Чтобы помочь боевым самолетам успешно взлетать с палуб авианосцев, можно использовать электромагнитные ускорители, аналогичные тем, что используются в монорельсовом транспорте и поездах на магнитной подушке.

На абсолютном большинстве современных авианосцев установлены паровые катапульты, вытеснившие прочие виды палубных катапульт — гидравлические, пневматические и т. д. — еще в середине 1950-х годов. Эти простые и надежные устройства обеспечивают неплохие разгонные характеристики. Однако паровые катапульты уже вплотную подошли к пределу своих возможностей, между тем массы палубных самолетов продолжают расти. В этой ситуации наиболее перспективным выходом представляются катапульты электромагнитные — устройства подобного типа смогут разгонять самолеты и с бОльшим ускорением, и равномернее, что в конечном счете позволит увеличить не только размеры и массу, но и ресурс палубных самолетов. Концепция использования электромагнитных систем запуска получила название EMALS (Electromagnetic Aircraft Launch System).

Давление пара, которое создается в паровой катапульте перед запуском, зависит от веса самолета и должно быть строго рассчитано. Если превысить требуемое значение, носовая стойка шасси, к которой крепится разгонное устройство, может просто сломаться. Если давление окажется мало, самолет не наберет достаточную скорость и просто рухнет в воду. Электромагнитные катапульты смогут контролировать создаваемое ускорение более тонко, на всех этапах разгона, таким образом, значительно снизят риск нештатных ситуаций при взлете.

Разработкой электромагнитных катапульт занимается, в частности, Джодж Сулич (George Sulich) из американского Центра боевой палубной авиации (U.S. Naval Air Warfare) в Нью-Джерси. Действующая модель подобного устройства построена прямо на бетонном полу его лаборатории. Роль корабельной палубы и взлетной полосы выполняет двадцатиметровый металлический стол. Через всю его поверхность проходит узкий желоб глубиной несколько сантиметров. В нем закреплен алюминиевый блок — если бы модель включала в себя действующие самолеты, они бы крепились к этому блоку передней опорой своего шасси. Когда устройство включается, электромагнитные силы устремляют алюминиевый блок к противоположному концу стола со скоростью около 100 км/ч.

Модель, созданная командой Джорджа Сулича (George Sulich) представляет собой линейный индукционный двигатель. Подобные устройства являются очень простым и эффективным способом создания тяги с использованием минимального количества движущихся деталей. На палубах авианосцев предполагается устанавливать аналогичные двигатели, состоящие из двух главных частей: пары 90-метровых неподвижных статоров, развернутых в линию и расположенных почти вплотную друг к другу, и 6-метрового лафета, закрепленного между статорами. Каждый представляет собой множество последовательно расположенных электромагнитов — их поочередное включение создает движущую силу, разгоняющую лафет. Управление электромагнитами осуществляет компьютер, определяющий параметры ускорения и рассчитывающий режим включения сегментов.

Согласно расчетам, электромагнитная катапульта, установленная на авианосце, сможет осуществлять запуски каждые 45 с. При этом она будет расходовать около 100 млн. Вт энергии — примерно столько же, сколько потребляет небольшой город. Чтобы обеспечить катапульты достаточным количеством электричества, они будут подключены к специально разработанным конденсационным генераторам, которые накапливают кинетическую энергию в своих роторах, вращающихся со скоростью в 6400 об./с. В момент старта генераторы подключаются к электрической сети катапульты, в результате чего кинетическая энергия роторов начинает вырабатывать ток. На выходе получается мощный электрический импульс продолжительностью 2−3 секунды — в течение этого времени самолету придается необходимый импульс. По истечении этого срока скорость вращения отдавших энергию роторов резко падает, и на новый разгон им потребуются оставшиеся 42 секунды.

Читайте также статью о корабельных катапультах «Выстрел в воздух».

По публикации Air & Space