Yirminci yüzyılın sonunda, uçak geminin topçusunu itti ve Donanmanın evrensel bir aracı haline geldi. Modern buhar mancınıkları, 35 ton uçağını 250 m'de bir arsa ile 2,5'te 100 km / s hıza çıkarır .. Dört mancınık sayesinde, radyo-elektronik teçhizat ve iyi eğitilmiş uçak gemisi uzmanları, gündüzleri iki fırlatmaya başlayabilir ve her 37 saniyede bir uçak alabilir. Ancak mancınıklar işe yaramazsa, bu yüz bin metrelik gemi tam bir askeri güçsüzlük haline gelir.
İlk Adımlar
Uçağı havaya uçuracak şekilde hızlandırma ihtiyacı ile, ilk araçların yaratıcıları zaten havadan ağırdı. 1894 yılında, 10 Wright kardeşlerin uçuşundan yıllar önce, Alexander Bell (telefonun mucidi) ve Samuel Langley (o zamanlar, Washington'daki Smithsonian Enstitüsü'nün bilimsel sekreteri) Potomac Nehri üzerinde bir buhar motorlu bir model piyasaya sürüldüğünü gözlemledi. Langley emri verdi, uçak "Havaalanı numarası 4" hızlandı ve ... nehre düştü.
Bundan sonra Langley, bugünün karşı karşıya olduğu sorunu formüle etti. havacılık mühendisler: “Bir uçak, bir kuş gibi, uçuş mekanizmasını kullanmaya başlayabilmesi için belirli bir hıza ihtiyaç duyar. Bir başlangıç hızı seti ile ilgili zorluklar önemliydi ve normal alan koşullarında genellikle tüm beklentileri aştı. " Langley'nin icat ettiği cihaza tüm hava mancınıklarının büyük dedesi denilebilir: uçak, yaklaşık 25 m uzunluğunda iki ahşap ray boyunca yuvarlanan bir arabaya sabitlendi.Taramvay, tramvaydan çıkarılan bir bobin yayına bağlı bir kablo kullanılarak hızlandırıldı ve zincir kaldırma sisteminden geçirildi. . Araba pistin kenarına ulaştığında, kilit açıldı ve araba ataletle daha da hareket etti.
Büyük Hava Alanı 1903'te, 300-kilogram “çelik sırtı ve benzinli motoru olan kuş”, Samuel Langley'in sahip olduğu küçük bir mavna üzerine yerleştirilen bir mancınıktan fırlatılmasını bekledi. Halat kesildi, yaylar uçağı çekti. Gönüllü pilot Matthew Manley, Langley'in yardımcısı daha sonra şöyle hatırladı: “Şimşek gibi, araba hızlı bir şekilde 35 km / s hız aldı. Uçak üst aşamaya ulaştığında, beklenmedik bir darbe ve ardından tarif edilemez bir serbest uçuş hissi duydum. Ama bu neşenin tadını çıkarmak için zamanım yoktu, arabanın keskin bir açıyla uçtuğunu anlıyordum ... Kanatların suya çarpması o kadar güçlüydü ki, derhal duyularıma gelmedim. Neyse ki boğulmadım. ” Uçağı tutan ve ivmenin bitiminde onu serbest bırakması beklenen mancınığın kilidi işe yaramadı. “Havaalanı” irtifa kazanamadı ve bir ip üzerindeki bir yük gibi nehre uçtu.
Havacılığın öncülerinden biri - Wright kardeşlerin bir rakibi - Profesör Samuel Langley. Uçağı fırlatmak için ilk mancınığı kurmaya çalışan oydu.
Ilk başarı
İki ay sonra Langley başka bir girişimde bulundu. Ne yazık ki, bu kez "Büyük Hava Meydanları" ivme sahasının sonuna bile ulaşamadı. Uçağın kendi tasarım kusurları suçluydu. Zaman Langley'ye üçüncü bir şans vermedi - parası tükendi (bir mancınığa 50 $ 000 harcadı!) Bu kazadan sadece dokuz gün sonra, Wright kardeşler ilk başarılı uçuşlarını yaptılar ve 2 $ 'lık 4 tahta çubuğunu hızlandırdılar. motoru kullanarak ve ... kuvvetli rüzgar. Wright kardeşler hızla rüzgâr olmadan uçaklarının kalkamayacağını anladılar. Bu nedenle ilk çalışan havacılık mancınığını oluşturmak zorunda kaldılar. Enerji kaynağı, 500 m yüksekliğine yükseltilmiş bir 5 kg yüküydü, parmak kalınlığında bir kablo yükten destekleyici tripodun tabanındaki yüke ve daha sonra kılavuz rayı boyunca uçağa doğru gitti. Yük düştüğünde, zincir vinci hareket uzunluğunu gerekli 15 metrelere üç kat artırdı. Bu buluş tüm ustaca basit olduğunu kanıtlayan başka bir kanıt oldu.
Mancınık o kadar başarılı bir şekilde çalıştı ki Wright kardeşler gelecekteki tüm uçakların havadan ağır olacağına ve bir mancınık yardımıyla havalanacağına ikna oldular. Ancak, zaman içinde, uçak motorları gittikçe daha mükemmel ve daha güçlü hale geldi ve Avrupa pilotları pnömatik lastikler üzerinde katılımsız kalkışta ustalaştı. Kısa süre sonra Wright kardeşler şişirilebilir tekerleklere geçti. Bununla birlikte, mancınıklar sadece ortadan kalkmakla kalmadı, aynı zamanda düzlemlerin dağılması için yeterli alana sahip olmadığı çiçek açmasıyla çiçeklendi. Faaliyetlerinin ana kapsamı güverte uçaklarıydı.
Her ne kadar girişimleri başarı ile bitmediyse de, başarıları modern mancınıkların temeli oldu.
Donanma deneyleri
1912’te Orville Wright, yeni oluşturulan ABD Deniz Havacılığı’nın emrine bir mektup yazdı. Yeni basılan deniz pilotları, alınan uçakla ne yapılacağı hakkında çok az fikir sahibi oldu. Geçici bir önlem olarak, Wright, pist görevi görecek olan savaş gemilerinde bir güverte inşa etmeyi önerdi. Ancak herkes savaş koşullarında bu “tavanın” silahlara engel olacağının farkındaydı. İdeal çözüm, tam boyutlu bir pisti olan (daha sonra “yüzen hava alanı” olarak adlandırılan) özel büyük bir gemi olurdu, ancak bu tür gemilerin sayısının sınırlı olacağı açıktı. Wright, küçük gemiler için bir mancınık kullanarak fırlatma sistemini önerdi.
Denizciler pnömatik torpido tetiğine dayanan bir mancınık yarattılar. Bir şey ve hatta büyük savaş gemilerinde basınçlı hava yeterliydi. Aynı yıl, 1912, ilk Santi savaş gemisinden atılma girişiminde bulundu. Maalesef, ordu Langley deneyimini zayıf bir şekilde inceledi. Curtiss A-1 uçan tekne, arabanın üzerine yerleştirildi, böylece burun serbest kaldı. Hızlanma sırasında burun yükseldi, uçak keskin bir şekilde büyüdü ve ... suya düştü. Bu olaydan sonra uçağın burnu sabitlendi ve hava beslemesi özel bir valf ile ayarlandı. Sadece dört ay sonra, ordu ilk fırlatmayı sabit bir mavnadan başlattı ve Kasım 1915'ta uçak, hareket halindeki bir gemiden zaten bir mancınıkla kalktı.
1916 yılında, 30-metre mancınıkları üç Amerikan kruvazörüne (Kuzey Carolina, Huntington ve Seattle) kuruldu. Mancınıklar üst güverte alanının% 20'ini işgal etti ve silahların yarısını kapladı. 1917 yılında, Amerika I. Dünya Savaşı'na girdiğinde, kaldırıldılar. O zaman mancınık ve güverte uçaklarının avantajı hala belli değildi.
Pnömatikten hidroliğe
1920’lerin başlangıcında, hava koruması olmadan, savaş gemilerinin çok savunmasız olacağı açıktı. Gemideki mancınıklar büyük politikalara girdi. ABD Deniz Kuvvetleri, hızlı bir şekilde tüm savaş gemilerini koyacaklarına söz verdikleri gelişmiş bir mancınık aldı. "Maryland" gemisinde kurulu olan deneysel mancınık uzunluğu 24 m, 1,6 t uçak kütlesini 75 km / s hıza çıkarabilir. Birkaç yıl içinde, 3,4 tonluk uçak 100 metrelik bir mesafeden 17 km / s hızda dağılmaya başladı 1920'lerin ortasında, ABD Donanması çeşitli tipteki gemilerde mancınıklar kullandı. Başlatıcı, silahlara müdahale etmeyen ve uçakları rüzgara karşı fırlatmaya izin veren bir döner tablaya yerleştirildi. İlk önce, pnömatik ve daha sonra, barut gazı jeneratörü tesisatları başlattı, 3,5'e kadar ağırlığa sahip uçaklara hizmet verdi Bu sınırlı bir aralık ve keşif uçağının az miktarda silahlanması için yeterliydi. Mancınık kavramı gölgelere giren savaşçıları başlattı, temel öncelik büyük uçak gemilerinin oluşturulmasıydı ve mancınık olmadan kalkış uçakları sağladı.
1922 yılında hizmete giren ilk (deneysel) uçak gemisi Langley'e pnömatik mancınıklar yerleştirildi, ancak 1928'te üç yıl hareketsiz kaldıktan sonra söküldü. 1925'te, iki seri uçak gemisi Lexington ve Saratoga piyasaya sürüldü. Hızlarının 30 düğümlerine ulaşması nedeniyle, 120 m'nin tamamı uçağın kalkışına yetti, 270-metre güvertesinin geri kalanı park ve uçağın uçuş öncesi hazırlığı için kullanıldı. Her iki uçak gemisi de volan mancınığı ile donatılmıştı. Elektrik motorları, konik bir sürtünme mekanizması kullanarak depolanan enerjiyi destekleyiciye aktaran altı tonluk volanı döndürdü. Kurulum bir 4,5 tonluk uçağı 90 km / s hıza çıkarabilir, ancak asıl sorunu hızlı dönen bir tekerleğin sıkışmasıydı. Lexington ve Saratoga mancınıkları nadiren kullanıldı ve kısa süre sonra da demonte edildi. O zamanın uçakları için büyük bir kayan hava alanından başlamak, herhangi bir sorun yaratmadı ve uçakların daha ağır ve daha hızlı hale geldiğinde ne olacağı sorusu kimseyi rahatsız etmedi.
Eylül ayında, Birleşik Devletler Donanması 1931, kalkış ve inişi engellememek için tamamen güverte altına yerleştirilmiş yeni nesil bir fırlatıcı geliştirmeye başladı. İlk önce cihaz basınçlı havayla çalıştı, sonra barut gazı jeneratörleri test edildi ve 1934'te hidrolik kullanmaya karar verdiler. Bundan beş yıl sonra, ilk uçak New York'tan fırlatıldı ve Atılgan gemileri bu konseptin başarısını kanıtladı. İlk kez hikayeler güverte uçağı başlangıç pozisyonuna taksiyle kendi tekerleklerinde başlayabilir.
Maalesef, bu başarılar kimsenin ilgisini çekmedi çünkü denizciler mancınık olmadan yapabilecek daha yüksek hızlı ve hatta daha büyük uçak gemileri yaratma eski fikrini abartmaya devam ettiler.
Yüzen havaalanı. 1961'ta görevlendirilen ve Vietnam Savaşı'na katılan uçak gemisi Constellation, zorlu bir güçtü. Yılın 2003’ine kadar
Çift geri
II. Dünya Savaşı sırasında, Pasifik Okyanusu'nda faaliyet gösteren hemen hemen tüm kara tabanlı savaşçılara, fırlatma başlangıcı için düğümler kuruldu. Mancınıkların gelişimi, deniz harekâtı operasyonlarında savaş zamanlarının en önemli olaylarından biriydi. Savaşın bitiminden hemen sonra, iyi kalkış ve iniş özelliklerinde farklılık göstermeyen ilk jetler ortaya çıktığında, hidrokaplanlar en büyük uçak gemilerinde bile vazgeçilmez unsurlar haline geldi. Bu tasarımda el arabaları, ipler ve halat takımı Langley vardı. Uçağın ağırlığı arttı ve mancınıkların gereksinimleri arttı, güçleri, büyüklükleri ve karmaşıklıkları arttı. Zaten 6 tonluk uçakları 200 km / s hıza ve 28 ton - 115 km / s hıza kadar hızlandırabilirlerdi. Ekipman tam yükte çalışıyordu; bu er ya da geç kaçınılmaz olarak başını belaya sokmak zorundaydı. 1954'te, Benington gemisinde bir hidrocapult patlaması meydana geldi, 103 insanlarını öldürdü ve 201 yaralandı. Hidro-mancınıklar limitlerine ulaştılar, ancak uçaklar bunu çoktan aştı: travestiden bir yıl önce Benington mancınığı tarafından başlatılan 37 tonlu Douglas A-3 Skywarrior doğada var olan herhangi bir hidrocapult'un kapasitesini aştı.
1950'te İngiliz Colin Mitchell eski güzel buharı kullanan yeni bir başlangıç tasarımı geliştirdi. Üzerine buhar mancınığı yerleştirilen ilk Amerikan gemileri, Abraham Lincoln sınıfının uçak gemileriydi (her biri dördü, toplamda 2000 ton kütlesiyle, İkinci Dünya Savaşı'nın yok edicisi). Şimdi buhar mancınıkları kullanılıyor - en modern uçak gemilerinin üstünde duranlar.
Mancınıklar için kontrol istasyonu aslında güverte seviyesinde, çok yönlü görüş sağlar ve kurşun geçirmez cam ile korunur
Elektrik gelecek
Çöl Fırtınası operasyonuna katılan deniz pilotları hakkındaki kitapta yazan Sherman Baldwin, gecenin başladığını şu şekilde açıkladı: “Başım sandalyenin baş dayanağına bastırıldı. Cihazlar keskinleşti, gözler göz yuvalarına gitti, uçak gece sonunda siyah perdeye çıkıncaya kadar şiddetli salladı. ”
Başlangıcın başlangıcında, pilot 6 g'de aşırı bir yüke maruz kalır ve ardından hızla 3 - 4 g'ye düşer. Güverte uçağı fırlatma sırasında ağır yüklere dayanması gerektiğinden, yapının ağırlığını artıran ve uçuş özelliklerini düşüren ek bir güvenlik sınırına sahip olması gerekir. İnsan vücudu ivmeye karşı hassastır, bu nedenle pilotların özel bir program seçmesi ve hazırlaması gerekiyor. Pürüzsüz, sıçrama olmadan, ivmelenmenin sadece pilotun sağlığı üzerinde değil, aynı zamanda uçağın ömründe de olumlu etkisi vardır.
Bu sorunu çözmek için, ABD Donanması, bir buharlı piston yerine uçağın doğrusal bir endüksiyon motoruyla (LEAD) hızlandırılacağı bir elektromanyetik uçak fırlatıcı geliştiriyor. Bu prensip, monoray yollarda ve 400 km / saate kadar hızlara ulaşabilen, manyetik olarak yüksek hızda bazı trenlerde uygulanır. Asıl zorluk, yeterince enerji elde etmektir. 2014 - 2015'teki stoklardan kurtulması gereken yeni Amerikan uçak gemisi, sadece bir kez başlatmak için 100 milyon joule'ye ihtiyaç duyacak. Bu enerji, örneğin, 15 km mesafeden bir araba atmak için yeterlidir. Gücü, herhangi bir Nimitz sınıfı uçak gemisine göre üç kat daha fazla olan yeni “tamamen elektrikli” uçak gemisi CVN-21, bu miktarda enerji üretemez. Bununla birlikte, tasarruf edilebilir: elektrik jeneratörleri her mancınık için özel sürücülere enerji sağlayacak. Komutun ardından, elektrik gücü KURŞUN'a gidecektir, hızlanma sürecinde uçağın arkasındaki sargı bölümlerinin bağlantısı kesilecektir ve uçağın önünde - bağlanacaktır. Bu, enerjiden tasarruf edilmesine ve en önemlisi - hızaşırtmanın daha kesin kontrolüne yardımcı olacaktır. Hızlanma sonunda, araba buhar sisteminde olduğu gibi hidrolik bir frenle değil, elektrik kuvvetleriyle durdurulur.
Elektromanyetik tesis,% 29'in buhardan daha yüksek bir performansa sahiptir ve 45 tonluk bir uçağı 250 km / s hıza kadar hızlandırabilir. Daha yumuşak bir fırlatma modunun uçağın ömrünü% 30 arttıracağı varsayılmaktadır. Yenilik, daha az sayıda teknik personel ile daha fazla kalkış yapacak. Tüm bunlar kulağa çekici geliyor, ancak bu sistemin denizde gerçek koşullarda nasıl çalışacağı hala bilinmiyor. Ekranlar mancınık yakınında çalışan insanları güvenilir bir şekilde koruyacak mı? Geminin ve uçağın elektronik donanımı bu kadar güçlü elektrik tesisatlarına nasıl tepki verecek? LEAD'ler buhar motorlarından çok daha az çalışılmaktadır, bu nedenle tam ebatlı bir zemin tabanlı elektromanyetik mancınık şu anda Lake Jersey, New Jersey'de (ejeksiyon kasasının dünya başkenti) bir deniz üssünde inşa edilmektedir.
Ancak uçak gemilerinin inşası konusundaki yoğun deneyime rağmen, Amerika Birleşik Devletleri mancınık alanında bir "tekel" değil.
Güverte seviyesinde mancınık görünümü