Больше авианосцев хороших и разных: китайцы придумали простую электромагнитную катапульту для авианосцев, которая превзойдёт американскую⁠⁠

28 июля 2017 года новый американский авианосец «Джеральд Форд» впервые запустил палубный самолёт с помощью электромагнитной катапульты EMALS. Спустя полтора часа после этого самолёт совершил успешную посадку на палубу авианосца с торможением системой электромеханического аэрофинишера AAG. До этого самолёты взлетали с палуб авианосцев с помощью паровых катапульт, но это не стипманк — это вынужденная мера. Правда, с электромагнитными катапультами начались другие проблемы.

Согласно опубликованным за 2023 год Министерством обороны США данным, система электромагнитного катапультирования начинает испытывать серьёзные проблемы с обслуживанием после каждых 614 взлётов, тогда как контрольный показатель ВМС США требует совершать 4000 взлётов. Ещё большую тревогу вызывает частота отказов системы торможения: после каждых 46 посадок происходит одна системная неисправность, а это означает, что значительная часть истребителей, запущенных с авианосца, рискует разбиться при приземлении.

Электромагнитная катапульта на американских авианосцах представляет собой линейный индукционный двигатель. В состав пускового устройства включена тележка для зацепа с передней стойкой шасси самолёта. Эта тележка движется между двумя направляющими с электромагнитами. Электромагнитны включаются и отключаются поочерёдно, разгоняя тележку до взлётной скорости.

Китайский вариант электромагнитной катапульты намного проще, хотя в Китае также разрабатываются катапульты на базе рельсотронов. Возможно, когда-нибудь рельсотроны тоже скажут своё слово, но электромагнитные катапульты для зарождающегося авианесущего флота Поднебесной нужны были ещё вчера, поэтому рабочим будет наиболее простое, надёжное и недорогое решение. И его нашли… в электромобилях.

Как сообщают китайские СМИ, в одном из февральских номеров ведущего журнала китайских артиллеристов и ракетчиков — Acta Armamentarii — опубликована статья с рассказом о создании и испытании прототипа электромагнитной катапульты с приводом от электрического двигателя (оригинальная статья на китайском полностью доступна по этой ссылке). СМИ утверждают, что примером для разработки послужили электромобили с электродвигателями на каждом колесе. Например, это реализованная компанией BYD концепция yi si fang (четыре стороны). В таком случае в специальных тормозных колодках нет нужды. Торможение происходит самим двигателем (как и рекуперация).

Предложенная командой учёного Е Лежжи (Ye Lezhi) с факультета машиностроения и энергетики Пекинского технологического университета электромагнитная катапульта представляет собой огромный маховик, приводящийся в движение электродвигателем с сильным крутящим моментом. Когда самолёт цепляется к стартовой системе, электромагнитная муфта соединяет маховик с «приводным» колесом, которое наматывает стальной трос с пусковой системой и разгоняет самолёт.

Согласно испытаниям прототипа, катапульта способна разгонять 30-т самолёт до скорости 70 метров в секунду за 2,1 секунды. Это почти вдвое превышает вес истребителя J-20. Для сравнения, традиционным системам электромагнитной катапульты авианосцев обычно требуется более трёх секунд, чтобы разогнать 13-тонный истребитель до 66 метров в секунду. Новое устройство также может полностью остановить самолёт, приближающийся со скоростью 72 метра в секунду, за 2,6 секунды, что полностью соответствует требованиям военных.

С помощью подобной катапульты в авианосец можно превратить любой корабль с палубой от 100 м. Она не занимает много места и проста в установке. Испытания прототипа доказали состоятельность проекта и можно ожидать его скорого воплощения на флоте. С её помощью авианосцев во флоте КНР может стать больше и разных. Но главное, что система обещает быть безотказной, как автомат Калашникова, что для интенсивного применения главнее всего. Тот же «Джеральд Форд» не может находиться в море дольше двух недель. Так нельзя.

Мой канал в Телеграмме с ежедневными свежими короткими новостями науки, ИИ и технологий.