¿Por qué el portaaviones de propulsión nuclear clase "Nimitz" es el buque de guerra más grande hasta la fecha?
A continuación se presenta la estructura del portaaviones de propulsión nuclear de clase "Nimitz" de la Marina de los EE. UU., un representante de los portaaviones de propulsión nuclear modernos a gran escala. Esta clase de portaaviones es el buque de guerra más grande de la historia y también el más caro.
90.000 toneladas, 280.000 caballos de fuerza
El portaaviones clase "Nimitz" tiene una longitud total de 332,9 metros, una anchura de 48 metros, un calado de 11,3 metros y una carga completa. desplazamiento de 90.940 toneladas (barcos de seguimiento (91.487 toneladas), con un desplazamiento estándar de 81.600 toneladas y un desplazamiento de combate de 93.400 toneladas.
Generalmente el desplazamiento a plena carga de un buque se refiere al desplazamiento cuando está lleno de combustible y municiones, sin embargo, para la clase "Nimitz", si está completamente cargado en puerto, se aplica el calado. será demasiado profundo, lo que dificultará las actividades en el puerto. Por lo tanto, el desplazamiento con el calado más profundo dentro del límite que no obstaculiza el movimiento en el puerto se llama desplazamiento con carga completa, y el desplazamiento después de la reposición máxima en el océano se llama combate. desplazamiento. Esto muestra que la clase "Nimitz" es tan grande que su uso es casi incómodo.
El barco dispone de 4 hélices impulsadas por 4 turbinas de vapor, que hacen que este gigante se mueva a una velocidad de más de 30 nudos. La potencia máxima de salida del host es de más de 260.000 caballos de fuerza según los datos publicados, pero se dice que es de 280.000 caballos de fuerza. La velocidad máxima no ha sido anunciada, pero se cree que puede alcanzar los 35 nudos (64,8 kilómetros por hora). La hélice tiene un diámetro de 6,4 metros y pesa 11 toneladas. Los dos timones pesan 45,5 toneladas cada uno. Las dos anclas pesan 30 toneladas cada una. Un eslabón de la cadena del ancla pesa 163 kilogramos. El casco tiene 76 metros de altura desde la base hasta la cima del mástil, lo que equivale a la altura de un edificio de 20 pisos.
El vapor se genera mediante dos reactores de agua a presión A4W/A1G. El primer portaaviones de propulsión nuclear "Enterprise" tiene 8 reactores (tipo A2W), mientras que la clase "Nimitz" sólo utiliza 2 bloques. debido a los avances en la tecnología de los reactores nucleares. La vida más corta de una carga nuclear es de 13 años, lo que se traduce en una distancia de navegación de entre 800.000 y 1 millón de millas náuticas.
Sala de aviones - Hangar sellado
Como sugiere el nombre, los portaaviones tienen que estacionar aviones en el barco, por lo que deben tener un hangar.
Antes de la Segunda Guerra Mundial, Estados Unidos había adoptado un diseño en el que el hangar y la cubierta de vuelo estaban colocados sobre el casco. Los lados izquierdo y derecho del hangar estaban cubiertos únicamente con cortinas enrollables, permitiendo el paso del aire. circular libremente. A esto se le llamó Hangar. Este diseño facilita la obtención de un espacio de hangar más amplio, es más fácil manejar elementos peligrosos como gasolina y bombas, o hacer frente a accidentes, lo que se llama control de daños. Esto jugó un papel importante durante la guerra.
Después de la Segunda Guerra Mundial, los aviones basados en portaaviones se volvieron cada vez más sofisticados. Especialmente después de la aparición de las armas nucleares, fue necesario mejorar la estanqueidad de los barcos, por lo que ya no era adecuado su uso en aviones abiertos. hangares. Además, la cubierta del hangar abierta es la cubierta de resistencia que mantiene la resistencia del barco. Sin embargo, a medida que el portaaviones se hace más grande, la cubierta del hangar por sí sola no puede mantener la resistencia suficiente. Por lo tanto, la Marina de los EE. UU. ha adoptado hangares cerrados desde el USS Forrestal en 1955.
El portaaviones clase "Nimitz" es un hangar sellado, lo que significa que el hangar del avión basado en el portaaviones está sellado dentro del casco. Solo hay 4 lugares en ambos lados (3 en el lado de estribor y 1 en el. el lado de babor). La abertura se utiliza para el ascenso y aterrizaje de aviones. El hangar del barco tiene 209 metros de largo, 33 metros de ancho y 8,1 metros de alto, lo que equivale a la altura de tres cubiertas.
Una cubierta de vuelo del tamaño de tres campos de fútbol
En un portaaviones hay un lugar para estacionar, despegar y aterrizar los aviones con base en portaaviones, llamado cubierta de vuelo. La cabina de vuelo del portaaviones de la clase "Nimitz" tiene el tamaño de tres campos de fútbol. Por supuesto, es muy estrecha en comparación con los aeropuertos terrestres, ya que tiene que albergar 90 aviones de alto rendimiento para estacionar, despegar y aterrizar. sino como cubierta de barco, Pero nadie se puede comparar con él.
Desde que se construyó el "Kitty Hawk" en 1961, la cubierta de vuelo plana se ha convertido en el tipo estándar de los portaaviones estadounidenses. En el lado izquierdo de la cubierta de vuelo, hay dos ascensores de aviones frente al puente, uno detrás del puente y otro detrás del lado de babor. La cabina de vuelo en ángulo desde la parte delantera izquierda hasta la parte trasera derecha se utiliza para el aterrizaje de aviones. Las posiciones de despegue se encuentran en la mitad delantera de la cabina de vuelo y en la mitad delantera de la cabina de vuelo en ángulo, donde se colocan dos catapultas de avión. La cubierta de vuelo en ángulo, las catapultas de los aviones y los dispositivos ópticos de guía de aterrizaje son los tres tesoros de un portaaviones moderno. Curiosamente, estos tres dispositivos fueron concebidos por primera vez por la Armada británica y puestos en práctica por la Armada de los Estados Unidos.
Los aviones utilizan ascensores
Los aviones basados en portaaviones deben transportarse desde el hangar hasta la cabina de vuelo mediante ascensores especiales. Los portaaviones británicos y japoneses se mueven hacia arriba y hacia abajo mediante ascensores en o cerca de la línea central del casco. Los portaaviones estadounidenses llevan mucho tiempo instalando ascensores a los lados de las cubiertas de vuelo, llamados ascensores laterales. Las ventajas de este método son: no es necesario excavar la cubierta de vuelo y la resistencia de la cubierta de vuelo no se verá afectada cuando el ascensor descienda, el área de la cubierta de vuelo no se reducirá; es difícil de usar en condiciones climáticas adversas.
Los ascensores de clase "Nimitz" tienen cada uno una superficie de 374 metros cuadrados y una capacidad de carga de 50 toneladas. Pueden transportar aviones de ataque A-6 y A-7 al mismo tiempo. El viaje entre el hangar y la cabina de vuelo dura un minuto.
Envío de un avión al cielo: catapulta
La catapulta es un dispositivo que garantiza que el avión con base en el portaaviones pueda ser expulsado en unos pocos segundos a una distancia de decenas de metros.
Dado que la cabina de vuelo de un portaaviones es muy corta y la velocidad de despegue de los aviones modernos con base en portaaviones debe alcanzar entre 200 y 300 kilómetros por hora, el avión con base en portaaviones se desliza solo sobre la cubierta de vuelo y no puede Acelera a esta velocidad de despegue, por lo que necesita la ayuda de una catapulta para acelerar.
Después de que el avión con base en portaaviones es enviado a la cubierta de vuelo por ascensor, se detiene en la plataforma de estacionamiento en el lado izquierdo del puente y en la parte delantera y trasera, carga armas y municiones y completa los preparativos. para la salida, y luego utiliza la mitad delantera de la cubierta de vuelo o la catapulta del ángulo oblicuo en la cubierta de vuelo, expulsándose y despegando.
Para las catapultas de portaaviones, en el pasado se utilizaban martillos y presión de aceite. Después de la Segunda Guerra Mundial, la Armada británica inventó una catapulta que utilizaba vapor y alcanzó la etapa práctica en la década de 1950. La mayoría de los portaaviones modernos están equipados con catapultas de vapor.
El principio de la catapulta de vapor es enviar el vapor de alta temperatura y alta presión generado por la caldera del barco o el reactor nuclear a un cilindro, empujar el pistón y usar la "mano de hierro" que se extiende desde el pistón para tirar del avión y elevarlo de cero a cero. Acelere rápidamente hasta la velocidad de despegue. Aunque el principio es muy simple, para extender la "mano de hierro" del pistón, es necesario hacer ranuras en el cilindro manteniendo la presión en el cilindro. Esta es la clave del éxito de la catapulta de vapor. Como resultado, este problema se resolvió usando una banda de metal suave en la parte sellada de la ranura. Se usó la "muñeca de hierro" extendida desde el pistón para acercar la pieza de metal convexa, empujar la banda de metal cerca del borde de la ranura. y luego use la pieza de metal detrás Presione hacia atrás en la ranura. Algo de vapor se escapará por donde pasa el "Puño de Hierro", produciendo humo blanco en la cabina de vuelo.
La catapulta instalada en la clase "Nimitz" es del tipo C-13-I, con una fuerza de eyección de 9,7 millones de metros/kg y puede lanzar un avión de 30 toneladas dentro de una distancia de despegue. de 76,3 metros Acelera de cero a 256 kilómetros por hora. Si se utiliza para expulsar un automóvil de 2 toneladas, puede expulsar a una distancia de 2,4 kilómetros. La clase "Nimitz" está equipada con 4 catapultas de este tipo.
Ayuda al freno de la aeronave - dispositivo de detención del aterrizaje
Dado que la longitud de la cubierta de vuelo del portaaviones no puede satisfacer las necesidades de la aeronave con base en el portaaviones al aterrizar, es necesaria una instalación auxiliar. que es para ayudar al barco El dispositivo de frenado que reduce rápidamente la velocidad de un avión de transporte cuando aterriza en un barco se llama dispositivo de detención de aterrizaje.
Hay muchas formas de que los aviones basados en portaaviones aterricen en el barco. Antes y después de la Segunda Guerra Mundial, existía un método: cuando el avión entraba en la zona de aterrizaje, el avión de aterrizaje bajaba el gancho de cola, enganchaba el cable de detención y gradualmente dejaba de rodar mientras arrastraba el cable de detención. Este método se denomina método estándar para que los dispositivos hidráulicos absorban impulsos.
El cable de detención utiliza un cilindro hidráulico para absorber el impulso mientras se estira. Su fuerza de absorción es de aproximadamente 6,9 millones de metros/kg, lo que puede hacer que un chorro de 30 toneladas se deslice 100 metros y luego se detenga. En el pasado, se necesitaban docenas de cables de detención. Desde la introducción de la cabina de vuelo en ángulo, el estándar en los portaaviones estadounidenses es cuatro. Los cables de detención se instalan en la zona de aterrizaje en la parte trasera de la plataforma inclinada. A partir de 55 metros desde el extremo trasero de la cabina de vuelo, hay 4 cables de detención dispuestos horizontalmente cada 12 metros. Hay unos 100 metros de distancia de deslizamiento delante del cable de detención, más unos 30 metros necesarios para girar, por lo que la cabina de vuelo en ángulo debe tener unos 200 metros de largo.
Cuando el gancho de cola del avión no logra enganchar ningún cable de detención, hay una red de detención hecha de material de nailon en la popa del barco para atrapar el avión.
Deje que el avión regrese a casa sano y salvo - dispositivo de guía de aterrizaje
Aterrizar un avión es mucho más difícil y arriesgado que aterrizar en un aeropuerto terrestre. A las 23:50 horas del 26 de mayo de 1981, cuando un avión de guerra electrónica EA-6B aterrizó en el USS Nimitz, se estrelló, explotó, se incendió en la cubierta porque no estaba alineado con la línea central de la pista y provocó daños. a la cubierta El misil Sparrow montado en el F-14 anterior explotó, matando a 14 personas, hiriendo a 42 y 11 aviones resultaron dañados o destruidos. Por lo tanto, los requisitos técnicos para que los pilotos de aviones con base en portaaviones controlen la aeronave son más altos que los de los pilotos de aviones con base en tierra, y el trabajo de guía de aterrizaje también es mucho más difícil. Naturalmente, los trabajos de guía de aterrizaje y los equipos de guía desempeñan un papel importante para garantizar el aterrizaje seguro de los aviones con base en portaaviones.
El método para guiar a los aviones con base en portaaviones para que aterrizaran en el barco solía ser que los pilotos experimentados sostuvieran tableros de colores con ambas manos y dirigieran el avión para aterrizar. Después de que el avión con base en portaaviones se hizo más grande, la velocidad de aterrizaje fue mucho más rápida que antes. Los pilotos del avión no podían ver claramente los gestos de las manos del personal. Se requirieron dispositivos especiales para permitir que los pilotos del avión aterrizaran a alta velocidad. para determinar la ruta de aterrizaje.
Para solucionar este problema, la Armada británica inventó el sistema de guía de aterrizaje con reflector. El principio es: reflejar la luz del reflector con un espejo y utilizar la luz reflejada para compararla con una fila de luces a ambos lados del espejo para emitir un juicio. Por ejemplo, si ve la luz reflejada de un avión que aterriza sobre una fila de luces, significa que la ruta de aterrizaje es demasiado alta, y si está debajo, significa que es demasiado baja. Este método se denomina sistema de guía de aterrizaje con reflector. Más tarde, tras las mejoras, se utilizaron fuentes de luz de lentes planas, de modo que incluso en noches oscuras o en condiciones de niebla se puede seguir viendo claramente, pero el principio básico sigue siendo el mismo.
A finales de la década de 1960, se desarrolló un dispositivo de guía de aterrizaje totalmente automático (que utilizaba radar), pero los pilotos de aviones con base en portaaviones aún deben tener las habilidades de conducción para un aterrizaje visual. Los dispositivos de guía óptica también permanecen en el portaaviones.
La torre de control de vuelo principal ubicada en el nivel más alto del puente controla todas las operaciones de despegue y aterrizaje de los aviones con base en portaaviones. Desde allí, se puede ver toda la cubierta de vuelo de un vistazo y se monitorean áreas importantes. por circuito cerrado de televisión.
El siguiente piso de la torre de control de vuelo principal es el puente de comando de navegación del capitán, y debajo está el puente de combate del comandante del grupo de batalla de aviación.
Debajo, la parte que sobresale a la izquierda es la sala de cámaras de televisión, que se utiliza especialmente para filmar las operaciones de la cabina de vuelo y situaciones de aterrizaje para hacer cintas de video. Incluso hay una cámara de televisión enterrada en la línea central de la cabina de vuelo oblicua para filmar el aterrizaje. La imagen positiva se transmitió inmediatamente a la torre de control de vuelo o a la sala de preparación de cada unidad de aviación, y la cinta de video se conservó para futuras inspecciones.
Cuidado con los ataques furtivos
El portaaviones estadounidense está equipado con 4-5 aviones de alerta temprana E-2C "Hawkeye", manteniendo una tasa de despacho de casi el 100%. Además, el barco también está equipado con un radar de alerta temprana. Los principales son el radar de alerta aérea de tres coordenadas SPS-48 y el radar de búsqueda aérea de largo alcance SPS-43A, así como el radar de búsqueda de superficie SPS-10F, el radar de navegación LN-66 y el control de tráfico aéreo/completo SPN-42.43.44. Radar de guía de aterrizaje automático, así como radar de alerta de baja altitud SPS-65 y sistema de guerra electrónica SLQ-32. Estas antenas de radar y antenas receptoras están dispuestas alrededor del puente según el principio de no afectar en la medida de lo posible el despegue y aterrizaje de los aviones con base en portaaviones.
Los portaaviones no pueden actuar solos y deben estar protegidos por una red de escolta de cruceros y destructores. Sin embargo, en el caso de que un enemigo rompa la red de escolta y se apresure, especialmente un misil antibuque, el portaaviones debe tener sus propios medios de defensa. Por lo tanto, el portaaviones también está equipado con tres lanzadores de misiles antiaéreos de corto alcance "Sea Sparrow" y 3-4 sistemas de artillería de corto alcance "Phalanx" de 20 mm. El misil "Sea Sparrow" está controlado por el radar SPS-65. El sistema de guerra electrónica SLQ-32 puede interferir con el sistema de guía por radar de los misiles antibuque. También se utilizan 4 lanzacohetes de interferencia MK36 para interferir con el sistema de guía por infrarrojos de los misiles antibuque.
El portaaviones de propulsión nuclear estadounidense clase Nimitz y el portaaviones ligero británico clase Invincible
Los portaaviones son los objetivos a los que más atención presta el enemigo aunque no lo sean. Son fácilmente hundidos por el enemigo y son vulnerables a ataques desde todas las direcciones. Tampoco es fácil lidiar con ellos.