Uçak mancınığı - Aircraft catapult

F-14 Tomcat , USS  Saratoga'da bir mancınığa bağlanmaya hazırlanıyor

Bir uçak mancınığı , uçağın bir geminin güvertesi gibi çok sınırlı bir alandan havalanmasına izin vermek için kullanılan bir cihazdır, aynı zamanda nadir durumlarda karaya dayalı pistler de kurulur. Artık en yaygın olarak uçak gemilerinde , bir destekli kalkış şekli olarak kullanılmaktadır .

Uçak gemilerinde kullanılan formda, mancınık, uçuş güvertesine yerleştirilmiş bir palet veya yuvadan oluşur; bunun altında , pist boyunca uçağın burun dişlisine bağlanan büyük bir piston veya mekik veya bazı durumlarda bir Mancınık başlığı adı verilen tel halat uçağa ve mancınık mekiğine bağlanır. Tarihte, bir savaş gemisinin veya ticaret gemisinin güvertesine monte edilmiş uzun kirişli bir yapı üzerine bir deniz uçağı tutan bir fırlatma arabasının monte edilmesi gibi başka biçimler de kullanılmıştır , ancak çoğu mancınık benzer bir kayar yol konseptini paylaşır.

Mancınığı itmek için ağırlık ve burp , barut , volan , hava basıncı , hidrolik ve buhar gücü ve katı yakıtlı roket güçlendiriciler gibi farklı araçlar kullanılmıştır . ABD Donanması, Gerald R. Ford sınıfı uçak gemilerinin yapımıyla Elektromanyetik Uçak Fırlatma Sistemlerinin kullanımını geliştiriyor .

Tarihsel olarak, deniz uçaklarının , geminin yakınındaki suya inmelerine ve gemiye kaldırılmalarına izin vererek, mancınık için en yaygın olanıydı, ancak İkinci Dünya Savaşı'nda ( eskort gemisinin ortaya çıkmasından önce ) geleneksel savaş uçakları (özellikle Hawker Hurricane ) bazen olurdu. Düşman uçaklarını sürmek için " mancınık donanımlı tüccar " (CAM) gemilerinden mancınık , pilotu ya karadaki bir hava pistine yönlendirmeye ya da paraşütle atlamaya ya da konvoyun yakınındaki suya hendekle ve kurtarılmayı beklemeye zorlar .

Tarih

Bir mancınık kullanarak kaydedilen ilk uçuş

Samuel Langley'in mancınığı, yüzen evi ve başarısız insan taşıyan Aerodrome (1903)

Havacılık öncüsü ve Smithsonian Sekreteri Samuel Langley , başarılı uçan modellerini ve 1903'teki başarısız Aerodrome'unu başlatmak için yaylı bir mancınık kullandı . Benzer şekilde, 1904'te başlayan Wright Kardeşler , erken uçaklarına bir kalkışta yardımcı olmak için bir ağırlık ve burma tarzı mancınık kullandılar. sınırlı mesafe.

31 Temmuz 1912'de Theodore Gordon Ellyson , ABD Donanması mancınık sisteminden fırlatılan ilk kişi oldu. Donanma bir sıkıştırılmış hava mancınık sistemini mükemmelleştiriyordu ve onu Maryland , Annapolis'teki Santee Rıhtımı'na monte ediyordu . Uçak burnu yukarı bakacak şekilde rampayı terk ettiğinde ve bir yan rüzgar yakalayarak uçağı suya ittiğinde ilk girişim neredeyse Teğmen Ellyson'ı öldürüyordu. Ellyson enkazdan yara almadan kurtulmayı başardı. 12 Kasım 1912'de Teğmen Ellyson, donanmanın sabit bir kömür mavnasından ilk başarılı mancınık fırlatması olarak tarihe geçti. 5 Kasım 1915'te Binbaşı Henry C. Mustin , seyir halindeki bir gemiden ilk mancınık fırlatmasını yaptı.

Başvuru zaman çizelgesi

Interwar ve İkinci Dünya Savaşı

HMS  Bermuda'nın mancınıklarından fırlatılan bir Supermarine Mors (1943)

ABD Donanması, barut ve volan varyasyonlarını kullanan mancınıklar da dahil olmak üzere diğer güç kaynakları ve modelleri denedi. 14 Aralık 1924'te, Lt. LC Hayden tarafından uçurulan bir Martin MO-1 gözlem uçağı , barutla çalışan bir mancınık kullanılarak USS  Langley'den fırlatıldı. Bu çıkışının ardından, bu yöntem hem gemiye kullanıldı kruvazör ve savaş gemilerinin .

1929'a gelindiğinde, Alman okyanus gemileri SS Bremen ve Europa , Rostock'taki Heinkel havacılık firması tarafından tasarlanan sıkıştırılmış hava mancınıklarıyla donatıldı ve 1930'ların ilk yarısında Güney Atlantik Okyanusu boyunca mancınık hava postası ile daha fazla çalışma yapıldı. , Dornier Wal çift ​​motorlu uçan tekneler ile.

Dünya Savaşı'na kadar ve sırasında , uçak gemilerindeki çoğu mancınık hidrolikti. Bununla birlikte, Birleşik Devletler Donanması'nın yüzey savaş gemilerindeki mancınıklar, 5" silahlar için kullanılanlara benzer patlayıcı şarjlarla çalıştırıldı. Bazı gemiler , 2. kısa mesafeleri, hangar güvertelerinin düşük açıklığı, geminin ileri hızını kalkış için uçağın hava hızına ekleyememeleri ve sudan daha düşük açıklık ( pilotlara uçuşun ilk anlarında çok daha az hata payı sağlayan koşullar ). çoğunlukla deneysel amaçlar için kullanıldı ve savaşın ikinci yarısında kullanımları tamamen durduruldu.

Bir CAM gemisinin roket mancınığı kullanan bir Hurricane'in test fırlatması, Greenock , İskoçya, 31 Mayıs 1941

Uçak gemileri dışında birçok donanma gemisi, keşif ve tespit için yüzer uçaklar, deniz uçakları veya amfibiler taşıyordu. Mancınıkla fırlatıldılar ve vinçle kurtarılmak üzere birlikte denize indiler. Ek olarak, denizaltı uçak gemileri kavramı , savaşlar arası dönemde ve 2. uçak indi. Kraliyet Donanması muharebe kruvazörünün ilk fırlatılışı 8 Mart 1918'de HMAS  Avustralya'dan yapıldı. Daha sonra, Kraliyet Donanması gemilerinin çoğu bir mancınık ve bir ila dört uçak taşıdı; HMS  Prince of Wales gibi zırhlılar veya muharebe kruvazörleri dört uçak ve HMS  Rodney iki uçak taşırken, HMNZS  Leander kruvazörü gibi daha küçük savaş gemileri bir tane taşıyordu. Taşınan uçaklar Fairey Seafox veya Supermarine Walrus idi . HMS  Nelson gibi bazıları mancınık kullanmadı ve uçak kalkış için denize indirildi. Bazıları uçaklarını ve mancınıklarını II. Dünya Savaşı sırasında kaldırmıştı, örneğin HMS  Duke of York veya daha önce ( HMS  Ramillies ).

Dünya Savaşı sırasında gemilerin bir dizi roket güdümlü mancınıklar, ilk takıldı avcı mancınık gemileri sonra Kraliyet Deniz Kuvvetleri, silahlı merchantmen olarak bilinen CAM gemilerden gelen "mancınık silahlı merchantmen." Bunlar, düşman keşif bombardıman uçaklarını kovmak için konvoy eskort görevlerinde kullanıldı. CAM gemileri , "Hurricat" veya "Catafighter" olarak adlandırılan bir Hawker Sea Hurricane 1A taşıdı ve pilot, karaya uçamazsa kurtarıldı.

Savaş sırasında Colditz Kalesi'nde hapsedilen İngiliz savaş esirleri , Colditz Cock planörünü kalenin çatısından fırlatmak için kullanılacak bir mancınık için itici güç olarak ağır kayalar ve taşlarla dolu düşen bir küvet kullanarak bir kaçış girişimi planladılar .

Yerden fırlatılan V-1'ler tipik olarak bir Dampferzeuger ("buhar jeneratörü") olarak bilinen bir aparat tarafından eğimli bir fırlatma rampasına doğru itildi .

Buharlı mancınık

Charles de Gaulle'ün mancınık unsurları, 2008'de tamir sırasında demonte edildi

USS  John C. Stennis'teki uçuş operasyonlarından önce bir uçak mancınığı üzerinde son kontroller

Dünya Savaşı'nın ardından Kraliyet Donanması, gemi filoları için yeni bir mancınık sistemi geliştiriyordu. Komutan Colin C. Mitchell , RNV , yeni nesil deniz uçağını başlatmak için etkili ve verimli bir araç olarak buhar tabanlı bir sistem önerdi. 1950'den itibaren Eric "Winkle" Brown gibi pilotlar tarafından uçurulan HMS  Perseus üzerinde yapılan denemeler etkinliğini gösterdi. Donanmalar, 1950'lerin ortalarında, daha ağır jet avcı uçaklarını fırlatabilen buharlı mancınıkları tanıttı . Barutla çalışan mancınıklar da düşünülmüştü ve yeterince güçlü olabilirlerdi, ancak aynı zamanda uçak gövdeleri üzerinde çok daha fazla stres yaratacaklardı ve uzun süreli kullanım için uygun olmayabilirlerdi.

Fırlatma sırasında, bir serbest bırakma çubuğu, buhar basıncı biriktikçe uçağı yerinde tutar, sonra kırılır (veya "serbest bırakır"; eski modeller, makaslanan bir pim kullanır), uçağı güverte boyunca yüksek hızda çekmek için pistonu serbest bırakır. Yaklaşık iki ila dört saniye içinde, mancınık hareketiyle uçak hızı artı görünen rüzgar hızı (geminin hızı artı veya eksi "doğal" rüzgar), bir uçağın bir motorunu kaybettikten sonra bile uçup gitmesine izin vermek için yeterlidir.

Büyük uçak gemilerini elinde tutan ülkeler, yani Birleşik Devletler Donanması, Fransız Donanması hala bir CATOBAR (Mancınık Yardımlı Kalkış Ama Tutuklanan Kurtarma) konfigürasyonu kullanıyor. ABD Donanması taktik uçakları, aksi takdirde mümkün olandan daha ağır bir savaş yüküyle fırlatmak için mancınık kullanır. E-2 Hawkeye ve S-3 Viking gibi daha büyük uçaklar, bir taşıyıcı güvertede geleneksel bir yuvarlanma kalkış için itme-ağırlık oranları çok düşük olduğundan, bir mancınık atışı gerektirir.

Buharlı mancınık türleri

Şu anda veya ABD Donanması tarafından işletilen bir seferde şunları içerir:

dizgin yakalayıcılar

USS Saratoga devam ediyor. Dizgin yakalayıcılar, ileri mancınıkların sonundaki uzantılardır.

Bazı uçak gemilerinin mancınık uçlarındaki çıkıntılı açılı rampalar (Van Velm Bridle Tutucular veya kornalar), yeniden kullanım için dizginleri (mancınık mekiği ve uçak gövdesi arasındaki konektörler) yakalamak için kullanıldı. Dizgini mekiğe bağlayacak küçük halatlar vardı, bu da dizgini göbeğe zarar vermesini önlemek için dizgini aşağı ve uçaktan uzağa çekmek için açılı korna boyunca devam etti. Daha sonra dizgin, boynuzun yanındaki ağlara takılırdı. Soğuk Savaş'ın sona ermesinden bu yana ABD uçaklarında dizginler kullanılmadı ve o zamandan beri görevlendirilen tüm ABD Donanması gemilerinde rampalar yoktu. Bir dizgin yakalayıcı ile görevlendirilen son ABD gemisi USS Carl Vinson'du ; USS Theodore Roosevelt'ten başlayarak rampalar silindi. 1990'ların sonunda ve 2000'lerin başındaki Yakıt İkmali ve Kompleks Revizyon onarımları sırasında , dizgin yakalayıcılar ilk üç Nimitz sınıfı uçak gemisinden çıkarıldı . USS Enterprise , 2012'de devre dışı bırakılmasından önce rampaları hala bağlı olan son ABD Donanması operasyonel taşıyıcısıydı.

Fransız uçak gemisi Charles De Gaulle , bugünkü Amerikalı meslektaşları gibi, dizgin yakalayıcılarla donatılmamıştır, çünkü gemide işletilen modern uçaklar, ABD Donanması ile aynı fırlatma sistemlerini kullanır. Bu karşılıklı birlikte çalışabilirlik nedeniyle, Amerikan uçakları aynı zamanda Charles De Gaulle'den mancınık ve iniş yapabilir ve bunun tersine, Fransız deniz uçakları ABD Donanması gemilerinin mancınıklarını kullanabilir. Zamanda Süper Etendard kurulu ameliyat edildi Charles de Gaulle onlar dizgin tutucular tarafından kurtarıldı asla gibi onun Kolonları, sadece bir kez kullanıldı.

Clemenceau ve Foch uçak gemileri , Super Étendards için değil, sadece Vought F-8 Crusader'ın dizginlerini yakalayıp kurtarmak için dizgin yakalayıcılarla donatılmıştı .

Elektromanyetik Uçak Fırlatma Sistemi

EMALS'de kullanılan lineer endüksiyon motorunun bilgisayar tarafından oluşturulmuş bir modeli.

Buharlı mancınıkların boyut ve insan gücü gereksinimleri, yeteneklerine sınırlar getirir. Daha yeni bir yaklaşım, Elektromanyetik Uçak Fırlatma Sistemidir (EMALS). Elektromanyetik mancınıklar uçağa daha az baskı uygular ve kademeli ve sürekli hızlanmaya izin vererek kalkış sırasında daha fazla kontrol sunar. Elektromanyetik mancınıkların da katı hal bileşenlerinin kullanımı yoluyla önemli ölçüde daha az bakım gerektirmesi bekleniyor.

1945'te Westinghouse'un Electropult sistemi gibi lineer asenkron motorlar daha önce denenmişti. Ancak, 21. yüzyılın başında, donanmalar yeniden lineer endüksiyon motorları ve elektromıknatıslarla çalışan mancınıklarla deneyler yapmaya başladılar . EMAL'ler nükleer güçle çalışan uçak gemilerinde enerji açısından daha verimli olacak ve basınçlı buhar kullanımının yarattığı bazı tehlikeleri hafifletecektir. Açık gaz-türbinli güç gemi, bir elektromanyetik sapan üreten fırlatma buhar için ayrı bir buhar kazanı ihtiyacını da ortadan kaldıracaktır. ABD Donanması'nın yaklaşmakta olan Gerald R. Ford sınıfı uçak gemileri, tasarımında elektromanyetik mancınıklara sahiptir.

sivil kullanım

1929'dan itibaren Alman Norddeutscher Lloyd uçakları SS  Bremen ve Europa , posta uçaklarını fırlatmak için Heinkel Flugzeugwerke tarafından tasarlanan basınçlı hava tahrikli mancınıklarla donatıldı . Bu gemiler, Almanya ve Amerika Birleşik Devletleri arasındaki rotaya hizmet etti. Posta çantaları taşıyan uçak, gemi varış noktasından yüzlerce mil uzaktayken bir posta ihalesi olarak başlatılacak ve böylece posta teslimatını yaklaşık bir gün hızlandıracaktı. İlk olarak, Heinkel He 12 uçakları, yerine Vought V-85G ile değiştirilen Junkers Ju 46 ile değiştirilmeden önce kullanıldı .

Alman havayolu Lufthansa daha sonra daha büyük Dornier Do J Wal (balina), Dornier Do 18 ve Dornier Do 26 uçan botlarını Stuttgart, Almanya'dan Natal'a Güney Atlantik havayolu hizmetinde başlatmak için özel mancınık gemileri SS  Westfalen , MS  Schwabenland , Ostmark ve Friesenland'ı kullandı. Brezilya. 1933'teki uçuşları kanıtlayan rotada ve Şubat 1934'te başlayan tarifeli bir seferle Wals , rotanın okyanus ötesi etabını, Bathurst , Gambiya , Batı Afrika ve Fernando de Noronha , Güney Amerika açıklarında bir ada grubu arasında uçtu . İlk başta, okyanusun ortasında bir yakıt ikmali durağı vardı. Uçan tekne açık denize inecek, bir vinçle gemiye kaldırılacak, yakıt ikmali yapılacak ve ardından mancınıkla tekrar havaya fırlatılacaktı. Bununla birlikte, büyük okyanus dalgalarına iniş, uçan teknelerin gövdesine zarar verme eğilimindeydi. Eylül 1934'ten itibaren, Lufthansa'nın okyanus ötesi aşamanın her iki ucunda bir destek gemisi vardı ve uçakları bir gecede denize taşıdıktan sonra radyo navigasyon sinyalleri ve mancınık fırlatmaları sağladı. Nisan 1935'ten itibaren Wals doğrudan denizden denize indirildi ve tüm mesafeyi okyanus boyunca uçtu. Bu, uçan teknelerin kendi güçleriyle sudan kalkmak zorunda olmadıklarında daha fazla yakıt taşıyabilmeleri ve postanın Almanya'dan Brezilya'ya ulaşması için gereken süreyi dört günden üç güne indirmeleri ile mümkün oldu.

1936'dan 1938'e kadar, Blohm & Voss Ha 139 uçan botu da dahil olmak üzere testler , New York'a Kuzey Atlantik rotasında yapıldı. Schwabenland aynı zamanda 1938/39'da bir Alman balina avcılığı istasyonu için bir alan bulmak amacıyla bir Antarktika seferinde de kullanıldı; burada mancınıkla fırlatılan Wals, daha sonra Almanya tarafından Yeni Swabia olarak talep edilen bir bölgeyi araştırdı . Tüm Lufthansa 'nın mancınık gemileri tarafından ele geçirildi Luftwaffe'den 1939 yılında ve olarak kullanılan deniz uçağı ihalelerine askeri için inşa üç mancınık gemileri ile birlikte İkinci Dünya Savaşı'nda.

İkinci Dünya Savaşı'ndan sonra, Supermarine Walrus amfibi uçakları da kısaca bir İngiliz balina avcılığı şirketi United Whalers tarafından işletildi . Antarktika'da faaliyet gösteren eski bir donanma uçağı mancınığı ile donatılmış fabrika gemisi FF Balaena'dan fırlatıldılar.

Mancınıklara alternatifler

Çin, Hint ve Rus donanmaları, STOBAR uçak gemilerinden (Kısa Kalkış Ama Tutuklanan İniş) geleneksel uçakları kullanıyor . Bir mancınık yerine, uçağın pozitif bir tırmanış hızıyla kalkış yapmasına yardımcı olmak için bir kayakla atlama kullanırlar. J-15 , Mig-29K ve Su-33 gibi taşıyıcı uçaklar , uçuş hızına çıkmak için kendi motorlarına güveniyor. Sonuç olarak, daha az yakıt ve silah yüküyle havalanmak zorundalar.

Uçak gemilerine sahip diğer tüm donanmalar , F-35B Lightning II , Sea Harrier ve AV-8B Harrier II gibi STOVL uçaklarını kullanıyor . Bu uçaklar, hafif bir yükle dikey olarak kalkabilir veya ağır bir yükle yuvarlanan kalkışa yardımcı olmak için bir kayakla atlama kullanabilir. STOVL taşıyıcıları, CATOBAR taşıyıcılarına kıyasla daha ucuzdur ve genellikle boyut olarak daha küçüktür.

Ayrıca bakınız

• Yer arabası
• Jet patlama deflektörü
• Modern ABD Donanması taşıyıcı operasyonları
• deniz havacılığı

Referanslar

bibliyografya

• Londra, Peter. İngiliz Uçan Tekneler . Stoud, Birleşik Krallık: Sutton Publishers Ltd., 2003. ISBN  0-7509-2695-3 .
• Werrell, Kenneth P. (1985), Seyir Füzesinin Evrimi , Maxwell Hava Kuvvetleri Üssü, Alabama: Air University Press.