منجنیق روی ناوهای هواپیمابر چطور کار می کند؟_دریای تکنولوژی

ناوهای هواپیمابر ماشین های نظامی حیرت انگیزی می باشند که توانایی به پرواز درآوردن هواپیما از روی یک باند فوق العاده مختصر را دارا می باشند. این کار فقطً با منفعت گیری از شدت جت جنگنده انجام نمی بشود. درعوض، این کار توسط چیزی انجام می‌بشود که به گمان زیادً اکثر مردم زمان فکر کردن به نحوه کارکرد یک ناو هواپیمابر به آن دقت نمی‌کنند. ناوها از سیستم منجنیق برای پرتاب هواپیما از روی عرشه و به سمت آسمان منفعت گیری می کنند، اما فناوری پشت آن چیزی نیست که امکان پذیر انتظارش را داشته باشید.

هیچ سیستم اعتدال وزنه‌ای وجود ندارد که جنگنده‌ها را همانند تخته سنگی در میدان جنگ های قرون وسطایی به آسمان پرتاب کند. سیستم منجنیق مدرنی که در یک ناو هواپیمابر منفعت گیری می بشود، زیاد متفاوت از همنام قدیمی اش است و شاهکارهای مهندسی قابل توجهی می باشند. از آنجایی که اولین کشتی‌ها قبل از اغاز جنگ جهانی اول اغاز به پرتاب هواپیماها به آسمان کردند، از منجنیق منفعت گیری می‌شد و با پیشرفت فناوری هواپیما، نیاز به منجنیق‌های نیرومندتر و پیشرفته تر نیز به وجود آمد.

این روزها، یک ناو هواپیمابر مدرن می‌تواند از انواع منجنیق‌ها برای پرتاب کردن هواپیما از روی عرشه خود منفعت گیری کند و این فناوری با گذشت زمان هم چنان در حال تحول است. هرچه سیستم منجنیق پیشرفته تر باشد، هواپیماهای بیشتری را می توان از روی یک ناو به آسمان پرتاب کرد، به این علت مهم است که سیستم های پرتاب منجنیقی را ابراز و عملیاتی نگه دارید، چون این منجنیق ها می باشند که می توانند کارایی رزمی کل ناو هواپیمابر را تشکیل کرده یا از بین ببرند.

نحوه گسترش سیستم های پرتاب منجنیق هواپیما

اولین سیستم پرتاب منجنیقی بر روی یک شناور ایستای مخصوص حمل زغال سنگ نصب شد که در ۱۲ نوامبر ۱۹۱۲ یک هواپیمای دوباله را از روی عرشه خود به آسمان فرستاد، اما این آزمایش با سقوطی که خوشبختانه خلبان در آن آسیبی ندید به آخر رسید. در ۵ نوامبر ۱۹۱۵، یک سیستم منجنیق تازه روی ناو USS North Carolina نصب شد. این سیستم کارآمدی مفهوم منجنیق روی کشتی در حال حرکت با شدت دادن به یک هواپیما تا شدت ۸۰ کیلومتر در ساعت قبل از خروج از روی عرشه را اثبات کرد که به آن شدت کافی برای بدست آوردن ارتفاع مورد نیاز را داد. این فناوری به پیشرفت خود در ادامه گفت و تلاش های مختلفی برای افزایش ایمن شدت پرتاب هواپیما انجام شد.

بعد از جنگ جهانی دوم، بریتانیایی‌ها منجنیق‌های بخار را اختراع کردند و در نهایت آنها را به اوج کمال رساندند. این سیستم ها از بخار دیگ های بخار کشتی برای پرتاب جت های جنگنده پرقدرت و زیاد پیشرفته تر به هوا منفعت گیری می کردند. این فناوری امروزه تا این مدت توسط نیروهای دریایی بسیاری مورد منفعت گیری قرار می گیرد، اگرچه ایالات متحده و دیگر کشورها در حال عبور از منجنیق های بخار در کشتی های جدیدتر به سمت تکنولوژی های جدیدتر و کارآمدتر می باشند. ناو هواپیمابر USS Gerald R. Ford که اولین ناو هواپیمابر کلاس تازه است از سیستم منجنیق الکترومغناطیسی منفعت گیری می کند که نیاز به دیگ بخار را مرتفع می سازد.

سیستم‌های پرتاب هواپیمای الکترومغناطیسی یا EMALS، استرس کمتری به خود هواپیما داخل می‌کنند و نسبت به سیستم‌های قدیمی‌تر به تعمیر و نگهداری کمتری نیاز دارند، که آنها را برای نسل بعدی ناوهای هواپیمابر هسته‌ای در داخل و خارج از نیروی دریایی ایالات متحده ایده‌آل می‌سازد.

منجنیق ناوهای هواپیمابر چطور کار می کند؟

در حالی که انواع مختلفی از منجنیق های هواپیما بر روی ناوهای هواپیمابر نصب شده است، کارکرد آنها تقریباً یکسان است. این سیستم به گونه ای طراحی شده است که هواپیما را با سرعتی بالا از روی عرشه کشتی به سمت بیرون و بالا پرتاب می کند تا بتواند به طور جدا گانه پرواز کند. نسخه های اولیه می توانستند هواپیمای ملخی را با سرعتی در نزدیک به ۸۰ کیلومتر در ساعت شلیک کنند، اما این شدت برای هواپیماهای مدرن موثر نیست.

برای فرستادن چیزی همانند جنگنده F-35C به هوا از یک باند مختصر، به شدت های بیشتری نیاز است، به این علت، در ناوهای مدرن از سیستم های پرتاب الکترومغناطیسی منفعت گیری می بشود. بدین منظور، هواپیما در مسیری قرار می گیرد که روی عرشه پرواز تعبیه شده است. در زیر این مسیر پرواز یک پیستون یا تکه متحرک همانند شاتل قرار دارد که در پشت تکه دماغه هواپیما تعبیه شده است. سپس سیستم منجنیق دچار می بشود و پیستون را با شدت بالایی به حرکت در می آورد و این پیستون، هواپیما را همراه خود به سمت جلو می برد.

موتورهای جت به طور همزمان دچار می شوند و هنگامی که پیستون به حداکثر شدت خود رسید، هواپیما را از روی ناو پرتاب می کند. اگر همه چیز درست کار کند، هواپیما با شدت به سمت آسمان می رود. این اصل یکسان با برخی تغییرات جزئی برای بیشتر از یک قرن مورد منفعت گیری قرار گرفته است، اگرچه برخی از مطرح های قدیمی تر از طناب های سیمی به نام افسار منجنیق منفعت گیری می کردند که در اتصال با سیستم منجنیق ساخته شده روی عرشه پرواز کار می کرد.

شدت سیستم های منجنیق ناوهای هواپیمابر چه مقدار است؟

شدت سیستم منجنیق هواپیما روی ناوهای هواپیمابر توسط عوامل مختلفی از جمله اندازه ناو، نوع سیستم نصب شده برای پرتاب هواپیما و خود هواپیما تعیین می بشود. اولین سیستم ها هواپیماها را با شدت ۸۰ کیلومتر در ساعت شلیک می کردند که زیاد سریع است. فکر کنید که در ماشین خود نشسته اید و در کسری از ثانیه از شدت صفر به ۸۰ کیلومتر در ساعت می رسید – این چیزی است که خلبانان هر بار که از روی یک ناو هواپیمابر بلند می شوند تحمل و توانایی می کنند، فقط شدت آن افزایش یافته است.

سیستم EMALS از یک موتور القایی خطی برای تشکیل یک میدان مغناطیسی به منظور به حرکت درآوردن سیستم انتقال در مسیری برای پرتاب هواپیما منفعت گیری می کند و به طور قابل توجهی سریعتر از مدل های قدیمی تر است. یک EMALS که روی یک باند ۱۰۰ متری کار می کند، می تواند هواپیمای با وزن ۵۰ تن را تا شدت ۲۴۰ کیلومتر بر ساعت به حرکت درآورد. شدت بالاتر به علت جرم هواپیما الزامی است، و بدترین چیزی که می خواهید این است که یک سیستم منجنیق نتواند هواپیمای پر از مهمات را به جلو پرتاب کند.

اگر فکر می کنید تحمل شدت صفر تا ۸۰ کیلومتر در ساعت برای بدن سخت است، شدت صفر تا ۲۴۰ کیلومتر در ساعت را فکر کنید! خلبانان برای این نوع شتاب بالا آموزش دیده اند، اما تعداد مقداری از آنها می توانند بدون آموزش و لباس پرواز مناسب از مسئولیت آن برآیند. سیستم EMALS می‌تواند هر جت ناونشین با قابلیت پرتاب حاضر در فهرست دارایی های نیروی دریایی ایالات متحده را به آسمان پرتاب کند، به این علت این سیستم دارای پیشرفت آشکاری نسبت به سیستم‌های قبلی است و تا دهه های آینده هم چنان خلبانان را کارآمد نگه خواهد داشت.