)尾鉤制造和材料有什么特殊要求和難點(diǎn))
對(duì)此目前的工業(yè)強(qiáng)國來說,可以制造區(qū)分的艦載機(jī)尾鉤并沒有什么太大的困難,當(dāng)然了弱國也也沒研制成功這樣的東西的需求,對(duì)此艦載機(jī)尾鉤的設(shè)計(jì)、能制造和選材而言,簡單的方法那就是要弄明白其工作好時(shí)所獨(dú)自面對(duì)的沖擊動(dòng)力、運(yùn)動(dòng)狀態(tài)、受力情況等具體數(shù)據(jù),按照理論和實(shí)踐的方法考慮那些數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性,然后你選擇相對(duì)應(yīng)符合要求的材料,設(shè)計(jì)尾鉤裝置的二十多個(gè)分部件去掉,目前可以說尾鉤的主要注意材料肯定以高強(qiáng)度鋼重點(diǎn),要說難點(diǎn),則來源于我們一直在追去更輕、更強(qiáng)大的新材料,相對(duì)于新材料的開發(fā)和制造工藝相對(duì)來說更難一些,▲F/A-18艦載機(jī)的尾鉤“鉤頭”,目前可以說“尾鉤”(
艦載機(jī)尾鉤制造和材料有什么特殊要求和難點(diǎn)
對(duì)此目前的工業(yè)強(qiáng)國來說,可以制造區(qū)分的艦載機(jī)尾鉤并沒有什么太大的困難,當(dāng)然了弱國也也沒研制成功這樣的東西的需求。對(duì)此艦載機(jī)尾鉤的設(shè)計(jì)、能制造和選材而言,簡單的方法那就是要弄明白其工作好時(shí)所獨(dú)自面對(duì)的沖擊動(dòng)力、運(yùn)動(dòng)狀態(tài)、受力情況等具體數(shù)據(jù),按照理論和實(shí)踐的方法考慮那些數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性,然后你選擇相對(duì)應(yīng)符合要求的材料,設(shè)計(jì)尾鉤裝置的二十多個(gè)分部件去掉,目前可以說尾鉤的主要注意材料肯定以高強(qiáng)度鋼重點(diǎn),要說難點(diǎn),則來源于我們一直在追去更輕、更強(qiáng)大的新材料,相對(duì)于新材料的開發(fā)和制造工藝相對(duì)來說更難一些。▲F/A-18艦載機(jī)的尾鉤“鉤頭”
尾鉤并非艦載機(jī)專屬,但是艦載機(jī)尾鉤相應(yīng)要求更高
目前可以說“尾鉤”(攔阻鉤)是艦載機(jī)的必備裝備之一,但不是僅有艦載機(jī)才會(huì)安裝尾鉤,歐美國家的一些陸基飛機(jī)也會(huì)按裝尾鉤,并與機(jī)場地面的應(yīng)急所攔阻系統(tǒng)一起才是應(yīng)急著陸裝置可以使用。我們清楚艦載機(jī)尾為慢慢適應(yīng)上艦需求,機(jī)體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度都并且了加強(qiáng),而一般的陸基戰(zhàn)機(jī)的機(jī)體強(qiáng)度要比較弱;至于艦載機(jī)的著艦環(huán)境(自然環(huán)境和跑道空間限制)都要比陸基飛機(jī)殘酷的多。▲裝備有應(yīng)急所“尾鉤”的F-15重型戰(zhàn)斗機(jī)(陸基)
但陸基飛機(jī)建議使用尾鉤的頻次要遠(yuǎn)低于艦載機(jī),因?yàn)殛懟鶓?zhàn)機(jī)的尾鉤設(shè)計(jì)就比艦載機(jī)弱化了許多(就算是尾鉤充足強(qiáng),陸基戰(zhàn)機(jī)戰(zhàn)機(jī)的機(jī)體也無法能夠承受過大的減速減速度,因?yàn)殛懟鶓?yīng)急需要減速的距離比較比較長)。舉例來說,陸基版本的F/A-18戰(zhàn)斗機(jī)的應(yīng)付緊急情況尾鉤質(zhì)量只有總共353公斤,而預(yù)警機(jī)版的F/A-18戰(zhàn)機(jī)尾鉤質(zhì)量則高達(dá)70公斤,這都是為整體強(qiáng)度和結(jié)構(gòu)復(fù)雜性付出全部增加重量的代價(jià)。并且,我們說目前對(duì)于艦載機(jī)尾鉤來講,比較大的難點(diǎn)莫過于變更土地性質(zhì)用些的輕量化新材料。
▲F-35A(陸基)左與F-35C(艦載戰(zhàn)機(jī))右,戰(zhàn)機(jī)尾鉤初始設(shè)計(jì)對(duì)比
艦載機(jī)尾鉤的設(shè)計(jì)
不過到目前而言,有研制生產(chǎn)艦載機(jī)能力的國家在“尾鉤”設(shè)計(jì)、制造方面早也是非常完全成熟,不過這并非說尾鉤技術(shù)相當(dāng)很簡單,反過來其設(shè)計(jì)時(shí)必須判斷的問題也很奇怪,且其性能的優(yōu)劣關(guān)系著艦載機(jī)的著艦安全、可靠性、出勤率等。艦載機(jī)尾鉤主要作用于捕捉并鉤住航母甲板上的攔阻索,只要飛機(jī)在短距離內(nèi)剎車制動(dòng),但其在用特點(diǎn)是寬度過載大,承受著2-3個(gè)重力加速度的飛機(jī)著艦沖擊載荷和動(dòng)能,并將沖擊載荷傳信到飛機(jī)機(jī)體。▲艦載機(jī)著艦滑跑狀態(tài)及航母甲板布局情況
更何況現(xiàn)代艦載機(jī)的著艦質(zhì)量和速度不斷提高,對(duì)艦載機(jī)尾鉤的設(shè)計(jì)也給出了更高的要求,而尾鉤的設(shè)計(jì)和使用也要考慮諸多因素,諸如艦載機(jī)本身的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、操作特性、飛行特征,和尾鉤比起起落架的位置,與甲板所接觸的初始姿態(tài)等情況;還需要判斷航母平臺(tái)甲板著艦區(qū)布置、甲板細(xì)節(jié)和凸起來等,攔阻索數(shù)量、跨度、高度;不過有關(guān)飛機(jī)在著艦引導(dǎo)中可以設(shè)置的下滑角、下滑道、基準(zhǔn)迎角、鉤眼距、著艦速度、航母運(yùn)動(dòng)速度和狀態(tài)等都是直接的聯(lián)系的指標(biāo)特征。
▲美軍一直在日常檢修艦載機(jī)尾鉤系統(tǒng)
總體來說,目前尾鉤的基本才來和制造沒有難度,難在設(shè)計(jì)和機(jī)構(gòu)
目前艦載機(jī)尾鉤一般在用高強(qiáng)度、高韌性的鋼材可以制造主題,鉤頭還是需要必須具備優(yōu)異的表現(xiàn)的耐磨特性,其它飛機(jī)的尾鉤主題借用30CrMnSiA可以制造過,未必什么最重要的稀罕的材料。而要提及設(shè)計(jì)之難,則主要注意難在艦載機(jī)著艦時(shí)的工況過于復(fù)雜,特殊力學(xué)分析不需要大量的試驗(yàn)、實(shí)踐數(shù)據(jù)作為參照。▲艦載機(jī)著艦掛索動(dòng)圖
簡單點(diǎn)點(diǎn)說,只憑一個(gè)艦載機(jī)尾鉤對(duì)撞動(dòng)力學(xué)研究就很省事,一般情況下艦載機(jī)在進(jìn)場后尾鉤首先相互甲板與之再一次發(fā)生碰撞;當(dāng)尾鉤在艦載機(jī)滑行的牽連作用下,鉤頭與攔阻索不可能發(fā)生嚙合,而這樣的嚙合過程又是一個(gè)碰撞震蕩過程,在這些極短嚙合與內(nèi),尾鉤與攔阻索都將經(jīng)受巨大無比的沖擊載荷,有可能造成結(jié)構(gòu)徹底的破壞。況且,當(dāng)攔阻索拉住尾鉤完了,產(chǎn)生巨大無比的應(yīng)變動(dòng)載荷,尾鉤肯定能夠機(jī)身鉸接點(diǎn)往上轉(zhuǎn),并且需要可以設(shè)置特殊能量的機(jī)構(gòu)來抑制那個(gè)上轉(zhuǎn)趨勢,以能夠防止過于上轉(zhuǎn)傷害機(jī)身。
▲艦載機(jī)尾纏掛索后的往上快速轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)
在換算使用中,航空母艦并非是是絕對(duì)靜止在狀態(tài)的,先不說其航行時(shí)速度且不說,應(yīng)該是其在海水中突然發(fā)生不同程度的縱搖(4°)、橫搖(有時(shí)溶炎30°)、升沉等空間位移方向,為加劇尾鉤碰撞引起的問題,不單會(huì)加劇碰撞反彈的趨勢,也會(huì)使尾鉤相對(duì)于甲板的運(yùn)動(dòng)更復(fù)雜,這也對(duì)尾鉤系統(tǒng)中的斜向阻尼器電腦設(shè)計(jì)提出來更高要求。
▲艦載機(jī)攔阻鉤(尾鉤)裝置中的橫向阻尼器(紅圈內(nèi))
因此國外不使用艦載機(jī)的經(jīng)驗(yàn)更為豐富,其對(duì)艦載機(jī)尾鉤的碰撞動(dòng)力學(xué)問題研究巳經(jīng)蠻成熟,但是而不屬于關(guān)鍵是軍事技術(shù),都能夠查到的文獻(xiàn)資料相當(dāng)少,還能夠見到的也頂多是一些在理想狀況下的理論分析結(jié)果。所以僅僅要能夠完成尾鉤對(duì)撞動(dòng)力學(xué)的研究,就要大量的試驗(yàn)研究,而我們很清楚艦載機(jī)去做大量的大量的重復(fù)、手針艦上試驗(yàn),其成本和風(fēng)險(xiǎn)大都相當(dāng)龐大無比的。
▲F-35C艦載機(jī)的初始尾鉤設(shè)計(jì)
美國無疑在尾鉤設(shè)計(jì)方面擁有之一相當(dāng)豐富的經(jīng)驗(yàn),只不過當(dāng)其設(shè)計(jì)什么F-35C艦載機(jī)尾鉤時(shí),僅是鉤頭形狀的設(shè)計(jì)也“不少苦了苦頭”。如上圖,導(dǎo)致就是為了在尾鉤壓制輪齒攔阻索時(shí)嚴(yán)密保護(hù)鋼索,遺留下來鉤頭設(shè)計(jì)的較為“圓潤豐滿”。只不過在通過特定的事件攔阻著艦測試出來時(shí),10次攔阻掛索所有一次,并且測什么肯定在陸上機(jī)場接受的,就沒惡劣氣候及海況、艦船仰俯橫搖等因素影響。倒致這個(gè)尾鉤掛索總是會(huì)失敗的可能的原因大概追加:
1、飛機(jī)主起落架與尾鉤之間的距離過短:
而F-35C艦載機(jī)與F-35B的機(jī)體更加注重問題,可能導(dǎo)致其尾鉤安裝位置后方移動(dòng),與主起落架的距離總體都很近。這會(huì)過多當(dāng)艦載機(jī)主起落架輪胎碾過攔阻索后,尾鉤可以說以更短的時(shí)間尾隨而來而過,此時(shí)在較短的時(shí)間內(nèi)攔阻索還來不及回彈復(fù)位,攔阻鉤此時(shí)無法比較有效鉤住攔阻索。
▲各型艦載機(jī)尾鉤與主起落架之間的距離
如圖中,F(xiàn)-35C艦載機(jī)的尾鉤與起落架距離是全部飛機(jī)中最短的,倒致給與攔阻索回彈時(shí)間最短。
2、尾鉤的鉤頭的形狀不宜于鉤住低位攔阻索
由于第1條原因,照成F-35C尾鉤在即將鉤住攔阻索時(shí),攔阻索距離外甲板的垂直距離過低,而各種啊,設(shè)計(jì)的鉤頭相對(duì)于太少尖,不能不能容易的“挖”其攔阻索。
▲遺留下來設(shè)計(jì)的尾鉤頭形狀(藍(lán)色),新再改進(jìn)的鉤頭形狀(紅色)
3、尾鉤阻尼器性能缺陷,對(duì)尾鉤碰撞彈跳完全控制較差。
綜上分析,尾鉤比較多難在各種力學(xué)狀態(tài)的分析方面,這單靠理論分析、建模算出是仍舊夠不夠,需要要有大量的實(shí)踐不使用經(jīng)驗(yàn)積累和試驗(yàn)數(shù)據(jù)需要提供參看。
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