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kumachan
路人甲乙丙
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 Posted - 09/07/2011 : 11:55:41
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美國海軍CVN-100高速核動力地效航艦
架空背景
A.D. 205X年 中華人民共和國與美國的戰略競爭已逐漸到達東亞區域均衡的程度.
中國海軍開始維持同時3艘中型航艦的海軍兵力,並且預備建造第4艘大型航艦.
但美國海軍卻無法隨時維持3-4艘航艦在西太平洋以維持東亞兵力優勢.
美國逐漸被趕離東亞....
因此美國海軍從2050年代開始進行次世代海航概念航艦的設計
也就是俗稱的2100航艦計劃,作為美國海軍2100年的骨幹
美國海軍研究認為,身為全球海軍,雖擁有航艦數量和全球兵力調度的優勢.
它要主動打誰,都能調動壓倒性的兵力.
但是,現代戰爭進展快速,
從8000km以外移防就算全力衝刺也要一週以上.
因此對突發戰爭的兵力調度,傳統船艦難以應付即時需要.
美國海軍將眼光望向翼地效應概念艦......
10倍速度的掠海飛行航艦可以在晚上出發,疾行12小時後,一早就到8000km外作戰.
24小時內從全球調動6艘以上的地效航艦到指定地點,在全球任何地點形成壓倒性的兵力優勢.
極初期概念
高速核動力地效航艦
長368米，翼展不明(超過200)
起飛重量10-20萬噸.
兩翼中央配置32台串列核渦輪發動機驅動16具直徑20米巨型同軸對轉螺旋槳(起飛&巡航)
機翼尾端配置32台巨型高旁通比核渦扇發動機(起飛)
艦體下方另有多具助升火箭,除了起飛可用,也做為起降時緊急升力用.
地效航艦有多具航艦用核子反應爐.
由於一般30節船艦跟不上其行動.
因此地效航艦本身具備了超神盾級的戰場區域防空能力.
將4具超巨型AESA雷達安裝於艦橋4個方向.
並且配備射程400km的標準五型戰區防空飛彈(具備AESA導引頭+增程火箭)
由於傳統直昇機也比地效航艦慢太多,本艦原則上幾乎沒有傳統直昇機.
因此運輸機/反潛機都改用V-22架構的SV-22/HV-22
並且可操作新型V-44四具螺旋槳的垂直起降機種.
CVN-100地效航艦
巡航高度100米.
巡航速度300-600km/hr
最高速度750-850km/hr
艦載機：120架以上，如遇特殊情況最多可載機180架.
地效航艦每小時最大位移範圍可達直徑1000km以上的大圓.
因此可在A點發射艦載機,1小時後遠在數百公里的B點回收飛機.
擔任攻勢任務時敵軍將難以搜索並打擊地效航艦.
並且可在短時間內從多個方向對一個敵軍基地發動打擊,使敵軍搞不清楚我軍有多少航艦.
由於地效航艦速度快,就算敵軍由我方戰機來襲方向得以判斷航艦大略位置.
一般掛反艦彈只能高次音速巡航的攻擊機,衝鋒抵達預定可攻擊距離時,
地效航艦也以離開原地數百公里.....(一般船艦一小時只能跑50-60km)
因此巡航速度高於水面艦10倍的地效航艦可以達成
10倍速移防,神出鬼沒的多方向打擊,發射後迅速消失難以追蹤.
甚至跑給次音速反艦飛彈追......一艘可以抵過多艘傳統航艦.
美國海軍認為這將是航艦發展的革命.
編制機種
F-35C戰鬥攻擊機/次世代海軍空優戰機
HV-22多用途運輸機
SV-22反潛機
V-44運輸機.
多用途無人UAV(全球之鷹,X-47)
以及其它多種定翼機.
編制武裝
CIWS近距自衛防空系統
VLS中長程區域防空飛彈"標準五型".
長程巡弋飛彈(可岸轟)
原則上地效艦隊不配備大型傳統水面作戰船艦.因為跟不上.
也不編制中小型地效艦,因為地效高度和翼展有關.
中小型地效艦註定只能在海象良好的內海行動.
若要跟著地效航艦就得大型化.....
因此地效航艦大多數時候沒有多少船艦隨從.
依靠使用各種艦載機進行防空制海反潛運輸偵查.
但可能編制水面補給艦後勤艦.
由於地效航艦速度超快,後勤艦不需緊跟在艦隊中.
就算相隔1000km也只是2小時航程,和傳統編隊相隔百里是一樣的.
後勤艦可以和一般水面艦安全的待在大後方,地效航艦也不必在戰場補給.
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Edited by - kumachan on 09/14/2011 15:01:20 |
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LE323
路人甲乙丙
1149 Posts |
Posted - 09/08/2011 : 19:57:57
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這個不錯
可以用打帶跑戰術
而且回到二戰航母應是艦載機數量越多越好的概念
用艦載機將防空,反潛等任務一手包辦
不需要護衛船隻
一艘就能取代整個航母戰鬥群
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閒遊之人
我是老鳥
6811 Posts |
Posted - 09/12/2011 : 08:02:47
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| 艦載機會被吹到海裡去吧............ |
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dasha
版主
41804 Posts |
Posted - 09/12/2011 : 08:45:07
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| 先處理好翼地效應載具嚴重的控制問題再說,否則就是潛水航艦...... |
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kumachan
路人甲乙丙
Taiwan
3832 Posts |
Posted - 09/12/2011 : 12:08:06
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quote:
Originally posted by 閒遊之人
艦載機會被吹到海裡去吧............
艦機在起降都是在航艦水面狀態.
非起降狀態的WIG飛行期,則甲板上飛機需要擋風設備.
所以預期WIG航艦會在中央艦體甲板設置機棚以提升操作性.
圖上很偷懶沒畫,不過中央艦體的前後停機甲板都是空的
將會改成甲板上的低可視度機棚.
WIG航艦必須避免像日軍伊-400潛水航艦那樣把所有飛機收到體內,
那會過度影響起降時間,造成防禦上的空檔.艦載機數量也會過少.
但又不能像一般航艦擺在全開放甲板就算了...WIG的300節飛行時肯定會被吹跑.
折衷方案就是在前方/後方建築和中央大型艦橋之間建造2座輕合金外殼的大型機棚.
飛機自兩側跑道降落後只要拖到機棚,機棚關門就等於是收納到艦體了.
這時航艦就算在翼地巡航狀態,飛機就相當於放在機庫.
只是這甲板上的機庫不具備完整功能,只是有加蓋的半開放甲板.
另一方面也是減低航艦的RCS,因為大部分飛機不是直接放在開放甲板.
而是被遮擋在甲板機棚.
quote:
Originally posted by dasha
先處理好翼地效應載具嚴重的控制問題再說,否則就是潛水航艦......
2050年的產品應該都是自動控制系統在操作以提升安全性了.
另一方面是超大型化WIG掠海安全性也會提升
因為WIG小於1／2翼展的高度上飛行時效率較好.
要避開海象問題,就必須更大型化,
否則裏海怪物那樣幾十米翼展也飛不夠高.
所以WIG航艦是翼展至少200多米,
艦體類似雙體設計.雙體之間幾十米是甲板也是機翼,也可提供升力.
WIG飛行高度可達百米,足以飛越惡劣海象海浪.
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Edited by - kumachan on 09/12/2011 12:35:54 |
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閒遊之人
我是老鳥
6811 Posts |
Posted - 09/12/2011 : 13:03:43
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要塞到200台戰機...
感覺船太小了~ |
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Dr Evil
路人甲乙丙
Taiwan
4585 Posts |
Posted - 09/12/2011 : 23:16:39
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翼地效應艇基本上是一架飛機的設計
既然是航空器，材料還是以鋁合金等質輕金屬為主
支撐重達10到20萬噸的龐然大物
只能用鋼材才能保證結構強度，但這樣會重量大增應該難以起飛
我覺得這個構想最大的問題在於此
這種翼地作戰艦艇作成lCS的等級大概還比較有可能 |
Edited by - Dr Evil on 09/12/2011 23:17:57 |
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kumachan
路人甲乙丙
Taiwan
3832 Posts |
Posted - 09/13/2011 : 02:01:28
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quote:
Originally posted by Dr Evil
翼地效應艇基本上是一架飛機的設計
既然是航空器，材料還是以鋁合金等質輕金屬為主
支撐重達10到20萬噸的龐然大物
只能用鋼材才能保證結構強度，但這樣會重量大增應該難以起飛
我覺得這個構想最大的問題在於此
這種翼地作戰艦艇作成lCS的等級大概還比較有可能
重量問題我也沒法準確分析.只能先估的重一點.
這WIG巨艦設計會是介於飛機和船艦之間.
我的想法是船身下半部以高強度鋼材為主,因為需要常接受水面起降的衝擊.
輕金屬的可靠性還是難以信賴.
飛行甲板則是航艦級鋼,因為要受飛機降落的衝力.
但機翼/艦橋/上半部船身/機棚則都是輕金屬以及複合材料包覆鋼材骨架.
規模尺寸技術問題則讓時間來解決,所以抓在"2050年以後".
再不行就往後延到2080~2100年,重量和機數也很有彈性.
反正我重點不在於時間重量機數,而在於"WIG超高速航艦"這概念.
1914年也很難想像人類科技可能造出FB-22.
美國海軍24小時內可全球調動佈署的這需求是否存在?
這才是決定地效航艦在未來某一年是否會誕生的關鍵.
我認為未來20年內首先成熟的會是數千噸級巨型地效運輸機.
運輸成本低於傳統C-5運輸機,但速度遠超過船艦.
這部分技術門檻不高,只是汰換需求還沒有迫切性而需要多點時間.
然後為了更有效率勢必逐漸更大型化,這可能讓里海怪物看起來像小型WIG機.
之後很有可能延伸出上萬噸級地效戰鬥艦..
當萬噸地效戰鬥艦已是工程成熟,總有一天航艦也會地效化.
因為擁有高速戰鬥艦卻必須等待緩慢的水面航艦提供空中保護傘.
這顯然是必須解決的問題.
至於航艦要做成5萬噸載幾十架或是10萬噸載百架,則是成本考量.
現代航艦也不是一次就做到10萬噸.
我是覺得10萬噸以上比較有效率.所以架空成這種規模.
至於預算/重量/推力問題就交給時間科技進步去解決吧....反正是唬爛的.
由於噸位龐大,動力無法採用現有產品.而是架空的巨大引擎.
靠核動力蠻力搞定推進力.
預期起飛用的低旁通渦噴引擎直徑約10米.每具推力6000KN
(目前最大的商用GE90約3.4米,579KN)
每具巨大引擎推力比里海怪物的8具引擎合計還多5倍推力.
地效航艦在前後厚翼中埋入大量渦噴引擎,具備AB.
這些噴射引擎只有在離水階段才全力啟動,進行巡航階段就關閉.
前後翼之間的巨大引擎倉配置多組同軸對轉螺旋槳.
大型螺旋槳則具備每具15萬軸馬力.螺旋槳直徑20米
雖然看起來像怪物般的飛機用推進器,但實際上馬力是大型艦等級.
使用核動力驅動這些螺旋槳,使得低空掠海巡航時航程驚人.
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Edited by - kumachan on 09/13/2011 02:10:37 |
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RAH66
我是菜鳥
460 Posts |
Posted - 09/13/2011 : 05:42:56
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Be-2500 這種最大重量2500公噸的設計案的翼展都有156米了(機體長度123米)，就注重升阻比的地效應載具而言，十萬~廿萬噸的翼展恐怕不是只會超過200米而以，搞不好廿萬噸級的翼展長度可以與女妖匹敵.....
這航母絕對不是美國佬的經濟力量可玩的，我有個感覺，這東西的技術力除了讓 Gaw 與 Salamis class 看來只是小兒科外，這技術力大概強大到要做出 Variable Fighter 都沒問題了。 |
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SleeplessPrometheus
路人甲乙丙
3126 Posts |
Posted - 09/13/2011 : 06:28:05
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我不吐巢戰略戰術的運用點，必竟這是架空作品，總是有點幻想空間存在才對。
不過就機型構型來說.......................
參考一下這個Blog，Bolg所有人其它講啥這不管，重點只是對地效船它這頁找了很多照片，參考一下。
http://blog.nownews.com/article.php?bid=606&tid=175725
有一張照年代劃分有機體圖的那張圖上有些新的船體設計可以參考
裏海怪物「Ekranoplan」重約1000噸，單機首就掛了8顆ＨＫ－８７噴射引擎..........
所以要比它重上個100倍，那得掛多少顆8顆ＨＫ－８７噴射引擎或是等同的推力?
這幾個螺旋槳是絕對拉不動的，就算是用核動力驅動的風扇也要考慮到浪高的問題，所以只能擺到比主翼還高的地方。
翼地效應會產生效果的地方在於當飛行器在距離水面等於或小於1/2翼展的高度上飛行時，整個機體的上下壓力差增大，升力會陡然增加，阻力減小，阻擋飛行器機翼下墜。這種可以使飛行器誘導阻力減小，同時能獲得比空中飛行更高升阻比的物理現象
所以依照蒲福風級表對照浪高
http://taiwan-kayaker.com/redirect.php?tid=3334&goto=lastpost
如果你想要在10級風的狀況下還能航行，那對照浪高是一般9米，最高12.5米，安全係數取2，所以你最少要能飛到25米的高度。
因此翼展要最少有50米長，然後這個翼展與機體要有足夠的升力才能夠把船脫高到25米高。
所以機體最好是採類似全翼面飛行器的外表而不是用多體船。
而裏海怪物那種樣子跟推力的只能在３級海浪(浪高0.6米-1米)中連續飛航1580公里。
其時說真的，這種東西雖有很好的速度，但是那尾浪一點都不低調，我相信引擎聲也一點都不低調。
也不好控制，那浮空時的載重(裏海怪物只能載400噸)也讓人存疑。
耐波性更是如此，有種浪我聽過但是忘了叫啥名字好像叫湧浪的樣子，大俠兄應該比較清楚，就是不同的海浪都是個不同的波型，但是會在不定期不定時的時後產生波型重合導致產生一個巨大數倍的浪，這在外海更容易發生，這有點像是台灣漁民說的瘋狗浪那般。
所以浪高十米的話，可能就會出現五十米高的這樣的『孤立浪』，那巴下去，後果可想而知。
所以用做風強浪高的大洋載具似乎不合算。
『不過好消息是，1992年台灣海暢集團接下前蘇聯的研發工作，旗下Amphistar公司為開發民用地面效應船的高科技公司, 雖為民用, 但屬世界頂尖技術, 歷經十年的努力, 成功取得世上首張飛翼船認證, 在美國取得船照及載客執照, 並在美國境內水域合法航行. 在世界交通史上, 寫下新的歷史. 更值得一提的是, 此技術的多國專利由海暢集團所擁有. 該飛翼船最大時速150公里，航程達600公里。』
所以搞這玩意兒的技術專利在台灣手上。
其實這樣講啦，我認為翼地效應機這種東西還是在靜水或平面上跑會比較好。
所以不管是夏天的五大湖或裏海，甚至於冰封後的五大湖或裏海、阿拉斯加跟西伯利亞的凍原區，整個北冰洋航線，這些不管是凍的結結實實的冬天或是融冰浮冰的春天都可以跑，內海內湖航線更是四季都可以。
我用咕狗地圖算一下，依利諾湖的北端的Mackinaw city開車到支加哥，汽車最短路線是406英里(650km)預計要花7個小時。
如果以海暢的那艘飛翼船，差不多是500km的航程，3個半小時到四個小時跑完，而且四季都能通航。
其實還蠻有競爭力的。
但是如果是關島衝到台北外海約是2800km，就算裏海怪物這般最大飛行速度520km/h，這也要飛5.38小時，而巡航速度480km/h則是飛5.83個小時。
傳統航艦以40節速度24小時航行的話要38.88個小時算39個小時好了，一天又15個小時。
用30節開是51.85個小時，兩天又三個小時。
B2用最大速度764km/h飛形只要3.6個小時，B2的燃油量可以飛1.8趟。
B52用最大速度1000km/h只要2.8個小時，B25的燃油量可以飛2.8趟。
F-22超巡的話要飛1.436個小時，但要兩次空中加油。
所以就奇襲這點是不太成立，
快傳統船沒有快很多，但是還是比飛機慢，而且油到底要吃多少?我想沒人有個準。
如果要做到航母大小，那真的吃油將會是...................無法想像的程度。
更不要說尾浪的尾跡超明顯的這個問題，當初就是這樣裏海怪物才會被拍到的。
所以我覺得這種東西是在寒帶地區、內海內湖做商用運輸有其極高的價值存在。
要軍用大概只有像前蘇聯的設計那樣，當成是飛彈快艇那種用法的超低空攻擊機。
快速的衝過去發射飛彈然後繞一圈快速的勞跑。
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Bryan C
路人甲乙丙
USA
1455 Posts |
Posted - 09/13/2011 : 09:37:18
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| Must be one hell of launch and recovering systems on board for its aircraft..... |
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dasha
版主
41804 Posts |
Posted - 09/13/2011 : 09:54:29
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Originally posted by kumachan
quote:
Originally posted by dasha
先處理好翼地效應載具嚴重的控制問題再說,否則就是潛水航艦......
2050年的產品應該都是自動控制系統在操作以提升安全性了.
問題不是飛控的反應速度,而是控制力,有沒有注意裡海怪物末期造型的垂直尾翼/水平尾翼都出奇的大?那是因為利用引擎噴氣或吹氣增大升力係數的同時,卻也讓升力面下方的氣流與表面的反應變得特別敏感,升力係數增加越多,需要的推力越低,載重越大,可是波浪一改變產生的升力差與不穩定性也跟著放大......
所以,小弟對推力沒意見,因為這可以靠很多玩意搞出異常的升力,但問題是,推力越低升力越高,你的配平力需求會越高,整個主翼全動化產生的配平力可能還不足...... |
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kumachan
路人甲乙丙
Taiwan
3832 Posts |
Posted - 09/13/2011 : 21:48:33
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油到底要吃多少,我是不管,反正架空到21世紀下半了.
期望核動力渦扇和核動力螺旋槳來搞定.
這設計其實很類似全翼機,追求最大升力.
連中央艇身都是機翼的一部份.
連渦扇引擎艙也是藏在超厚主翼,
我用雙體來形容只是因為WIG航艦必須能在海上起降,也就是必需有幾個很大的浮筒.
因此必需在底下裝上類似雙體的構造,大到這種程度沒辦法稱它為浮筒....
裏海怪物這般最大飛行速度520km/h
這艘WIG航艦是超過800km/hr. 不計成本的話,晚了裏海怪物100年的最新產品,應該不只500km/hr.
(由於架空到很久以後,請僅量不要拿2020年以前的產品來比較.)
機翼可做到300米以上. 掠海高度超過100米.
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kumachan
路人甲乙丙
Taiwan
3832 Posts |
Posted - 09/13/2011 : 21:55:19
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油到底要吃多少,我是不管,反正架空到21世紀下半了.
期望核動力渦扇和核動力螺旋槳來搞定.
這設計其實很類似全翼機,追求最大升力.
連中央艇身都是機翼的一部份.
連渦扇引擎艙也是藏在超厚主翼,
我用雙體來形容只是因為WIG航艦必須能在海上起降,也就是必需有幾個很大的浮筒.
因此必需在底下裝上類似雙體的構造,大到這種程度沒辦法稱它為浮筒....
裏海怪物這般最大飛行速度520km/h
這艘WIG航艦是超過800km/hr. 不計成本的話,晚了裏海怪物100年的最新產品,應該不只500km/hr.
(由於架空到很久以後,請僅量不要拿2020年以前的產品來比較.)
機翼可做到300米以上. 掠海高度超過100米.
直徑10米渦扇引擎預計是延前後翼內部每10米安裝一顆.
應該可裝到32顆以上.每顆截面積是GE90的10倍,所以架空的推力是10幾倍以上.
每具螺旋槳是TU95的10倍馬力,這也是裝到一大堆.....
我相信這種東西不適合燒油,直接核動力化才有可能.
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kumachan
路人甲乙丙
Taiwan
3832 Posts |
Posted - 09/13/2011 : 22:04:35
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油到底要吃多少,我是不管,反正架空到21世紀下半了.
期望核動力渦扇和核動力螺旋槳來搞定.
這設計其實很類似全翼機,追求最大升力.
連中央艇身都是機翼的一部份.
連渦扇引擎艙也是藏在超厚主翼,
我用雙體來形容只是因為WIG航艦必須能在海上起降,也就是必需有幾個很大的浮筒.
因此必需在底下裝上類似雙體的構造,大到這種程度沒辦法稱它為浮筒....
裏海怪物這般最大飛行速度520km/h
這艘WIG航艦是超過800km/hr. 不計成本的話,晚了裏海怪物100年的最新產品,應該不只500km/hr.
(由於架空到很久以後,請僅量不要拿2020年以前的產品來比較.)
機翼可做到300米以上. 掠海高度超過100米.
所以不用擔心10級浪的問題.
直徑10米渦扇引擎預計是延前後翼內部每10米安裝一顆.
應該可裝到32顆以上.每顆截面積是GE90的10倍,所以架空的推力是10幾倍以上.
每具螺旋槳是TU95的10倍馬力,這也是裝到一大堆.....
我相信這種東西不適合燒油,直接核動力化才有可能.
ＨＫ－８７相比之下只是玩具.
我也知道一般幾十米翼展的WIG只能勉強巡航10米高.遇到突如其來的瘋狗浪太危險.
所以架空一個不計成本的做法是直接做成幾百米翼展的巨大WIG艦.
賣點是雖然超貴~但是10倍速. 一艘能快速到戰場的wig航艦可以抵好幾艘還在5000-10000km外的傳統航艦..
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ID已刪除
路人甲乙丙
1507 Posts |
Posted - 09/14/2011 : 00:42:25
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| 10萬頓乘上三百公里，是三百億牛頓吧，這玩意應該沒辦法降落吧 |
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Chris
新手上路
Taiwan
189 Posts |
Posted - 09/14/2011 : 01:05:24
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其實就起降的角度來說，螺旋槳的設計並不是很理想...
因為要產生大推力，必須要有相當大直徑的螺槳，但是螺槳在起降時有可能會觸水，這對脆弱的螺槳可是不太可以承受的摧殘；另外因為他是地效飛行器，冷卻的部分很多時候得要靠空冷，這部分又遇上高產熱的核子反應爐，冷卻器可能得要相當的大才行，傳統水面艦因為航行在水面上反而可以使用超高冷卻效率的流體─海水來降溫；其實反正都要搞核燃渦了，乾脆直接用噴射推進的形式就好了，用螺槳反而麻煩
另外因為翼展很大(也就是展舷很長)，最好翼端的部分作下斜並且裝上浮筒(可以考慮一體化)，不然在海上時可能有觸水的問題
至於在艦載機的部分，倒是可以考慮把艦身中部給墊高，然後側面設一些滑門或是鐵捲門式的開口，內部則配有升降梯，這樣除了可以把艦中部當成簡單機庫來使用外，戰機也可以先停放在其內再拉出來
一些小弟的意見，給大家參考一下 |
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Bryan C
路人甲乙丙
USA
1455 Posts |
Posted - 09/14/2011 : 01:43:11
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Don't remember if any propeller engines, like piston, turboprop, or even jet engine, could be powered by nuclear reactors.....
The only jet engine that was used with nuclear reactor was a ramjet engine that was feed with the heat from the reactor..... |
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kumachan
路人甲乙丙
Taiwan
3832 Posts |
Posted - 09/14/2011 : 09:40:36
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當年冷戰初期美蘇都有核動力長程轟炸機計劃,所以我認為核動力飛行器技術上是有可能做出來的.
(當時ICBM的快速發展取代對遠程轟炸機的需求,後來取消X6/NB-36/TU-119)
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Edited by - kumachan on 09/14/2011 09:45:07 |
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MACOS8
路人甲乙丙
3316 Posts |
Posted - 09/14/2011 : 10:34:42
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Originally posted by kumachan
當年冷戰初期美蘇都有核動力長程轟炸機計劃,所以我認為核動力飛行器技術上是有可能做出來的.
(當時ICBM的快速發展取代對遠程轟炸機的需求,後來取消X6/NB-36/TU-119)
技術上沒有問題，問題是被打下來、或是日常墜機怎麼辦... |
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kumachan
路人甲乙丙
Taiwan
3832 Posts |
Posted - 09/14/2011 : 11:35:49
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quote:
Originally posted by MACOS8
技術上沒有問題，問題是被打下來、或是日常墜機怎麼辦...
由於它有巨大地效升力,又有數十具超大動力推進器(巡航時只需要一部份)
挨個十幾發飛彈,毀掉十具引擎也還能靠地效和剩餘引擎脫離戰場.
一但損害到達難以彌補的程度,就是觸水降落當成一般水面航艦.
使用備用的多組水下推進器低速離開.(這時速度會低於一般航艦)
如果被打爆到了連核子引擎的出問題,那處理方式和傳統核動力航艦是一樣的...
quote:
Originally posted by Chris
其實就起降的角度來說，螺旋槳的設計並不是很理想...
因為要產生大推力，必須要有相當大直徑的螺槳，但是螺槳在起降時有可能會觸水，這對脆弱的螺槳可是不太可以承受的摧殘；另外因為他是地效飛行器，冷卻的部分很多時候得要靠空冷，這部分又遇上高產熱的核子反應爐，冷卻器可能得要相當的大才行，傳統水面艦因為航行在水面上反而可以使用超高冷卻效率的流體─海水來降溫；其實反正都要搞核燃渦了，乾脆直接用噴射推進的形式就好了，用螺槳反而麻煩
另外因為翼展很大(也就是展舷很長)，最好翼端的部分作下斜並且裝上浮筒(可以考慮一體化)，不然在海上時可能有觸水的問題
至於在艦載機的部分，倒是可以考慮把艦身中部給墊高，
然後側面設一些滑門或是鐵捲門式的開口，內部則配有升降梯，這樣除了可以把艦中部當成簡單機庫來使用外，
戰機也可以先停放在其內再拉出來
一些小弟的意見，給大家參考一下
感謝指點,
小弟圖有點亂畫,因為這麼大的東西想畫到很合理,
真的要詳盡恐怕需要三視圖,工程會太耗大....
只能大概畫出各比例與位置,有很多地方自知是混過去沒修飾.
螺旋槳離水近的部分,我有注意到所以拉高機翼位置.
幾乎切平於飛行甲板.距離水面應該有8層樓高,30多米.
螺旋槳艙位於機翼上部,算起來螺旋槳中心點離水約30多米.
以直徑20米的巨型螺旋槳. 轉到底下離海面仍有20多米.
翼端應該會下斜裝上一體化浮筒.主翼底下其中也會有大型伸出式浮筒.
起飛時螺旋槳應該很不容易受海象影響.
(除非嚴重損壞,浮筒失去作用且艦身進水嚴重)
螺旋槳尺寸倒不是重點,不管是10米20米都能達到效果只是需要的數量不一.
裝上巨大螺旋槳還有另一個優點.
要降落減速時可以螺旋槳反轉當反推力引擎/巨大空氣煞車.
以降低入水衝擊力.
這邊的核引擎設計和50年前的高空核動力轟炸機應該完全不同.
反倒比較接近核動力船.
這地效航艦設計,核動力冷卻大部份還是靠水冷.
因為它不需要連續滯空太久(沒辦法在滯空時起降定翼機和CAP機)
地效航艦戰場移動方式會是不斷的進行千里的跳躍.
戰場機動時每隔一段時間就短暫觸水,快速更換冷卻水槽,並同時彈射定翼機起降.
然候再離水前往下個地點.
當然若是用往下伸的取水管,畢竟只是百米高度.其實應該也可以做的出來.
只是巡航高度速度要暫時降低,免的取水器被衝壞.
>>反正都要搞核燃渦了，乾脆直接用噴射推進的形式就好了，用螺槳反而麻煩
我是要搞噴射推進,但覺得螺槳在500km以下低速巡航時還是比較有效率.
而且能裝噴射推進的位置有限(不像螺槳可以串列反轉省空間)
同時併用噴射推進和螺槳比較有可能用足夠的暴力讓這麼巨大的東西飛起來.
身為一個看起來就科幻程度很高的超未來設計.
我擔心的倒不是麻煩或造價(無視成本了). 而是怕飛不起來.
所以基本上是儘可能的塞推進器.以蠻力起飛.
10+米厚的主翼內塞滿超大核渦扇噴射,兩翼之間的空間也不浪費,
裝上巨大的串列反轉多重核動力螺槳.
.....甚至不排除裝上一些火箭助推(只用於離水期)
>>把艦身中部給墊高，然後側面設一些滑門或是鐵捲門式的開口，
>>內部則配有升降梯，這樣除了可以把艦中部當成簡單機庫來使用外，
>>戰機也可以先停放在其內再拉出來
這部份的建議我設計中其實已經有.但太麻煩沒畫在圖上.只有文字....
我的艦身左右各一飛行甲板.中間的甲板除了艦橋和頭尾的建築外.
打算用輕金屬和鋼骨做成簡易機棚,從頭連到尾...
升降梯的確是在艦身中部的無裝甲機棚內.
機棚使用機械門,降落機和待命機隨時停放在其內.
降落後或起飛前,就只是開門拖進去拖出來.
不必真的升降收納到甲板底下,那會太浪費時間.
簡易機棚基本上會是不能沒有的設施.
因為飛機不可能在300節WIG飛行階段停在甲板上.
而且WIG航艦不可能慢慢等把所有飛機全藏到肚子裡才起飛,
解決之道就是甲板上的簡易風檔/機棚,所以那是非做不可.
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Edited by - kumachan on 09/14/2011 12:05:22 |
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MACOS8
路人甲乙丙
3316 Posts |
Posted - 09/14/2011 : 13:05:50
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quote:
Originally posted by kumachan
quote:
Originally posted by MACOS8
技術上沒有問題，問題是被打下來、或是日常墜機怎麼辦...
由於它有巨大地效升力,又有數十具超大動力推進器(巡航時只需要一部份)
挨個十幾發飛彈,毀掉十具引擎也還能靠地效和剩餘引擎脫離戰場.
一但損害到達難以彌補的程度,就是觸水降落當成一般水面航艦.
使用備用的多組水下推進器低速離開.(這時速度會低於一般航艦)
如果被打爆到了連核子引擎的出問題,那處理方式和傳統核動力航艦是一樣的...
你要的功率跟圍阻體厚度可不是當初美蘇試過的大小喔..如果要達到與水面艦艇同等的防護，那種重量是很可怕的.. |
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kumachan
路人甲乙丙
Taiwan
3832 Posts |
Posted - 09/14/2011 : 14:32:42
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quote:
Originally posted by MACOS8
你要的功率跟圍阻體厚度可不是當初美蘇試過的大小喔..如果要達到與水面艦艇同等的防護，那種重量是很可怕的..
的確不是同等規模.
所以我有講不必拿60年代嘗試的核動力機或里海怪物來參考.
WIG航艦用的是航艦用水冷核動力爐,運作原理與圍阻體厚度也是比照航艦而不是飛機.
所以噸位不會低於大型航艦.
這是想像21世紀的航艦概念,相當於看1915年航艦猜測1970年的尼米茲級航艦.
所以架空時較不在乎目前的工程難度與成本.
而是著重於如果未來時空背景/預算/需求都能滿足的情形下.
美國海軍地效航艦應該怎麼設計才是最佳方案.
如果硬要設定誕生的架空背景條件,可以坳出三種.
1.2050年後中美海洋軍備對抗,中國多艘航艦服役
俄國也重建強大海軍.....balabala..
雖然美國海軍仍然世界第一,但航艦分散到世界各地.
東亞戰區沒有數量優勢,美國海軍必須追求更高的機動調度能力.
否則全球海軍卻在各地都處於數量劣勢...
從軍備競賽的觀點,這也有利於美國.
因為沒有國家有科技與財力搞出同等級的東西.
B-2/F-22也是先進且貴翻天,美國空軍寧可少買一點也要弄到手.
因為當敵人都是拿弓箭,只有你有步槍,就是很大的優勢.
當未來幾十年後,其他國家把匿蹤機,大型航艦和彈射器都搞定,
美國海軍需要一些特別的技術優勢將其他國家再次拋在後面.
2.21世紀兵力縮減,追求高科技化.
由於美國大兵傷亡的成本很高,
傳統航艦對抗是比誰的艦載機多,比誰的航艦多....
就算一艘美國航艦帶2艘敵國航艦一起沉沒.
對美國海軍也是難以忍受的損失.
美國海軍必須用更少艦隊在全球範圍作戰.
開始走上類似美國空軍的高價精銳化發展.
"戰場上一架F-22可以抵過10架三代機"
而一艘地效航艦的運用彈性也能抵過很多個還在遠方緩不濟急的航艦戰鬥群.
地效航艦速度快,行蹤難以掌握,能避實擊虛,
即使在劣勢也能靠速度脫離追擊.
用較小的損失率來擊敗對手,這會是美國需要的,
因為美國人命比較貴XD.
3.美國海軍與美國空軍競爭
美國空軍越來越強的全球化打擊能力必定影響到美國海軍的價值.
幾十架全球轟炸機可以在一天內轟爛一個中等敵國的重要目標.
美國海軍...身為美國空軍的最大對手XD,不甘於只能一週後去收尾.
美國海軍不想回答"報告總統,抱歉~下週我們才能到戰場,因為....."
雖然地效艦永遠也不可能比飛機快,但是至少大幅拉近時間差.
而且幾小時內就定位以後,從幾百公里內出擊的艦載機,
出擊架次會比從數千上萬公里外出擊的重轟炸機還多且更即時.
而且地效艦能發動垂直登陸,能對地面支援.
更能應付對友軍戰場支援的彈性需要.
70年前二戰航艦只有50km速度.
早期螺旋槳機有300-500km速度,幾百公里航程,
但100多年後航艦速度沒多少進步.
五代機卻有2400km/hr速度,幾千公里航程.六代機可能更快更遠....
為了追回100年來的速度成長落差,美國海軍期望於超高速核動力地效航艦......
目前的尼米茲級是60年代的設計,地效航艦則是晚100年的新世代.
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Edited by - kumachan on 09/14/2011 15:06:59 |
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dasha
版主
41804 Posts |
Posted - 09/14/2011 : 15:02:05
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當年核動力飛行器的核輻射是很可怕的,會遠比福島的輻射要高,這年頭這種東西會在計畫階段被環保人士加上財政部擊毀,弄多少裝甲都沒用......
東西越重,加速越慢,如果想靠翼地效應省推力,加速到時速八百公里,可能需要上千公里...... |
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Dr Evil
路人甲乙丙
Taiwan
4585 Posts |
Posted - 09/14/2011 : 15:15:41
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十萬噸航空母艦，速度最多六十公里，又有水面浮力減重，
但十萬頓的航艦要飛上天，速度要達到三百公里，對結構的考驗比水面艦
更嚴苛....結果是你要減輕結構重量，但又要強化結構，我認為這會成為熊與
魚掌的困境
另外~上百架飛機與人員在艙驗與艙內流動變化，這麼多影響重量分布的因子
會不會難以配平?
還有~甲版上不要說時速三百公里的風，一百公里的風就非常足以影響人員與
飛機的作業....
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Edited by - Dr Evil on 09/14/2011 15:30:07 |
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kumachan
路人甲乙丙
Taiwan
3832 Posts |
Posted - 09/14/2011 : 15:28:06
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應該不是要靠翼地效應省推力,而是增加升力.
這設計推力與加速是靠蠻力,推進力能做多大就儘量做多大,
反正是架空的核動力有足夠能量,沒打算省推力....
推力再怎麼大也不可能全靠推力升空,升力才是能否離地的重點.
這麼重的東西不靠翼地效應該不可能離地飛行.
翼地效應只有在翼展1/2以內才有足夠升力.
加速不全然和重量相關,和阻力/推力的關係更大.
只要蠻力夠,冰箱也能飆高速.
這設計會是核動力驅動一堆蠻力推進器來把巨大的金屬加速.
最耗能量時不是WIG巡航或加速,而是水面加速到離水初期.
因為水和空氣的阻力差距很大,水的密度約為空氣的800倍
那時可能所有核渦扇/後燃器/螺槳,甚至輔助火箭助推器硬上.
必要的話甚至設計成三翼面/伸縮小翼也不排除,這麼大的東西只要能升空其它就好解決.
因為空中阻力只剩幾百分之一,只要你能讓它飛起來,八成也不用擔心推力不夠或加速快慢....
>>減輕結構重量，但又要強化結構
這並不矛盾,因為我們講的是科技幾乎晚了尼米滋級100年的架空時代.
超輕合金與複合材料有可能足以取代大部份鋼和鋁.
只要接觸強烈衝擊力的底部和浮筒與重要結構需要使用高強度金屬.
....當時代有明顯差距,重量和強度並不能劃上等號.
基本上起飛後是像一般飛機一樣,不會有任何人或物在外部甲板.
所以不用擔心100km風的問題.
即使脆弱的無裝甲中央甲板機棚完全以複合材料製造.
就像波音Dreamliner的機體也足以抵亢0.9馬赫的風速.
結構要求最大的應該不是時速300節飛行階段.
而是觸水滑行階段,因為水的阻力是800倍....那怕是20節也需要強大的結構.
配平的問題所有飛機與船艦也一樣會面對.
相對於"怎麼讓航艦飛起來", 配平負重管理算是比較好解決的.
大部份船艦是用油和水去配平或是荷物移動管理,飛機還可靠翼面,
沒有黑科技的話,WIG機不外乎也是這些傳統方式,
需要一些經驗和人力,但人類應該可以搞定這工程問題.
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Edited by - kumachan on 09/14/2011 16:56:19 |
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標題 |
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美國海軍CVN-100地效航艦
