|

EMALS, az elektromágneses jövő

Az ötvenes évek óta nap, mint nap repülőgépek tucatjait segíti levegőbe egy zseniális találmány: a gőzkatapult. A nagynyomású levegő energiáját felhasználó berendezés felett azonban eljárt az idő. A US Navy következő generációs repülőgép-hordozó hajóin, a Ford-osztály egységein már egy modernebb eszköz gyorsítja a gépeket felszállási sebességre. Ez a kütyü az EMALS, azaz az elektromágneses indító-berendezés.

F-14 and F-18 prepare for lunch

A gőztől a mágnesig

A britek alkalmaztak először a gőz nyomásával hajtott gyorsító berendezést a repülőgép-hordozókon, pontosabban a HMS Perseus fedélzetén, amelyet 1949-ben alakítottak át a próbákra. Az elképzelés beváltotta a hozzáfűzött reményeket, így számos tervezés alatt vagy építés előtt álló hordozó fedélzetére integrálták a berendezést, sőt több hajóegység utólag kapta meg a rohamosan terjedő találmányt. Üzemeltetése sokkal könnyebb volt a korábban használt gumiköteles, majd később olajnyomással működő katapultokhoz képest, többek között ennek is köszönhette népszerűségét: a 20. század második felében épült hordozók nagy részének fedélzetén megtalálható a gőzkatapult. Az indítani kívánt repülőgép súlyával egyenesen arányosan kellett beállítani a gőz nyomását (nehezebb típusokhoz nagyobb nyomás), hogy egy függesztményekkel megrakott is ugyanakkora sebességgel hagyja el a fedélzetet. A vadászgépek felgyorsítására tökéletesen alkalmas eszköz azonban a nagyobb méretű gépeknél (E-2 Hawkeye, S-3 Viking) már nem volt elegendő, mivel a nyomást egy adott értéken túl már nem lehetett növelni, hiszen a felhasznált 18 inches, megerősített acélcső teherbírása is véges, így a haditengerészeteknek egy jobb megoldást kellett keresniük.

Az S-3 Viking már keményebb diónak bizonyult

Az S-3 Viking már keményebb diónak bizonyult ,

A 9 repülőgép-hordozóval rendelkező ország (a sor a jövőben Kínával tovább bővül) közül a US Navy egyedül több hordozóval rendelkezik, mint a többiek együttvéve, ráadásul mind a 11 egysége fedélzetén gőzkatapult üzemel. A viszonylag magas karbantartásigény, üzemeltetési költség és a súlykorlátozás miatt az amerikai haditengerészet fejesei döntése értelmében a következő szuperhordozó-osztály, a Ford-osztály egységeinek fedélzetén már egy új technológia gyorsítja a gépeket felszállási sebességre.

A Ford-osztály egységein már az EMAILS példányai gyorsítják a gépeket

A Ford-osztály egységein már az EMAILS példányai gyorsítják a gépeket ,

Az EMALS

A US Navy illetékesei az elektromágnesesség irányába kacsintgattak, a vidámparkokban és a vasúti közlekedésben eredményesen alkalmazott technológia ígéretes alapnak ígérkezett. Több éves kutatómunka után végül a General Atomics nyerte el a 145 millió dolláros szerződést az első életnagyságú EMALS (Electro-Magnetic Aircraft Launch System) megépítésére. Az eszköznek először egy földi tesztpéldánya készült el, a sikeres próbák után a napokban újabb nagyobb pénzösszeg érkezett a gyártó cég számlájára: a US Navy megrendelte a USS Gerald R. Ford (CVN-78) fedélzetére szánt EMALS-szettet is, melynek 2015 szeptemberére kell elkészülnie.
Az angolok is érdeklődnek a rendszer iránt, ám jelenleg úgy néz ki, hogy a tervezés alatt álló Queen Elizabeth repülőgép-hordozó nélkülözni fogja a katapultos indítóberendezést egy későbbi beépíthetőségi opcióval.

Működése

Az eszköz az mágneses vonzáson, taszításon alapszik és két fő részből áll: állórész és mozgórész. A repülőgép orrfutójához csatlakoztatott mozgórészt a csatornában előtte lévő szakasz elektromágnese vonzza, a mögötte található pedig taszítja.
Az elektromágneses katapult tömege, karbantartásigénye és járulékos rendszereivel együtt számított mérete is kisebb, mint a gőzkatapulté, azonban energiaigénye borzalmasan magas. Egyetlen repülőgép gyorsításához (kb. 3 másodperc) felhasznált energia 12000 lakás energiaigényével egyenlő és nagyobb, mint amennyit ezidő alatt a hajó atomreaktorai meg tudnának termelni, így aztán a rendszer működéséhez egy különleges energiatároló és átalakító egység szükséges. Ez kapja a reaktorhoz tartozó generátor által termelt elektromos áramot, tárolja, majd a szükséges pillanatban rászabadítja az elektromágnesekre. A különleges tápegység mellett egyedi szoftver is szükséges a katapult vezérléséhez és ellenőrzéséhez. Az áramerősség szabályzásával a katapult ereje is úgy irányítható, ahogy a felgyorsítandó repülőgép felszállósúlya kívánja.

EMALS

Előnyei

Az eszköz jóformán csak előnyökkel rendelkezik. Hihetetlennek tűnik, de az EMALS működéséhez kevesebb energia szükséges, mint amennyit a gőzkatapult igényel. Egy indításhoz felhasznált 615 kilogrammnyi gőz összenyomásához iszonyatos mennyiségű munka kell. Mivel az EMALS-ben nincs gőz, nincs szükség arra a rengeteg vízre sem, amit eddig a gőzkatapult igényelt. Továbbá moduláris felépítésének köszönhetően logisztikai ellátása, karbantartása és üzemeltetése is egyszerűbb, nem beszélve a számítógépes felügyelet és irányítás által igényelt kevesebb munkaerőről. Mint korábban említve lett, a rendszer járulékos eszközeivel együtt mért helyigénye is csökkent. Utoljára hagyva a legfontosabbat: a fokozatos gyorsítás kevésbé veszi igénybe a repülőgépek sárkányszerkezetét, ellentétben a gőzkatapultos indítással, amikor szinte kilövik a repülőeszközt a fedélzetről, ami nincs túl jó hatással az élettartamra.

EMALS Components

Az elektromágneses katapult rendszerbe állítása generációs ugrásával új utat nyit majd a hajófedélzeti üzem világában, de a gőzkatapult több mint 50 éves uralmát nehéz lesz megtörnie.

Képek

EMALS test

Motor teszt

A gőzkatapult karbantartásigénye túl magas

A gőzkatapult karbantartásigénye túl magas ,

Katapultos indítás

Források

Defense Industry Daily,
en.wikipedia.org,
www.globalsecurity.org

5 hozzászólás “EMALS, az elektromágneses jövő”

Fórum hozzászólások

There are no comments in the forum topic that is associated with this post.