Россия начала разработку электромагнитной катапульты
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. Ознакомимся с принципом работы электромагнитной катапульты на примере EMALS.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
