¿Por qué los portaaviones chinos y rusos tienen una rampa al final de la cubierta y los portaaviones estadounidenses no?

Los superportadores de tamaño completo son horriblemente caros buques de guerra para operar. Son enormes y están llenos de equipos complejos que requieren mucho mantenimiento y experiencia técnica. Son barcos muy exigentes.

Estados Unidos fue pionero en gran parte de esta tecnología y tiene un presupuesto de defensa, una base tecnológica y una experiencia en operación de portaaviones mucho más altos que la mayoría de las otras armadas … De modo que hoy en día, EE. UU. Mantiene la flota de portaaviones más grande y capaz del mundo.

Tanto China como Rusia tienen menos experiencia en el manejo de portaaviones y aún no han dominado completamente las tecnologías necesarias para construir superportadores de tamaño completo. No solo carecen de la misma experiencia técnica, sino también de los procedimientos y tácticas para operarlos con éxito. Debido a que operan portaaviones más pequeños y todavía están resolviendo los problemas para hacerlos funcionar, a menudo han elegido métodos de lanzamiento de aviones diferentes a los de la Marina de los EE. UU., Que incluyen la rampa de salto de esquí.

La rampa de salto de esquí es una forma inteligente de impartir un poco más de empuje a un avión que despega … La rampa a menudo puede ahorrar un combustible considerable sobre una alternativa plana. La catapulta de vapor más común ocupa más espacio y es más compleja que la rampa de salto de esquí simple y confiable. Un buque de guerra más pequeño puede ahorrar espacio al elegir la rampa de salto de esquí, pero las ventajas técnicas y la mayor velocidad impartidas por la catapulta de vapor la han convertido en la opción más popular para los portaaviones más grandes. Además, las catapultas de vapor permiten el lanzamiento de aviones más grandes con mayores cargas útiles. El salto de esquí había sido uno de los favoritos para los transportistas VTOL desde los primeros aviones VTOL como Harrier y Forger, que eran terriblemente ineficientes en cuanto al combustible cuando despegaban en modo vertical. Podrían obtener un rango de operación mucho mayor simplemente despegando convencionalmente con la rampa de esquí en lugar de un despegue vertical.

Existe una tecnología de lanzamiento aún más nueva: la catapulta electromagnética. Los portaaviones más nuevos de la Marina de los EE. UU. Son pioneros en la tecnología y parece tener ventajas significativas sobre las catapultas de vapor anteriores. Aún así, el salto de esquí menos exigente aún puede sobrevivir a esta tecnología más nueva con su menor costo y mayor simplicidad.

PS

En los términos más simples posibles, existen 2 tipos de portaaviones (ignoraremos todo lo diseñado para helicópteros) y están definidos por el tipo de aeronave que están equipados para lanzar.

La opción más grande y más cara requiere una cubierta de vuelo más larga para lanzar aviones de ala fija con la ayuda de una catapulta, ya sea EM (Electro Magnetic) o Steam. Esto solo requiere tripulación adicional, mantenimiento y aeronaves con fuselaje modificado / reforzado. Luego viene la recuperación de su aeronave, que requiere una serie de cables especialmente tensados ​​(pararrayos) colocados lateralmente a través de la cubierta de vuelo para que un “gancho de cola” en la aeronave lo atrape y lo detenga. El entrenamiento para esto es a la vez riguroso y continuo y, por defecto, costoso por decir lo menos.

Cabe señalar que al menos una respuesta ha sugerido que estas tecnologías fueron pioneras de la Marina de los EE. UU. No lo fueron! La cubierta de vuelo en ángulo, la cubierta de vuelo blindada, la catapulta de vapor, los saltos de esquí e incluso el primer lanzamiento y recuperación de aviones a reacción fueron TODAS las innovaciones de la Royal Navy que la Marina de los EE. UU. Adoptó rápidamente. Si desea comprender la evolución del portaaviones moderno (excluido el nuclear), el lugar para comenzar a buscar es la Royal Navy. Aunque IJN Hoshu fue comisionado, el primer HMS Hermes es ampliamente considerado como el primer portaaviones construido / diseñado, ya que tanto su diseño como la construcción (si no la finalización) precedieron a Honshu. En 1955, el HMS Ark Royal fue el primer transportista con la cubierta de filo en ángulo inventada por el Capitán de la Armada Real (más tarde Almirante) Dennis Cambell. Vea a continuación las similitudes en la configuración si no escala entre el HMS Ark Royal USS Nimitz.

Entonces, ¿saltos de esquí? ¿Por qué? Si tiene menos monedas para gastar en su armada y tiene acceso a STOVL (¡NO VTOL! POR FAVOR DEJE DE RESPONDER ESTAS PREGUNTAS CON REFERENCIAS VTOL. NO EXISTE COMO CAPACIDAD OPERATIVA DE NINGUNA AERONAVE DE ALAS FIJAS Y NUNCA TIENE … AAAAAAAAARGH !!!!) , entonces puedes ahorrar una fortuna construyendo un portaaviones más pequeño, liviano y menos complejo sin la necesidad del gigante mecánico y logístico que es CATOBAR (Recuperación arrestada con barrera de despegue asistida por catapulta). Sin embargo, el salto de esquí es fundamental para mitigar el gasto de combustible y el desgaste, al tiempo que garantiza lanzamientos seguros y confiables.

El portaaviones chino es un ex avión ruso que transportaba un crucero. La rampa se usa en portaaviones cuando no tienen una catapulta.

La catapulta permite a los portaaviones estadounidenses lanzar aviones significativamente más pesados ​​que el diseño de la rampa.

Otra cosa importante a tener en cuenta sobre los portaaviones con una rampa es la plataforma de aterrizaje.

Este es el HMS Queen Elizabeth. Tiene una cubierta recta, a diferencia de las cubiertas anguladas de supercarrier de EE. UU.

La cubierta en ángulo también le permite aterrizar aviones más pesados ​​y tocar y aterrizar si es necesario.

Los superportadores son extremadamente caros, no solo para construir, sino también para mantener. Es por eso que Estados Unidos es el único que los tiene por ahora.

China puede permitírselo, pero no tiene experiencia en cómo operar uno. Está utilizando un avión ruso que transporta Cruiser y la experiencia rusa para aprender los conceptos básicos sobre él, antes de intentar construir el suyo.

Se trata principalmente de tiempo aquí, aunque el costo también puede ser un factor, especialmente si cambias las cosas después de que el barco esté medio construido como los británicos consideraron (y rechazaron por motivos de costos) hacer con el HMS Queen Elizabeth.

El tiempo del que estamos hablando aquí es el tiempo que le toma a un avión de lanzamiento acelerar a una velocidad lo suficientemente alta como para poder generar suficiente elevación (por sí mismo) para permanecer en el aire. La cantidad de elevación está determinada por la velocidad de los aviones. Los EE. UU. Usan el método de lanzamiento de catapulta, donde la velocidad inicial es suministrada por la catapulta del transportista en lugar de ser construida por el propio avión mientras corre por una cubierta de vuelo / pista. El diseño del salto de esquí aborda el mismo problema de manera diferente. En lugar de proporcionar una aeronave de lanzamiento con velocidad / elevación inicial, el salto de esquí proporciona a la aeronave tiempo adicional , que la propia aeronave usa para construir su propia velocidad / elevación. En lugar de correr desde el final de la cubierta y caer directamente al mar (porque el avión va demasiado lento), la rampa permite que el avión salte desde el final de la cubierta, dándole esencialmente “tiempo de suspensión”, durante el cual cada vez que el avión continúa acelerando, como si estuviera corriendo por una pista mucho más larga (¡piense en un puente largo con un jet pack!) Ambos son una solución al mismo problema de hacer que un avión de lanzamiento alcance su velocidad de vuelo antes de que golpee agua.

La catapulta también permite que la porción del espacio de la cubierta de un transportista necesaria para lanzar la aeronave sea considerablemente más pequeña que el diseño del salto de esquí, lo que aumenta el número de aeronaves (no en operaciones) que puede estacionar en la cubierta. Las perchas son principalmente para mantenimiento, no para estacionamiento.

Los británicos, que fueron pioneros no solo en el uso de catapultas de vapor en los transportistas y las rampas de salto de esquí (por cierto, no es un invento ruso o chino), también mezclaron las cosas al llevar el Harrier al uso del transportista, un avión que en realidad no requería ninguno. En el caso del Harrier (tan querido por los británicos y el USMC que querían mantener sus capacidades en la forma del F35B), la rampa de esquí se usa para permitir que lance con una carga útil más pesada mientras el avión aterriza verticalmente hacia atrás en el portaaviones de manera similar a un helicóptero. Esta capacidad de aterrizar en un lugar libera espacio en la cubierta que ahora se puede usar para lanzar aviones en su lugar y permite operaciones simultáneas de lanzamiento y recuperación sin el uso de plataformas de vuelo en ángulo (también iniciadas por los británicos, HMS Ark Royal (R09)) de ahí la cubierta diseño de los nuevos portadores de clase HMS Queen Elizabeth que están diseñados en torno al uso del F35B.

La respuesta rápida es que los saltos de esquí ponen el avión en el aire de manera más simple y con menos dinero y equipo que los lanzamientos de catapulta utilizados en los transportistas estadounidenses.

Pero limita el peso de despegue y el tamaño de los aviones que se pueden lanzar (lo que se traduce en carga útil y alcance). Entonces, por el costo y la complejidad de los lanzamientos asistidos por catapulta, los aviones pueden ir más allá y llevar más ordenanzas y combustible que los que se pueden lanzar en las rampas de esquí.

Los barcos de EE. UU. Usan catapultas impulsadas por vapor y ahora impulsadas electromagnéticamente para acelerar los aviones para despegar la velocidad en la corta distancia permitida en lugar de solo la potencia del motor de los aviones.

No tienen catapultas, ni tienen aviones capaces de ser catapultados. Esto no es necesariamente solo un problema de gastos. Las catapultas son altamente sofisticadas tanto en diseño como en el mantenimiento requerido. Este mantenimiento debe continuar constantemente a medida que se opera la catapulta.

La rampa, llamada salto de esquí, empuja el avión hacia el aire desde un comienzo continuo. Antes de la invención del salto de esquí, los transportistas sin catapultas tuvieron que lanzar sus aviones en modo vertical. Esto quemó una gran cantidad de combustible y colocó el avión en un estado inestable. El salto de esquí resolvió este problema y permitió pesos de despegue más altos, aunque no tan altos como los permitidos en aviones lanzados por catapulta.

Algunos aviones no son aptos para el lanzamiento de saltos de esquí, como los aviones de alerta temprana aerotransportados de ala fija (AEW). Como resultado, los transportistas equipados con salto de esquí deben usar helos para AEW. Desafortunadamente, los helos no pueden alcanzar las altitudes para operaciones AEW óptimas.

Dado que las operaciones de salto de esquí requieren un balanceo significativo de la plataforma, este diseño limita la flexibilidad de las operaciones de la plataforma en comparación con un transportista convencional equipado con catapultas y una plataforma en ángulo.

Un salto de esquí no es una característica que uno diseñaría en un transportista por elección.

Catapultas O falta de ellos.

Los primeros transportistas chinos son ucranianos. La rampa está diseñada (inadecuadamente) para compensar la falta de una catapulta. Hay un defecto de diseño inherente en la rampa. Sí, da una ganancia de altitud inicial, pero el avión pierde velocidad en el vértice de su lanzamiento. No puedo creer que tantas armadas hayan adoptado este diseño defectuoso. Aún más increíble es que ningún piloto haya muerto por ello.

Editar: así que la ciencia detrás de la catapulta lanzada frente a la rampa lanzada es esta: una catapulta te lanza a velocidad vso. Puede perder un poco de altitud entre el impulso hacia adelante de la cubierta y el empuje del vuelo hacia adelante de su pájaro. Sin embargo, el salto de esquí requiere que tenga todo ese empuje acumulado antes de abandonar la rampa de esquí, lo que supuestamente le ha dado la altitud requerida que puede haber perdido en un lanzamiento de catapulta. El peligro es que estás en una situación de pérdida justo al lado de la proa de la rampa si no alcanzaste la velocidad de escape.

El nuevo sistema de catapulta EMALS resolverá este problema.

Y seamos sinceros; el salto de esquí es justo (se inserta un adjetivo inapropiado aquí).

Una plataforma inclinada hacia arriba es más barata de construir en un portaaviones, mucho menos compleja y requiere mucho mantenimiento. Además, no permite la capacidad de lanzar y aterrizar varios aviones sucesivamente. Funciona para un país que tiene y necesita muy pocos operadores. Curiosamente, aparte de los EE. UU., Solo otros dos países operan operadores no ramificados (CATOBAR), Francia y Brasil. Si la memoria sirve, creo que los “rampas” se llaman portadores STOBAR.

Es una cuestión de elegir no utilizar catapultas a vapor para lanzar aviones.

Los rusos usan una rampa inclinada al final para dar a sus aviones un poco de ángulo ascendente para despegar. Como no son impulsados ​​por catapulta, la única velocidad que tiene la aeronave es la autogenerada. Necesitan ese pequeño impulso al final para ayudarlos a volar.
Los transportistas que usan catapultas simplemente usan vapor (o las catapultas serán conducidas EM en CVN 78 y siguientes) para impulsar el avión por la cubierta a velocidades cercanas a las 200 mph, por lo que no es necesario tener una rampa al final de la cubierta.

Como se mencionó, las catapultas impulsadas por vapor obviamente requieren mucho mantenimiento, ya que tiene grandes tuberías de vapor que salen de la planta de propulsión a los espacios de catapulta, así como otros sistemas auxiliares para convertir esa energía de vapor en movimiento lateral. Todo eso cuesta dinero y requiere mucho amor tierno y cuidado, y durante la vida útil del transportista suma bastante dinero de mantenimiento.

Los transportistas estadounidenses usan sistemas de catapulta que funcionan con vapor. El paseo en un “tiro de gato” es increíble. Nunca me cansé de eso, incluso después de más de 400 tiros de gato. Los sistemas de catapulta se desarrollaron durante décadas a partir de la Segunda Guerra Mundial. Son extremadamente complejos y necesitan gente increíblemente bien entrenada para operarlos. Rusia y China no han desarrollado catapultas. Sin embargo, sí tienen aviones con una relación potencia / peso muy alta y pueden lanzarse solo con el empuje bruto del motor. Esto es muy parecido al método que usamos para lanzar aviones propulsados ​​por hélice durante la Segunda Guerra Mundial y antes. Sin embargo, incluso con su poder, los aviones rusos y chinos no pueden lanzarse a pesos pesados, por lo que sus cargas de combustible y armas son mucho menos que óptimas. La configuración de salto de esquí de sus cubiertas de vuelo les ayuda a lograr un alto ángulo de ataque cuando despegan ayudando a su ascenso inicial

Hay otros transportistas que transportan aviones STOL y usan una plataforma de salto de esquí similar. Los británicos son un ejemplo de esto. El sistema funciona mejor para aviones STOL que para el método ruso y chino.

Sí, las catapultas son el camino a seguir para lanzar aviones desde un portaaviones … ¡qué paseo!

Aquí hay muchas respuestas sobre cuál es la diferencia. ¡Intentaré darte el por qué!

El casco chino es para un tipo de portaaviones diseñado para un conjunto de misiones muy específico. No pretende ser un todo terreno como un CVN estadounidense.

La Unión Soviética encargó al almirante Sergei Gorshkov que separara a Estados Unidos de Europa en caso de que la Guerra Fría se volviera loca. Era esencialmente la misma tarea que Hitler le había encomendado a Raeder en 1939. Gorshkov vio que una potencia terrestre como la URSS nunca igualaría a la USN y mucho menos la fuerza combinada de las armadas de la OTAN. Esta fue también una posición muy similar a la que Erich Raeder enfrentó.

Dado el mismo problema, Gorshkov eligió la misma solución. La forma de cerrar el Atlántico era con submarinos. Vio cómo los aliados de mediados y finales de la guerra entraron en los Wolfpacks de Kreigsmarine con grupos de superficie de aviones y cazadores asesinos. Entonces supo que tenía que empujar algún tipo de fuerza de superficie en la cuenca del Atlántico que pudiera atacar las fuerzas aéreas y de superficie de los miembros de la OTAN y mantener sus submarinos libres para cazar convoyes.

Inició el sistema de vigilancia espacial Legenda y lo respaldó con el sistema aerotransportado Uspekh basado en aviones Recon de largo alcance y helicópteros que transportan radar. Esto esperaba que le diera sus ojos sobre el Atlántico.

Luego comenzó con los cruceros de transporte VSTOL junto con pesados ​​cruceros de batalla como la pieza central de su fuerza de bloqueo. Con el tiempo, los transportistas VSTOL evolucionaron hacia la clase Kuznetsov.

Este barco estaba destinado a operaciones de negación marítima. Simplemente ir y sentarse en algún lugar incómodo y desafiar a cualquiera a venir y cambiarlos.

El ala aérea no necesitaba poder llevar a cabo misiones de ataque de gran volumen en tierra con municiones pesadas. Nunca iba a hacer eso de todos modos. Necesitaba un número menor de grandes tipos de superioridad aérea que pudieran patrullar zonas de defensa aérea extendidas barriendo con poderosos radares a bordo y dirigidos por conjuntos montados en barcos igualmente poderosos.

Los ataques antideslizantes serían montados por misiles pesados ​​en el portaaviones y en la escolta dirigida por Legenda y Uspekh.

Los submarinos serían abordados por helicópteros ASW de los transportistas y misiles de los escoltas.

Entonces, con esos parámetros y una célula tan poderosa como el Flanker para basar a un caza naval, fue fácil diseñar un portaaviones que pudiera usar un salto de esquí para lanzar su grupo y eliminar la necesidad de una compleja disposición de catapulta de vapor. Para el resumen de la misión, el sistema STOBAR fue bastante suficiente.

Evidentemente, los chinos también sienten que su misión principal es la negación del mar. ¡Sentarse frente a su costa en algún lugar inútil y desafiar a la USN a intentar cambiarlos! El transportista que han construido, por lo tanto, es perfecto para la tarea y un buen primer paso para construir un barco de este complejo.

Se usa cuando el transportista no tiene catapulta.

Un salto de esquí convierte parte del movimiento de avance del avión en movimiento ascendente mediante el uso de una rampa curva ubicada al final de la cubierta de vuelo. Como resultado, el avión comienza su vuelo con una tasa de ascenso positiva. Esto permite que los aviones más pesados ​​despeguen aunque el elevador generado sea más pequeño. La gravedad hace que la velocidad hacia arriba disminuya, pero el avión continúa acelerando después de abandonar la cubierta de vuelo. Para cuando la velocidad ascendente ha disminuido a cero, la aeronave está yendo lo suficientemente rápido como para alcanzar un vuelo estable.

Los saltos de esquí se pueden utilizar para permitir que los aviones convencionales despeguen en portaaviones STOBAR. También pueden permitir cargas útiles más pesadas para aviones STOVL. Cubierta de vuelo – Wikipedia

STOBAR – Wikipedia

STOVL – Wikipedia

Curiosamente, los nuevos portaaviones británicos (HMS Queen Elizabeth, HMS Prince of Wales) tienen rampas de esquí para sus aviones en lugar de catapultas, pero aún así logran lanzar sus aviones con un tanque de combustible lleno y una carga completa de armas. Lo hacen combinando la rampa de esquí con un avión VSTOL (despegue o aterrizaje vertical o corto). Los barcos están diseñados para ser utilizados con el F35B.

En el caso del Canberra australiano LHD HMAS recientemente comisionado:
http://www.navy.gov.au/sites/def
A pesar de que solo está diseñado para transportar helicópteros, aparentemente iba a costar demasiado rediseñar el frente, por lo que BAE Systems dejó el salto de esquí en el diseño.
Se sugirió que podría usarse para ayudar a lanzar los VTOL F35, pero Australia no está comprando ese modelo de F35 … y tampoco se implementarán en el LHD.

Las catapultas pueden lanzar aviones más pesados, aviones con más combustible y ordenanzas. Los transportistas estadounidenses son más capaces porque pueden lanzar más bombas / misiles y entregar más lejos que los transportistas británicos o chinos. La desventaja es que es más complejo, necesita mantenimiento y requiere energía (mucha).

Una rampa de despegue en ángulo no es necesaria cuando tienes un sistema de lanzamiento de catapulta en la cubierta del portaaviones. Los portaaviones chinos y británicos tienen rampas para inclinar el avión hacia arriba y esos aviones necesitarían más combustible durante el despegue para un lanzamiento exitoso.

Buena pregunta. Los transportistas estadounidenses usan E-CATS (catapultas electromagnéticas) para lanzar aviones a altas temperaturas, China y Rusia no. Entonces, para obtener un levantamiento adicional en la toma, agregaron las rampas.

Los transportistas estadounidenses usan un CATO (despegue asistido por catapulta) que “dispara” el avión desde el final a la velocidad de despegue. Los transportistas rusos (el transportista chino es un ruso antiguo que compraron) no tienen catapultas y confían en el “salto de esquí” para dar al avión una actitud positiva para ayudar al avión en su ascenso inicial.

Los transportistas estadounidenses usan catapultas para ayudar a la aeronave en el despegue y, por lo tanto, no necesitan la rampa de “salto de esquí”. Esos mismos aviones también tienen los beneficios adicionales de despegar con una carga completa de combustible y armas. Las aeronaves que despegan de portaaviones con la rampa de salto de esquí no pueden transportar tantas armas y deben llenarse con combustible una vez que están en el aire …

Aviones diferentes. Los portaaviones estadounidenses usan catapultas para lanzar sus aviones al aire. Los transportistas ingleses y chinos usan aviones STOL que usan una parte de su empuje dirigido hacia abajo.