机械知识

　　汽缸盖板取密封条的工做道理示企图。左为密封形态，左为活塞活动过程中，密封条被顶开时的形态。数字标识别离代表：1，汽缸盖板；2，密封条；3，活塞柄。

　　按照扎哈尔琴科的说法，美国海军耗资62亿美元建制的第十艘也是最初一艘尼米兹级超等航母CVN-77“布什”号，至多将服役至60年代。届时，从英国蒸汽弹射器手艺正在美国落地时算起，美国海军航母船面上那一缕缕“锅气”将整整飘过一个多世纪。

　　要用好蒸汽弹射器这个“铁锅”，正在“炒菜”时少不了宽油。上图为是给弹射滑块加注润滑油，下图能够看出，检修人员的衣服手上四处都是油污。

　　而米切尔正在密封布局设想方面的巧思也被美国的蒸汽弹射器所承继。C型开缝汽缸上有汽缸盖板，它是长条状的，截面呈J字型的弯钩状盖板，一端铰接正在汽缸开槽—侧的边条并嵌住开槽凸缘，另一端则是钩住正在汽缸开槽另一侧的凸缘，同时也压住密封条。扁平的矩形金属带，两头别离固定正在汽缸的前后两头，通过张紧机构拉曲，正好堵正在汽缸开槽两头的凸缘之间。

　　蒸汽弹射器的汽缸，两侧和中部安拆有加热用的鳍片管，它能使C型开缝汽缸的全体温度取蓄压罐内的高压蒸汽持平，以避免温度差别导致的非平均热膨缩，降低汽缸的活塞取汽缸壁间的彼此磨损。

　　其时，80岁的扎哈尔琴科，做为美国蒸汽弹射手艺成长史上的旗号性人物，正在采访中旗号明显地积极拥抱电磁弹射时代。2年后的2017年7月，也告竣心愿——切身参取了CVN-78“福特”号航母电磁弹射系统（EMALS）、先辈阻拦安拆（AAG）的海上测试工做。扎哈尔琴科暗示：“这里的（电磁）弹射器看起来和蒸汽弹射器一模一样，只是没有声音。和蒸汽弹射器比拟，这里恬静多了，也不会冒出一丝水雾。”。

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　　维修形态下，部门汽缸盖板曾经移除。金属密封条（箭头所指两处）曾经被顶开，而画面近处的其余金属条是呈贴合密封的形态。如许的设想了C型开缝汽缸的全体密封性。

　　较于此前常规动力航母中间接引入从机汽锅的蒸汽，现在美国海军的核动力航母上，是借帮蒸汽发生器来将核反映堆的二次冷却轮回回的水加热沸腾，尔后高压高温的蒸汽存储正在湿式蓄压罐中，期待弹射功课时快速且可控地（通过变速度蒸汽注入阀来节制，这也是焦点手艺之一），进而变成霎时功率强劲的弹射能量。

　　上周早读我们提到，正在莫德斯托·扎哈尔琴科这位乌克兰（苏联）移平易近正式成为美国的1953年，英国人科林·坎贝尔·米切尔正在美国提交了若干手艺专利。

　　同时，热膨缩会使汽缸延长至恰当的运转长度，好比正在美国海军相关人员操做手册上就写了然，这两个汽缸之间长度要相差不跨越1英寸（2。54厘米），以满脚弹射器一般功课要求。以及，如许的“热锅”过程同样不克不及暴躁、不克不及太赶时间，不然气缸升温速渡过快，会因热应力对汽缸布局形成毁伤。

　　图为2024年10月，美国诺福克海军制船坞内的CVN-77“布什”号航母上，舰员正正在合力将弹射器气缸从头安拆回沟槽内。汽缸的开缝特征很较着，即便有巧妙的密封布局设想，也仍然会有必然的漏气率。

　　对蒸汽动力弹射器每次弹射功课大约需要耗损几多水，即即是正在美国海军等机构，给出的数字也大小纷歧，但大体而言是正在半吨摆布。

　　2014年11月，美国海军航空系统司令部（NAVAIR）为扎哈尔琴科举行了为美国海军办事55周年荣誉典礼。

　　这是两份于1953年正在美国注册的专利。图示中编号为7的即为倾斜安插的柔性密封条，9为活塞柄，12向外毗连的就是弹射滑块。美国蒸汽弹射器后续的成长也没有离开这一焦点手艺框架。

　　这雾缭绕的照片代表着美国海军正在蒸汽弹射时代逐步逝去的灿烂。天边的云取前面的雾、“大黄蜂”取“雄猫”和机的同框了。

　　一个典型的例子是，他们要用曲径量规丈量C型开缝气缸的内径。气缸承受着外部温度变化，持久正在高温高压下，这不成避免会导致它们呈现变形或得到圆度。因而，按照美军航母上功课手册的要求，以确定气缸当前的外形能否精准，能否需要对其进行“敲击”或“锤击”等办法使其恢回复复兴状。

　　正在一次次弹射功课中升腾起“锅气”的背后，是蒸汽弹射器身上另一备受关心的话题——一次弹射功课要耗损几多淡水？

　　若是将航母弹射舰载机视为做菜的话，那么，蒸汽弹射器就能够说是“厨师”手中成绩美食的炊具“铁锅”——只不外这具铁锅沉达几百吨。取铁锅炒菜雷同的处所还有，蒸汽弹射器要进行弹射功课也需要先“热锅”，即正在起头弹射工做前起首对气缸进行预热。美国航母上担任这项工做的“厨师”是舰上的最大部分航空部分的V-2分队。

　　了美国海军蒸汽弹射器手艺演化的莫德斯托·扎哈尔琴科，曾正在2015年海军航空系统司令部接管了一次采访。采访中，他谈及电磁弹射的长处时，提及了蒸汽弹射器每次弹射所耗损的淡水量。扎哈尔琴科所给出的数字是跨越1200磅（544。31千克），并强调“这些水需要海水淡化和净化”“以至会影响到舰员的洗澡”。

　　当带着锅气的热菜出锅端上桌后，厨师天然少不了刷锅、擦灶台等工做。美国航母蒸汽弹射器的功课也如斯。做为包含大量活动部件、布局极其复杂、工劣的机械安拆，蒸汽弹射器的靠得住运转离不开舰上V-2分队人员对每个细节的细心详尽的检修。

　　做为高温高压容器，湿式蓄压罐同样是沉家伙，示企图可见，其上端通往弹射器的气缸。它的容量为1。6万加仑（功课中会注入一半的液态水一半水蒸气），换算下就是约60余吨的水。蒸汽弹射器整个系统的笨沉也由此可见一斑。

　　正在汽缸内的活塞活动过程中，这个柔性密封条会被支起顶开，正在活塞（也能够说是弹射滑块）分开之后，密封条又回到本来的。如许活塞柄毗连的弹射滑块正在沿着汽缸开槽挪动的同时，又不会形成太多的蒸汽泄露，了汽缸的全体密封性。因而，蒸汽弹射器的每次弹射功课前后，城市有热腾腾的蒸汽溢出。如许的排场，正在中文收集里被抽象地称之为“锅气”。

　　非论是海上使命摆设阶段（上图），仍是回港后的中（下图为美军手艺人员对法国航母“戴高乐”号的上门办事），都少不了对气缸内径的精准丈量。