1. Prawidłowo, przy masie i prędkości większości odrzutowców bazujących na lotniskowcach potrzebowaliby kilku długości lotniskowca, aby wznieść się w powietrze. Katapulty stały się potrzebne, gdy skrzydła powietrzne zostały przeniesione do odrzutowców w latach pięćdziesiątych i sześćdziesiątych XX wieku.

2. Samoloty są przechowywane w hangarze pod pokładem i po bokach. Wszędzie, gdzie jest wolna przestrzeń. Nawet podczas jednoczesnego uruchamiania i odzyskiwania. Spójrz na zdjęcia i filmy, może być tłoczno!

3. Ponieważ nie budujemy wsporników do pokładów prostych i kątowych, które są podobne, nie można dokonać uczciwego porównania kosztów . (Amfibie na statkach obsługujących samoloty VTOL nie posiadają katapult i sprzętu zatrzymującego, co w pewnym stopniu tłumaczyłoby ich niższy koszt). Napęd, systemy radarowe, inflacja i wiele innych czynników również wpływa na wzrost kosztów nowoczesnych lotniskowców w porównaniu z wcześniejszymi statkami z prostopokładem. I nie jest prawdą, że potrzebujesz reaktora jądrowego do wytwarzania pary dla katapult. Katapulty parowe były w pobliżu już od jakiegoś czasu, zanim pojawiła się pierwsza łódź atomowa.

DODATEK: W sekcji komentarzy jest za mało miejsca, aby obalić liczne nieścisłości w odpowiedzi Petera Smitha na to pytanie, więc odniosę się do nich tutaj:

Wszystkie nowoczesne lotniskowce US Navy mają 4 katapulty, 2 na dziobie i 2 w talii. (Tak było przez ostatnie 40-50 lat) Katapulty „talowe” (koty 3 & 4) są tak nazwane, ponieważ są na śródokręciu i dlatego nie mogą być używane podczas operacji lądowania, ponieważ zanieczyszczają obszar lądowania. Zdjęcie w jego odpowiedzi przedstawia dwie katapulty łukowe. Ten na zdjęciu po prawej NIE jest katapultą w talii, to kot 1.

Możliwe jest jednak jednoczesne uruchamianie i odzyskiwanie. Generalnie start rozpoczyna się jako pierwszy, podczas gdy poprzedni cykl odbywa się nad głową, wykorzystując wszystkie 4 katapulty do zwiększenia wydajności. Gdy osiągną punkt, w którym większość następnego cyklu znajduje się w powietrzu, a miejsce lądowania jest czyste, „owijają” katapulty w talii i rozpoczynają przywracanie wcześniejszego cyklu, gdy kończą wystrzeliwanie z dziobu.

Jedynym zastrzeżeniem jest to, że samoloty o większej rozpiętości skrzydeł, takie jak Tomcat i E2, będą zanieczyszczać lądowisko, jeśli znajdują się na lewej katapulty dziobowej (kat. 2) z rozłożonymi skrzydłami. Z tego powodu zakończą wystrzeliwanie ich z prawej katapulty dziobowej (kat 1), jeśli rozpoczęły się rekonwalescencje. To nie jest problem w przypadku Hornetów i prawdopodobnie nie problem w przypadku największych przewoźników.

Prawie zawsze zachodzi pewne nakładanie się, gdy jednoczesne uruchamianie i odzyskiwanie występuje podczas normalnych cyklicznych operacji. Podczas kwalifikacji / rekwalifikacji pilotów pokład działa nieprzerwanie. Wylądujesz, złożysz skrzydła, taksówką do dziobowego kota, rozwiniesz skrzydła i ponownie wystartujesz ... To ciągły strumień jednoczesnych operacji startu i wyprowadzania.

Z pewnością nie jest również prawdą, że samoloty nie są parkowane nigdzie poza dziobem podczas wyciągania. Każde miejsce poza linią fauli obszaru lądowania jest grą fair. Bardzo często można zobaczyć samoloty zaparkowane po obu stronach lądowiska podczas końcowego podejścia. Ale nie wierz mi na słowo, w Internecie jest wiele filmów i zdjęć, aby to zweryfikować…

Wreszcie kable zatrzymujące nie znajdują się przed „tylną windą”, którą pokazujesz na zdjęciu. (Winda 1 czy JBD?) Ponownie, to zdjęcie przedstawia tylko dziób. Dwie katapulty w talii i lądowisko znajdują się daleko na rufie i na lewo od perspektywy, z której zrobiono to zdjęcie.

Swoją drogą, przedstawiony w pytaniu schemat pokładu kątowego nie jest dokładnym odzwierciedleniem obecnej klasy stałopłatów CVN Marynarki Wojennej Stanów Zjednoczonych. Poniżej znajduje się dobry diagram przedstawiający rozmieszczenie 4 katapult w odniesieniu do lądowiska.

1. Nowoczesne samoloty, które nie są VTOL ani STOVL, nie mogą osiągnąć skuteczności bojowej na prostym pokładzie, bez katapulty lub rampy do skoczni narciarskiej.

   • Samodzielny start z pokładu prostego lotniskowca jest w zasięgu możliwości niektórych nowoczesnych myśliwców morskich. Jednak poważnie ograniczyłoby to obciążenie użytkowe (paliwo i uzbrojenie), które można przewieźć, i może być niemożliwe w niektórych warunkach.
   • Start ze skoczni nakłada pewne ograniczenia na użyteczne obciążenie, które zależy od aktualnego wiatru nad pokładem. Ogranicza również lotniskowiec do obsługi myśliwców o wysokich osiągach, które mogą w pełni wykorzystać skocznię, lub helikopterów.
   • Katapulty są opcją o najwyższej wydajności, umożliwiając samolotom wykorzystanie większości dozwolonego ujęcia schudnąć w większości warunków. Dodatkowo katapulty mogą wystrzelić samoloty o małej mocy, takie jak E-2 Hawkeye, C-2 Greyhound, umożliwiając najszerszy wybór samolotów wśród lotniskowców.

2. Samoloty Składowanie w parku pokładowym może zostać ograniczone przez aktualnie wykonywane operacje. Ogólnie rzecz biorąc, przewoźnicy będą działać w taki sposób, aby w każdej chwili mogli zarówno startować, jak i odzyskiwać statki powietrzne. Wszystkie stawki mogą być ograniczone przez unikanie kolizji.

   • Szczytowy wskaźnik wypadów lotniskowych przewoźników USN w ciągu tygodniowych ćwiczeń został zarejestrowany na poziomie około 240 lotów dziennie, a tygodniowy stały wskaźnik około 200 lotów dziennie. Innymi słowy, na godzinę można wylądować i odzyskać około 10 samolotów. Szybkość tę można przekroczyć na krótko, ale nadal tylko ułamek całego skrzydła może znajdować się w powietrzu jednocześnie w danym momencie.

   • Poruszanie się zaparkowanym samolotem wcale nie jest szybkie. Dlatego przewoźnicy trzymają się jednoczesnego utrzymywania obu możliwości, chociaż więksi przewoźnicy mogą zamienić część z nich na większy park pokładów.

3. Same katapulty są drogie i wymagają dużej konserwacji. Nie wymagają reaktorów jądrowych, ale reaktory jądrowe oferują „darmową parę”, co ułatwia pracę. Niejądrowy nośnik z katapultami zwykle ma lub miał silnik parowy z kotłami opalanymi olejem. Zatem montaż katapulty wiąże się z wysokimi kosztami:

   • Większy ciężar na górnym pokładzie oznacza większy ciężar w innym miejscu statku.
   • Nowoczesne statki nie są już budowane z silnikami parowymi, ale z silnikami wysokoprężnymi i / lub turbinami gazowymi. Steam musiałby być generowany osobno, a to jeszcze jeden dział utrzymania.
   • EMALS ma być mniej wymagający w utrzymaniu, ale nadal jest ciężki i drogi.
   • Więcej czynności konserwacyjnych oznacza więcej załogi, co po raz kolejny oznacza większy i droższy statek.

W rezultacie:

• Płaskie blaty bez katapult lub skoczni są używane do najlżejszych / najtańszych nośników do helikopterów i VTOL.
• Skocznia narciarska dodaje tylko trochę kosztów i wagi, ale zabiera część obszaru z parku helikopterów na pokładzie. Dla lotniskowców przeznaczonych głównie do obrony powietrznej floty (lekkie ładunki AtA, wymagania dotyczące średniego zasięgu) jest to zwykle dobry kompromis.
• Lotniskowce USN, używane do projekcji sił, latają dużymi myśliwcami z ciężkimi ładunkami, często znacznymi odległość w głąb lądu, a także różne samoloty wsparcia. Te wymagania wymagają katapult, aby wystrzelić najcięższe samoloty, a także samoloty inne niż myśliwce, o niskim stosunku mocy do masy lub ciągu do masy.

Odpowiadając na pytania, które zadałeś:

1) To nie jest kwestia tego, czy samolot STOVL może wystartować z pochylonego pokładu statku CATOBAR, to kwestia tego, ile ładunku ma odrzutowiec może to zrobić. Samoloty o krótkim starcie, takie jak Harrier czy F-35B, mogą wykonywać tylko krótkie starty na pokładzie statku z ograniczoną liczbą dowódców w porównaniu z odrzutowcami wystrzeliwanymi przez katapultę.

2) Wszystko zależy od klasy okrętu i układu kabina samolotu. Nawiasem mówiąc, statki typu CATOBAR są w rzeczywistości zdolne do jednoczesnego startu i wznowienia, w zależności od statku. Porównujesz tu również jabłka z pomarańczami, ponieważ używasz samolotów STOVL w porównaniu z konwencjonalnymi samolotami wymagającymi zatrzymania sprzętu do zatrzymywania. Samoloty STOVL wracają i lądują w pionie, a technicznie rzecz biorąc, nie potrzebują do tego nic więcej niż lądowiska dla helikopterów.

Podczas II wojny światowej lotniskowce klasy Essex umożliwiły jednoczesny start i wyprowadzenie. Było to ryzyko w tym przypadku, ponieważ lądowanie samolotów odbywało się zasadniczo w jedną stronę, bez opcji odejścia na drugi krąg. Gdyby samolot nie złapał drutu, musiałby postawić barykadę, zanim mógłby zetknąć się z samolotem zaparkowanym na dziobie. Po drugiej wojnie światowej i wchodzeniu w erę odrzutowców nie było to możliwe, ponieważ nowe samoloty odrzutowe lub większe, cięższe i znacznie szybsze, wymagały znacznie większych odległości, aby zatrzymać się i zatrzymać lądowanie. Pokład kątowy ułatwiał to dobrze, a także zapewniał możliwość odejścia na drugi krąg, gdyby pilot tego potrzebował, czy to przy złym podejściu, czy z bolterem.

Jeśli chodzi o to, jak szybko lotniskowiec z samolotami typu STOVL może odzyskać siły w porównaniu z konwencjonalnymi samolotami, kiedy lotniskowiec CATOBAR jest w trybie pełnego startu, mogą strzelać do samolotu co 45 sekund - z każdej katapulty. Na lotniskowcu typu Nimitz będzie to samolot co 11 sekund! Oczywiście nie jest to możliwe w przypadku pojedynczego startu samolotu polowego z jednego miejsca startu. A z konwencjonalnym samolotem startowym możesz wystrzelić więcej samolotów z większym zasięgiem i większym obciążeniem bojowym, w przeciwieństwie do mniejszego lotniskowca wymagającego samolotu STOVL.

3) Włączenie pokładu kątowego niekoniecznie jest wskazówką kosztu statku. Wiele lotniskowców miało w przeszłości pokłady kątowe i nie dorównywało cenom nowoczesnych okrętów klasy Nimitz czy Ford. Koszt będzie zależał od wielkości statku, wyposażenia na pokładzie itp.

Próba jednoczesnego startu i wyprowadzenia na pochyłym pokładzie jest niemożliwa w normalnych okolicznościach, ponieważ katapulta w talii i katapulta dziobowa znajdują się wewnątrz linki bezpieczeństwa końcówki skrzydeł.

Możesz również zobaczyć linki bezpieczeństwa końcówki skrzydeł katapulty w zdjęcie nawiasem mówiąc.

Dodałem adnotacje do zdjęcia:

Dron z czerwonymi okręgami jest w pozycji tak by się stało po załadowaniu na katapultę i jak widać, naruszają obszar lądowania.

Zwróć uwagę, że kot w talii (dalej na prawo od nich) ma znacznie niższy kąt w stosunku do linii środkowej niż kąt lądowiska; ma to na celu zminimalizowanie przesunięcia kątowego samolotu podczas startu (lotniskowiec będzie skierowany pod wiatr).

Podczas startu wszystkie samoloty są trzymane za obszarem katapult (zaraz za nimi znajdują się deflektory odrzutowego podmuchu, które zapobiegają przedostawaniu się podmuchu odrzutowego na całą długość pokładu).

Podczas wyciągania (nie lądowanie - statek powietrzny faktycznie wylatuje na pokład znacznie powyżej prędkości przeciągnięcia, aby ułatwić odejście na drugi krąg, często zwany bolter), gdy statek powietrzny został podniesiony, są przenoszone na dziób z dala od kąta (w tej sytuacji jest to park samolotów); gdy kąt jest odpowiednio wyraźny, następny samolot można odzyskać.

Zwykle żaden statek powietrzny nie jest zaparkowany nigdzie poza dziobem podczas wyprowadzania, na wypadek gdyby coś poszło bardzo źle.

Możliwość zaparkowania odzyskanego statku powietrznego z dala od kierunku lotu innych wydobywanych statków powietrznych jest główną zaletą pochylonego pokładu.

Przewody zatrzymujące (zwykle 4) to tylko przed windą rufową, którą widać na zdjęciu.

Zwykłym trybem pracy jest cykl startu / wznowienia. Wystrzel grupę samolotów, a następnie odzyskaj wcześniej odpaloną grupę. Samoloty nie biorące udziału w cyklu startowym są trzymane w hangarze (ach) lub w bezpiecznym obszarze na pokładzie (takim jak winda na prawej burcie na zdjęciu).