中国航母的飞机弹射器的最新解决方案
在网上网友有关建立我军自己的航母舰队的讨论不计其数，讨论的要点主要集中在下面的几个方面：
1、政治方面的考虑；
2、经济方面的原因；
3、从技术方面考虑；主要是推进动力、舰载机、及飞机弹射器等难点。
本文主要讨论飞机弹射器问题，其他方面的讨论不在本文的讨论范围。
由于航母的起飞跑道距离的限制，要求舰载机在80-100米的距离内，现代飞机满载的条件下（２０－３０吨），舰载机靠自己的动力系统很难到达起飞速度。解决此问题的方法不外有，１）滑跃式起飞甲板，这种方式好处是制造相对简单，对舰载机的帮助有限，对轻型的强动力飞机有一定的帮助，但对大型舰载预警机的帮助基本作用不大。２）飞机弹射助力器。有了飞机弹射助力器的帮助大型舰载预警机也能在航母上起飞，各型号的舰载机的起飞更是不成问题。但飞机弹射助力器有一定的制造难度。
下面部分对飞机弹射器助力器进行讨论。
那么飞机弹射器助力器制造难点在那里？用机械推力或拉力杆考虑到８０－１００米的行程，那么就是１６０－２００米，其次是这么长的金属杆在这么长的距离难免不变形。用蒸汽作动力要考虑在８０－１００米的桶状容器中的压力及在高压下的气密性问题，高压蒸汽的产出速度及存储方式的难题。用内燃机要考虑到输出功率及最高转速，电动马达要考虑到发电机组或蓄电池组的容量问题。关键还是这些系统的可靠性与战时的可维护性。
很多网友提出用势能做为飞机弹射助力器的动力系统。这些网友提出的这些想法很有创见性，但关键的一点是系统的减速系统设计的不是很理想。
本文也考虑用势能做为飞机弹射助力器的动力系统简便易行、易维护。
“据资料【兵工科技】曾记载JL9山鹰满载离地起飞速度（空速）为250～270公里/小时，折算为69～75米/秒，此数据对中国其它可能的舰载机运7、WJ20、L15飞狮、J10也有参考意义，考虑为90米/秒足够（360米/秒是音速）“。以上文字摘自附录１）中的文章的段落。
我们根据５个示意图分析舰载机起飞的过程：分析的过程中没有考虑能量损耗问题，为理想状态，且理论公式推导从略，实际状态计算更为复杂，不在本文的讨论范围。
一）起飞准备段：
如示意图一，点A为滑快H的起点位置；M为舰载机，它固定在滑块H上；点B为舰载机M脱离滑块H的位置；AB两点是舰载机滑动加力起飞时，从静止到离舰时两端跑道之间的距离为８０米；C为提升加力重物F的动力系统，它可以用电动马达、内燃机、蒸汽机,此处的齿轮与它上方G处的小齿轮的半径之比为1:5，C处齿轮与G处小齿轮通过链条构成连动；D为跑道终点端动力传动机构，它是两个固定在一起的大小两个齿轮，大小齿轮的半径为R与r,且R:r=5:1（这个比值可根据实际设计需要进行优化）；G为跑道起点端动力传动机构，它是两个固定在一起的大小两个大小齿轮，大小齿轮的半径为R与r,且R:r=5:1,G处的大齿轮与D处的大齿轮通过链条构成联动关系；点P为加力重物F的最高点位置；E为加力重物F提升钢丝的卷缠辘轳，它的一端固定一个齿轮,半径为r,且与D处的小齿轮（半径为r）通过链条构成连动关系。这样E处、D处、G处、C处四处的齿轮通过链条构成连动关系。此时的舰载机M的状态是静止的。
设加力重物F=300吨，根据力矩原理可以计算出，滑块H处的推动力＝(r/R)*加力重物F=(1/5)*300吨＝60吨。这里没有考虑滑块H推动的舰载机的自身动力。根据实际及能量损耗可计算出加力重物F实际的质量大小。
当整个飞机弹射助力器系统开始运行时，在点P处的加力重物F的速度从０开始加速，其加速度为重力g。
二）如示意图二，当加力重物F从最高点P自由下落到它的行程最底点Q时，加力重物F的最大速度v满足v*v=2g*h,其中h为加力重物F的最大下落行程＝１８米，g为重力加速度＝９.８米／秒；可得v＝１８.８米／秒；而滑块H在它的行程末端B处时，滑块H最大速度＝５＊v=5*18.9米／秒＝９３.９米／秒。只要滑块H处所推动舰载机质量不大于其理论推动质量，那么滑块H最大速度即可达到理论速度，这里没有考虑舰载机的自身的动力及C处的动力系统提供的动力。
当加力重物F到达最底点时，加力重物F提升钢丝也从E处的卷缠辘轳上全部展开，此时，整个飞机弹射助力器系统的速度也达到最高点，整个系统转动惯性可作为提升加力重物F的动力。这里没有考虑加力重物F的减速问题。
减速问题也不难解决，方法１、在加力重物F达到最高点之前，让连动链条侵入减速池中，减速池中注满粘性的液体，如机油或其他经过配制的粘性的液体中，起到减速的作用。方法２、可以让C处的电机作为减速电机。此电机受到的力=（1/（5*5））*300吨=12吨。方法３、把C处的齿轮切换到某一提升重物的装置上让加力重物F的向下动能作为定期提升重物的动能。方法4、让加力重物F的向下动能压缩大容量压缩空气，为提升加力重物F储存能量。
三）如示意图三，当整个系统转动惯性把加力重物F提升到一定的高度时，系统转动惯性的能量通过提升加力重物F而将能量储存在加力重物F高度势能中。但此时E处的卷缠辘轳反向卷缠加力重物F提升钢丝。通过C处的动力系统将加力重物F继续提升。
四）如示意图四，通过C处的动力系统将加力重物F提升到它的最高点P,而此时滑块回到它的起点处。整个连动链条只有一个转动方向，有防反向转动卡隼。注意此时的卷缠辘轳上卷缠的钢丝与示意图一的方向相反。因而加力的方向也相反。
五）如示意图五，通过切换装置将E处的齿轮与D处的小齿轮连动从同向切到反向连动，从而实现一个助力弹射循环。
以上的设计关键是示意图二中，加力重物F的减速设计，如在加力重物F到达最高速时突然减速，会让加力重物F的提升钢丝面临２倍３００吨的拉力。其次是如示意图五，E与D处的反向传动切换装置的设计。但本文的设计原理非常简单全部为机械原理，加工工艺也没有特别的要求，只是对材料有特殊的要求。
按本文原理的实验机也可按比例缩小实施进行评估。
以上为一些较为简单的思考，望与对此方向有兴趣的网友交流，也希望本文的不成熟的想法对我军航母舰队的设计起到抛砖引玉的效果。
