第一五八章 弹射之难

nbsp;  一台蒸汽弹射器需要由两台锅炉直接驱动，而这两台锅炉同时还得驱动一个舰船动力主轴，在蒸汽弹射器使用之时，锅炉里的蒸汽将经过复杂的输送管道和压力储蓄管道进入蓄压器补充，因为扫气容积3.25立方米的弹射器单次弹射就会消耗掉200公斤左右的蒸汽，而湿式储压罐的25立方米体积中有将近两成是液态水，这些液态水是待锅炉蒸汽经管道输送而来为其补充之时产生蒸发效应，进而缓解压力的急速下降。

    航空母舰作为军事武器装备，显然也有可能遇到不可预测的紧急状况，而往往称谓的应急弹射起飞能力，其实就是指蒸汽弹射器储压罐内所剩余蒸汽其实并不够一次弹射，但由于任务紧急不得不弹射起飞舰载机，在如此状况之下，可以利用增压泵向储压罐注水，压缩储压罐内不多的蒸汽提及从而提高其压力，达到弹射起飞舰载机的压力值，进而完成应急弹射起飞作业。

    “世民”号航母作为第三舰队中的“大忙人”，只要航母战斗群在海上保持巡弋甚至单艘活动之时，该航母的四组蒸汽弹射器就都有任务，每天都有或多或少的弹射任务，有时候甚至会发生集中连续使用某一组弹射器的状况，因而在这样一种高负荷运转下，弹射器组不提前退休，天理何存。

    当然，不管蒸汽弹射器是否状况良好，航空母舰一向很少采用四组弹射器同时高频率工作的方式，因为这样一来，蒸汽的损耗会非常之快，宋成豪就曾清晰的记得，“世民”号航母曾同时使用四组蒸汽弹射器，在8分钟之内一共弹射32架舰载机起飞，结果就是，航母蒸汽动力系统在这短短八分钟之内损失了三吨多的蒸汽，这几乎相当于燃起动力系统全功率工作25分钟所能产生的蒸汽量。

    当时如果继续弹射，那么蒸汽系统的压力损失会达到20%，功率会损失达37%，而航母也将会从33节高航速降低到28节，且不再具备弹射起飞的能力，至少得等待20分钟才能恢复，除非使用应急弹射起飞方式，可这种方式对于一组蒸汽弹射器而言，在其服役生涯里只能使用两次，不过好在这种状况从未发生过，否则就算应急起飞完成之后恢复半个小时乃至一个小时，完成任务返港之后，“世民”号航母四组弹射器无论如何都得报废。

    经过长期的使用，共和国海军航母战斗群在海上展开训练或者是参与战事，都会很注意安排弹射起飞秩序，一般情况下都会严格的控制蒸汽弹射器的使用频率，以双区双弹射方式以两分钟一次完成10架舰载机弹射之后，将清空甲板使用另一区的双弹射器继续弹射，虽然弹射40架左右舰载机会需要约莫35分钟时间，可这样一来倒是非常节约宝贵的蒸汽弹射器使用寿命以及来之不易的航母燃气动力系统所供给的蒸汽。

    不过可惜的是，“世民”号航母部署的地方是在多边形势复杂的东南亚、印度洋与波斯湾地区，大量的参与战事也导致“世民”号没有条件慢悠悠的弹射，紧急出动战斗机都是稀松平常之事，因而造成了弹射器使用很无规律，这就好比无规律的生活会给人类身体带来伤害一样，弹射器作为机器同样有使用寿命，折寿也就成了理所应当。

    生产管道的车间并不大，蒸汽管道其实都是外购而来，这一个车间的存在意义更重在于检测，攸关军国大事的航母蒸汽弹射器要真是因为某一段管道出现纰漏而导致弹射器无法正常使用，那才真是误了军国大事，所用技术工人们不敢马虎，每一组弹射器所需的管道都需要进行检查。

    一行人继续往前走，很快就来到了第2157厂比较重要的一个车间——汽缸加工车间，因为蒸汽弹射器的主体其实就是一个侧开缝的汽缸，缸体呈受力结构最为恶劣的c形，长达90米的侧缝开口处的应力总和高达12万吨，平均算下来每米的应力有一千多吨，放眼当今全世界，还找不出什么金属的屈服强度能够承受如此变态的应力考验，所以汽缸肯定需要设计特殊结构来分摊应力，而就制造而言，共和国海军当前使用的汽缸和活塞都是高强度高精度不锈钢铸造件。

    从柳州钢铁公司运抵车间的缸体铸件长度不到四米，入厂之后要接受三次复杂加工的热处理和应力处理，其最终加工结果就是要确保每一段缸体受热后热变形一致且加工误差小于百分之五毫米、同心误差小于千分之一毫米。

    在航母上吊装到位以后，还得用光学分光检测法检测每一节的轴心，确保弹射器100米通长内轴心偏差不小于十分之一毫米，当然要做到这一点，被安装位置的航母龙骨也得加强一倍，确保该区域的刚性可以保证海浪砰击所致的弹性变形小于万分之一。

    汽缸安装完成之后便会使用自动镗光机器人对内壁进行镗磨，以达到让汽缸通长内壁光滑整洁圆形度高的目的，而镗磨的过程中又会不可避免的产生局部高温高热，易产生局部二次应力，所以就算有强制风冷，镗磨的速度依然被限定得很慢，每小时的工作步进距离不到20毫米。

    得益于技术的进步与制造工艺的成熟，第2157厂汽缸车间已经可以在车间内对汽缸进行粗镗，而且是采用两台机器人同时作业，完成粗镗之后的汽缸最后只需要一轮高精度的精细镗磨便能达到使用需求。

    蒸汽弹射器生产周期漫长，最大的困难就在于汽缸通长的镗磨过程实在缓慢，一组汽缸从铸件进厂到完成精细镗磨，整个工期需要一年时间，更为麻烦的是，由于汽缸的精度制约了活塞的精度，因而弹射器汽缸内膛被检测合格之后，才会以其最后镗光的精度尺寸来制造四个活塞，其中有三个是备用。

    弹射器所用活塞长达6米重达3吨，是用6025铝合金制造而成，加工采用精铸加切削的方式生产，而且由于活塞工作之时会承受很大的作用力，也经常被高过载考验，因而活塞端面需要加工出许多的凹面和连续凸起，即在确保活塞强度之下提高端面面积增大压力转化为推理的接触面积。

    众人继续前行，很快就来到了活塞加工车间，由于活塞有七个活塞环用于闭气，这种非闭合的活塞环都是采用特种材料制作且截面形状复杂采用的是压力腔设计，让引入汽缸内的高压蒸汽能将其压紧在汽缸壁进行闭气，受制于汽缸为c形而导致的闭气环效率不足，所以才会让单个活塞配置七个闭气环，这也是考虑到水平放置的汽缸会让闭气环在重力作用下，导致闭气环底部和汽缸壁过度摩擦而造成偏磨损坏，坏了一个之后还有另外几个作为闭气补充，但要是最后一个闭气环都不能正常闭气了，弹射器也就该回厂大修了。

    站在车间内中央通行黄线内，蒙武易指着一片热闹景象的加工场景，介绍道：“蒸汽弹射器大多数时候出现大修需求，都是因为闭气环失效所致，也就是出现了偏磨现象，为了解决这问题，我们首先得用上当初生产活塞之时多生产出来的两三个备用活塞，它们当初都未加工其表面，所以弹射器解决偏磨，就对汽缸内壁再进行一次精密加工即可，在较短的周期内便可以让弹射器恢复作业能力，这也是为什么我们的蒸汽弹射器设计使用寿命是15年，却需要4至5次大修的原因！”

    “那‘世民’号航母为何四个弹射器组都要更换呢？”唐仁辉不解的问道。

    “这不一样，我刚刚所讲的是弹射器回厂大修仅仅是因为偏磨现象，这一故障的大修周期最长不过三周，可‘世民’号航母的不仅仅出现了偏磨现象，还有其他方面的问题！”

    蒙武易没有继续说话，而是带着众人离开了汽缸车间，来到了一个门外竟然有荷枪实弹岗哨的车间前，这才说道：“这么说吧，每一艘航母的弹射器组都得配置一个关键性的部件，那就是蒸汽变速率阀门，‘世民’号航母的故障中，还包括这些个阀门已经出现了质量问题！”

    “这个我知道，刚开始问世的蒸汽弹射器，只要弹射员摁下弹射按钮，憋足了气的蒸汽弹射器让开关阀瞬间打开，蒸汽不受控制的快速冲进汽缸内推动活塞，以至于被弹射的舰载机飞行员感觉像是被一炮轰了出去一样！”

    唐仁辉的解说得到了蒙武易点头赞同，他带着众人慢慢走进这个关键性部件生产车间，同时说道：“当初的确是像唐部长所说的那样，我们的弹射器启动之时高压蒸汽直接涌入储压罐，弹射器瞬间就会产生两百吨左右的推力，让二十多吨重的喷气式模拟舰载机和测试飞行员假人产生了过大的纵向过载，飞机机体承受不住，人体就更加承受不住。

    “因而，后来我们才考虑加入一个变速率阀门，让弹射初期涌入较少蒸汽，然后随着弹射的继续进行，注入更多的蒸汽，如此一来变速率阀门的精确气密性和快速反应性就非常重要！”

    走进生产线末端已经生产好的一台变速率阀门前，蒙武易介绍道：“采用液压控制的变速率阀门重达25吨，其主要用途是控制蒸汽向弹射器汽缸注入的蒸汽流量，它配置有压力传感器和温度传感器，在蒸汽弹射器整个助推过程极为短暂的2.5秒间，变速率阀就要在如此之短的时间内形成一个曲线规律，改变其阀芯的通径大小，进而让整个弹射过程中蒸汽的涌入呈现曲线上升，不至于让被弹射的舰载机和飞行员都承受不了。”

    “当前的变速率阀门响应时间已经达到了巅峰，千分之一秒之内的流量改变率可以达到30左右，从某种角度来讲，当前我们所看到的变速率阀门已经到了机械的物理极限，再无丝毫的改进余地，也就是说不可能反应再快了，而我们的弹射器峰值过载也将定格在4.5个g，这样一个过载，飞行员和舰载机都能接受！”

    “可问题就在于‘世民’号的变速率阀出现了质量问题，我们不敢保证继续使用下去，它会不会出现问题，会不会出现未能变速率控制蒸汽，而造成被弹射舰载机以超过9个g的过载被炮轰出去一般，那样强大的过载之下，飞行员肯定无法正常操作飞机，而飞机也将因为严重过载而直接解体，为了杜绝因弹射而造成机毁人亡的恶性事故，所以我们要对‘世民’号航母的弹射器组进行大规模的换新，其中部件之一便是这变速率阀门！”

    说到这儿，站在一旁的宋成豪自然是唏嘘不已，如此重要精密的部件都因频繁使用而出现了问题，“世民”号航母看来还真是应该好好休息休息了。