航母蒸汽弹射装置研究
机械制造及其自动化专业 1142830314 彭彧彪
摘要
航母弹射装置是实现舰载机在飞行甲板有限长度内安全离舰起飞的重要设备。蒸汽弹射是发展航空母舰的重要技术之一，重型飞机（尤其是预警飞机）要想从航空母舰上起飞，必须要有蒸汽弹射装置。
目前只有美国和法国航母上装有弹射装置，这一技术只有美国全面掌握，并对我国实行技术封锁。通过学习和研究、收集有关航空母舰资料，对蒸汽弹射装置的部分问题作一些初步探讨。
本文主要涉及：舰载机的起飞方式、弹射装置的发展历史、蒸汽弹射装置的原理和组成部分和蒸汽弹射器的部分参数计算。
关键词 蒸汽弹射 舰载机起飞 参数计算
Abstract
The catapults of aircraft carrier is of important devices for carrier-borne aircrafts to launch safely in the limited length from the deck of a carrier. Steam catapult is one of important technologies to develop aircraft carrier. If the heavy aircrafts especially early warning aircrafts launch from the deck of the aircraft carrier，the steam catapult is of great necessarity.
From now on only the aircraft carriers of America and France are installed with catapults，and this technology is thoroughly taken hold of only by America，and they actualize technological blockade to us.I will make preliminary design and discussion via study，research，and collect related data of aircraft carriers.
This paper will conclude:the take-off modes of carrier-borne aircraft，the history
of catapults，the theory and Components of steam catapult and some parameter calculation of team catapult.
Keyword steam catapult shipboard aircraft parameter calculation
0 引言
0.1 课题背景 航空母舰（Aircraft Carrier）简称“航母”、“空母”，是一种以舰载机为主要作战武器的大型水面舰艇。舰体通常拥有巨大的甲板和坐落于左右其中一侧的舰岛，航空母舰一般总是一支航空母舰战斗群的核心舰船，舰队中的其它船只提供其保护和供给，而航母则提供空中掩护和远程打击能力发展至今，航空母舰已是现代海军不可或缺的武器也是海战最重要的舰艇之一。依靠航空母舰，一个国家可以在远离其国土的地方、不依靠当地的机场情况施加军事压力和进行作战。时至今日，航空母舰已是现代海军不可或缺的利器，也成为了一个国家综合国力的象征。
作为航母的主要作战武器其舰载机的起飞无疑非常重要，作为目前美国最常用的蒸汽弹射装置就是本次研究的对象。蒸汽弹射器是航空母舰上的飞机起飞装置，用于舰载机蒸汽弹射起飞，使用一个平的甲板作为飞机跑道。起飞时一个蒸汽驱动的弹射装置带动飞机在两秒钟内达到起飞速度。
1 舰载机起飞方式
如果要说航母的蒸汽弹射装置，就必须从舰载机的起飞方式谈起。
1.1 三种起飞方式的优缺点 目前舰载机的起飞方式有三种:弹射起飞,滑跃起飞,垂直起飞。
1.1.1 弹射起飞
优点:效率非常高,可以短时间出动大量飞机.而且弹射的重量比较大,可以大幅度的节约飞机上的燃料,使得起飞的飞机可以携带更多弹药和燃料，保护措施严密，也非常安全.。
缺点:弹射器的研制是一项非常复杂的工程,这是制约弹射器的最大技术瓶颈.而且弹射起飞也存在一些问题,如蒸汽弹射消耗不少宝贵的高纯度淡水,弹射器的操作,保养和维护都非常复杂,对人员素质要求很高。
1.1.2 滑跃起飞
优点:价格便宜,易于实现,结构简单.对飞行员和地勤人员要求相对很低. 缺点:浪费飞机的燃料.而且飞机不能实现全挂载起飞(就是达到最大载弹量时候,滑跃飞机很难起飞).而且航母上必须专门设计弧线或者抛物线形状的起飞甲板.
1.1.3 垂直起飞
这种起飞方式只有一个国家用过:苏联的基辅级航母.由于该型航母携带大量的导弹,所以没有地方安放可供滑跃起飞的飞行甲板,于是搭载的雅克式飞机只好垂直起飞.
优点:结构紧凑,占用甲板空间相对少一些.
缺点:专门设计的垂直起降飞机才可以完成.而且燃料消耗惊人:雅克-38起飞一次需要消耗掉飞机里的75%的燃料!飞机喷出的火焰甚至可以把甲板都烧融化了,所以必须在甲板上采取防高温的措施.
1.2 起飞效率 1.2.1蒸汽弹射方式 目前最好的舰载机起飞方式当属蒸汽弹射。舰载机需要一些加强改造适应突然的加速度方可实施，好处是舰载机可以满载燃油和武器载荷起飞。一般蒸汽弹射弹射一架飞机需要7-12分钟准备。满载起飞要求逆风，非满载起飞随意。
1.2.2滑跃起飞方式
局限于蒸汽弹射技术无法实施的变通方式。舰载机起飞前需要完全刹住飞机，然后利用自身发动机推力开至最大后松开飞机刹车加速，最后在仰角甲板上飞起。这种起飞准备周期比较短，大概3-6分钟即可，缺点是明显的：只能负载飞机最大起飞重量40%~60%起飞，而且无论什么载荷起飞都必须逆风。
1.2.3.垂直起飞
装备了垂直起飞喷管的飞机均可。最大起飞载荷由发动机最大推力决定。缺点是这种飞机很耗油，风力过大起飞则比较危险。
2 弹射装置
迄今为止，曾研究发展过弹簧式弹射装置、压缩空气式弹射装置、飞轮式弹射装置、火药式弹射装置、液压式弹射装置、火箭式弹射装置、电动式弹射装置、蒸汽式弹射装置、燃气式弹射装置、电磁式弹射装置等，其中蒸汽弹射装置是目前所有现役航母上使用的惟一一种弹射装置。从第一部弹射装置诞生至今有100多年的历史。
2.1 发明过程 弹射器主要有三种：液压弹射器、蒸汽弹射器和内燃弹射器。世界上最早的弹射器是由美国西奥多。
埃利森海军上尉于1911年研制成功的。这种原始的弹射器由三条绳索和一块法码组成，但这种弹射器太原始，几乎没起到什么作用。后来，埃利森又对这种原始的弹射器进行改进，研制成功压缩空气式弹射器，于1912年11月12日进行了人类史上第一次弹射起飞。
不过，埃利森的发明并没有引起人们的注意。因为当时的舰载飞机重量轻、速度低，不需要弹射也可从航空母舰的飞行甲板上起飞。直至喷气式飞机诞生后，弹射器才变得日渐重要起来。而第二次世界大战结束时，航空母舰上所装备的弹射器都是液压的，弹射能量极小，根本无法满足喷气式飞机的需要。1951年，英国海军航空兵后备队司令米切尔率先提出研制蒸汽弹射器的设想。他当年就将其研制成功，并装备在海军“莫仙座”号航空母舰上。后来，美国人又于1960年研
制成功了内燃弹射器，并将这种弹射器安装在“企业”号核动力航空母舰上。不过，这种内燃式弹射器至今仍不能令人满意，所以“企业”号上除了装备内燃弹射器之外，还装备有蒸汽弹射器。
2.2 工作原理
2.2.1 工作简介
重型飞机要想从航空母舰上起飞，必须有蒸汽弹射器。在飞机起飞前，由位持器钢圈把尾部扣在一个坚固点上，飞机前轮附近的牵引杆垂落到一个“滑梭”内，滑梭以挂钩钩住飞机。滑梭是蒸汽弹射器唯一露在飞行甲板上的零件。飞机前面的甲板下，有两个平行圆筒，每个至少长45米，筒中的活塞与所有滑梭相连。蒸汽由母舰上的锅炉输出，增压后输入滑梭。飞机起飞时开足马力，但被位持器扣住。蒸汽弹射器一启动，飞机引擎的动力加上蒸汽压力，使钢圈断开，飞机前冲，在45米距离内达到时速250千米/小时。飞机弹射起飞脱离滑梭后，活塞前端的注管就落入水池，在几米的距离内停顿，滑梭移回原位，推动另一架飞机起飞。母舰上每个蒸汽弹射器每分钟可推动两架飞机起飞。通常航空母舰最多装设4个蒸汽弹射器。据已公开资料显示，在役蒸汽弹射器总重量接近500吨，每次弹射最大输出能量可达到95兆焦耳，最短工作周期为45秒，平均每次耗用近700公斤蒸汽。
2.2.2 工作过程
概念上蒸汽弹射器只是一个大型蒸汽汽缸和一个蒸汽控制系统。将高压蒸汽能量转化为动能进行弹射。然而由于飞机结构强度上的限制，弹射器不但要有足够的输出功率，而且要把输出功率准确控制在飞机可以接受的程度以内。
弹射的时候，蓄压罐内的蒸汽由弹射阀门释放到弹射汽缸内，缸内压力上升推动活塞前进。弹射阀门的另外一个更重要的作用是精确控制蒸汽进入弹射汽缸的流量变化，以此控制推力和弹射的加速度，以保证飞机结构不会超负荷。飞机升空后，蒸汽排放阀打开，让汽缸内蒸汽排出同时，活塞和飞机牵引器被水刹器减速后停下，然后由归位系统拉回起跑点。
2.3蒸汽弹射器的主要结构
2.3.1 蒸汽弹射装置的系统组成
从内部结构上看，一台蒸汽动力弹射器按功能可以分成7个主要系统。（1）起飞系统。（2）蒸汽系统。（3）归位系统。（4）液压系统。（5）预力系统。（6）润滑系统。（7）控制系统。
2.3.2 蒸汽弹射装置的构件
（1）起飞系统的功能是产生动力和驱动飞机，这个系统由7个部分组成：弹射槽盖/甲板轨道，动力弹射汽缸，汽缸缝盖和密封条，飞机牵引器，推进活塞，速度感应器，水刹器。
（2）蒸汽系统的功能是储存蒸汽，而且控制蒸汽在各管道和汽缸内的排入，流动和排放。这个系统主要有6个部分组成：蒸汽蓄压器/储气罐，蒸汽注入阀
门，弹射阀门，排放阀门，减压曲管，蒸汽管道。
（3）归位系统的作用，是为弹射活塞和牵引器归位提供动力和驱动。主要的部分有：液压发动机，滑轮钢缆系统，归位牵引器。
（4）蒸汽弹射器的液压系统的功能主要是提供控制动力。主要的部件有：液压泵 ，排放泵 ，液压泵，液压管道和阀门 ，蓄压器。
（5）预力系留系统位于飞行甲板的起跑点。进行起跑之前，将飞机固定在弹射滑动器上，并且对施加预应力，以避免突然加速受力造成结构过载。这个系统的主要部件有：张力瓶和活塞 ，电控气压阀。
（6）润滑系统分布在整个弹射器结构上，主要部分有：润滑油缸 ，润滑油泵 ，电控油阀，流量感应器 ，润滑器。
（7）控制系统是包括所有控制弹射器的运行的部件。主要组成部分为：主控制台，甲板控制台，飞行控制板，锅炉状态显示板。
2.4蒸汽弹射装置的现状
蒸汽弹射器这种技术已经在航母上使用了50年，也是唯一经过实战证明的技术。然而，美海军在舰艇设备全面电气化的大趋势下，航母将采用电作为推进的主动力。所有动力设备也将电气化。所以在80年代末，就开始了对电磁弹射器技术的开发，并在费城东部的试验基地装备了电磁弹射器进行试验。在2003年向国会提交的报告中说到，电磁弹射器(EMAL)证实有以下的优点：(1) 电气结构，技术上容易与其他甲板上作战系统兼容。(2) 操作和维修人员编制简化，而且与其它作战系统人员兼容。(3) 弹射功率提高，有利于装备大型作战飞机。(4) 可控性和可靠性高，简化测试。(5) 结构简化，操作复杂度减低。
不过，蒸汽弹射器在功能上还是能满足作战的需要，而且在运作技术上相当成熟。2003年美海军在公开的财政预算书里还提到了一项改良蒸汽弹射器设施的项目，报告里向国会提出要求拨款提升蒸汽弹射器的试验设施的方案，并且提到提升设备的目的以应付蒸汽弹射器服役到2050年的需要。
3 参数计算
美国的航母蒸汽弹射器技术是世界无国家能敌的，完整的掌握设计、生产、使用技术的国家。美国的航母弹射器也经历了几代的发展进步，在现代航母中使用的就有C-7、C-11、C-11-1、C-13、C-13-1、C-13-2多种蒸汽弹射器。下面以FA18类重型舰载机为例，接和现在所知的蒸汽弹射装置，推算蒸汽弹射装置的参数。
3.1 已知参数
3.1.1 FA18-E舰载机参数
最大起飞重量29937千克。全机空重13387千克。最大内部燃油6531千克，最大外部燃油4436千克。最小起飞速度228-260公里/小时，折算为64-67米/秒。
3.1.2弹射器参数
弹射气缸类型：开口无杆气缸。弹射轨道长度：99米。弹射气缸冲程93米。弹射气缸直径53.34厘米。气缸活塞面积：2233.5平方厘米。气缸个数；2。单
个气缸提供推力49137千克。双气缸提供推力98274千克
3.1.3其他参数
滚动摩擦和活动摩擦阻力当量800千克。空气阻力当量：约3500千克。其他损耗推力因素2300千克。
3.2 蒸汽弹射装置的设计计算 末速度：Vt，初速度：V0，加速度：a，弹射气缸行程：S，弹射运动时间：t，弹射推力：F，飞机最大起飞质量：m。
3.2.1 弹射行程内加速度 Vt=（2aS）^0.5
Vt=73 S=93
解：a=28.65米/秒
3.2.2弹射气缸运动时间
S=0.5at^2 S=93 a=28.63
解：t=2.55秒
3.2.3所需弹射推力
F=ma
m=32000 a=28.65
F=916800牛
4 总结
通过本次学习我在查找资料和写作论文期间收获了很多。首先我对《船舶与海洋工程概论》这门课程有了更深入的了解，对于现代世界船舶有了更深入的体会，对于未来船舶的发展有了更深切的体会。其次我对于论文的书写有了更多的了解，这次论文的撰写是对我们以后毕业论文的一个试炼。我明白的很多关于论文书写格式，结构安排的方法。
参考文献
[1] 新华网 航空母舰介绍 2013.08
[2] 刘晓科 蒸汽弹射器工作原理和结构 2011.02
[3] 铁血社区 航空母舰蒸汽弹射器的结构与工作原理
[4] 柯勇 美国航母蒸汽弹射器详细数据及计算 2013.9 [5] 百度文库 航空母舰蒸汽弹射装置初步设计探讨
[6] 新浪爱问 舰载机的起飞方式有3种吗？
航母蒸汽弹射装置研究
机械制造及其自动化专业 1142830314 彭彧彪
摘要
航母弹射装置是实现舰载机在飞行甲板有限长度内安全离舰起飞的重要设备。蒸汽弹射是发展航空母舰的重要技术之一，重型飞机（尤其是预警飞机）要想从航空母舰上起飞，必须要有蒸汽弹射装置。
目前只有美国和法国航母上装有弹射装置，这一技术只有美国全面掌握，并对我国实行技术封锁。通过学习和研究、收集有关航空母舰资料，对蒸汽弹射装置的部分问题作一些初步探讨。
本文主要涉及：舰载机的起飞方式、弹射装置的发展历史、蒸汽弹射装置的原理和组成部分和蒸汽弹射器的部分参数计算。
关键词 蒸汽弹射 舰载机起飞 参数计算
Abstract
The catapults of aircraft carrier is of important devices for carrier-borne aircrafts to launch safely in the limited length from the deck of a carrier. Steam catapult is one of important technologies to develop aircraft carrier. If the heavy aircrafts especially early warning aircrafts launch from the deck of the aircraft carrier，the steam catapult is of great necessarity.
From now on only the aircraft carriers of America and France are installed with catapults，and this technology is thoroughly taken hold of only by America，and they actualize technological blockade to us.I will make preliminary design and discussion via study，research，and collect related data of aircraft carriers.
This paper will conclude:the take-off modes of carrier-borne aircraft，the history
of catapults，the theory and Components of steam catapult and some parameter calculation of team catapult.
Keyword steam catapult shipboard aircraft parameter calculation
0 引言
0.1 课题背景 航空母舰（Aircraft Carrier）简称“航母”、“空母”，是一种以舰载机为主要作战武器的大型水面舰艇。舰体通常拥有巨大的甲板和坐落于左右其中一侧的舰岛，航空母舰一般总是一支航空母舰战斗群的核心舰船，舰队中的其它船只提供其保护和供给，而航母则提供空中掩护和远程打击能力发展至今，航空母舰已是现代海军不可或缺的武器也是海战最重要的舰艇之一。依靠航空母舰，一个国家可以在远离其国土的地方、不依靠当地的机场情况施加军事压力和进行作战。时至今日，航空母舰已是现代海军不可或缺的利器，也成为了一个国家综合国力的象征。
作为航母的主要作战武器其舰载机的起飞无疑非常重要，作为目前美国最常用的蒸汽弹射装置就是本次研究的对象。蒸汽弹射器是航空母舰上的飞机起飞装置，用于舰载机蒸汽弹射起飞，使用一个平的甲板作为飞机跑道。起飞时一个蒸汽驱动的弹射装置带动飞机在两秒钟内达到起飞速度。
1 舰载机起飞方式
如果要说航母的蒸汽弹射装置，就必须从舰载机的起飞方式谈起。
1.1 三种起飞方式的优缺点 目前舰载机的起飞方式有三种:弹射起飞,滑跃起飞,垂直起飞。
1.1.1 弹射起飞
优点:效率非常高,可以短时间出动大量飞机.而且弹射的重量比较大,可以大幅度的节约飞机上的燃料,使得起飞的飞机可以携带更多弹药和燃料，保护措施严密，也非常安全.。
缺点:弹射器的研制是一项非常复杂的工程,这是制约弹射器的最大技术瓶颈.而且弹射起飞也存在一些问题,如蒸汽弹射消耗不少宝贵的高纯度淡水,弹射器的操作,保养和维护都非常复杂,对人员素质要求很高。
1.1.2 滑跃起飞
优点:价格便宜,易于实现,结构简单.对飞行员和地勤人员要求相对很低. 缺点:浪费飞机的燃料.而且飞机不能实现全挂载起飞(就是达到最大载弹量时候,滑跃飞机很难起飞).而且航母上必须专门设计弧线或者抛物线形状的起飞甲板.
1.1.3 垂直起飞
这种起飞方式只有一个国家用过:苏联的基辅级航母.由于该型航母携带大量的导弹,所以没有地方安放可供滑跃起飞的飞行甲板,于是搭载的雅克式飞机只好垂直起飞.
优点:结构紧凑,占用甲板空间相对少一些.
缺点:专门设计的垂直起降飞机才可以完成.而且燃料消耗惊人:雅克-38起飞一次需要消耗掉飞机里的75%的燃料!飞机喷出的火焰甚至可以把甲板都烧融化了,所以必须在甲板上采取防高温的措施.
1.2 起飞效率 1.2.1蒸汽弹射方式 目前最好的舰载机起飞方式当属蒸汽弹射。舰载机需要一些加强改造适应突然的加速度方可实施，好处是舰载机可以满载燃油和武器载荷起飞。一般蒸汽弹射弹射一架飞机需要7-12分钟准备。满载起飞要求逆风，非满载起飞随意。
1.2.2滑跃起飞方式
局限于蒸汽弹射技术无法实施的变通方式。舰载机起飞前需要完全刹住飞机，然后利用自身发动机推力开至最大后松开飞机刹车加速，最后在仰角甲板上飞起。这种起飞准备周期比较短，大概3-6分钟即可，缺点是明显的：只能负载飞机最大起飞重量40%~60%起飞，而且无论什么载荷起飞都必须逆风。
1.2.3.垂直起飞
装备了垂直起飞喷管的飞机均可。最大起飞载荷由发动机最大推力决定。缺点是这种飞机很耗油，风力过大起飞则比较危险。
2 弹射装置
迄今为止，曾研究发展过弹簧式弹射装置、压缩空气式弹射装置、飞轮式弹射装置、火药式弹射装置、液压式弹射装置、火箭式弹射装置、电动式弹射装置、蒸汽式弹射装置、燃气式弹射装置、电磁式弹射装置等，其中蒸汽弹射装置是目前所有现役航母上使用的惟一一种弹射装置。从第一部弹射装置诞生至今有100多年的历史。
2.1 发明过程 弹射器主要有三种：液压弹射器、蒸汽弹射器和内燃弹射器。世界上最早的弹射器是由美国西奥多。
埃利森海军上尉于1911年研制成功的。这种原始的弹射器由三条绳索和一块法码组成，但这种弹射器太原始，几乎没起到什么作用。后来，埃利森又对这种原始的弹射器进行改进，研制成功压缩空气式弹射器，于1912年11月12日进行了人类史上第一次弹射起飞。
不过，埃利森的发明并没有引起人们的注意。因为当时的舰载飞机重量轻、速度低，不需要弹射也可从航空母舰的飞行甲板上起飞。直至喷气式飞机诞生后，弹射器才变得日渐重要起来。而第二次世界大战结束时，航空母舰上所装备的弹射器都是液压的，弹射能量极小，根本无法满足喷气式飞机的需要。1951年，英国海军航空兵后备队司令米切尔率先提出研制蒸汽弹射器的设想。他当年就将其研制成功，并装备在海军“莫仙座”号航空母舰上。后来，美国人又于1960年研
制成功了内燃弹射器，并将这种弹射器安装在“企业”号核动力航空母舰上。不过，这种内燃式弹射器至今仍不能令人满意，所以“企业”号上除了装备内燃弹射器之外，还装备有蒸汽弹射器。
2.2 工作原理
2.2.1 工作简介
重型飞机要想从航空母舰上起飞，必须有蒸汽弹射器。在飞机起飞前，由位持器钢圈把尾部扣在一个坚固点上，飞机前轮附近的牵引杆垂落到一个“滑梭”内，滑梭以挂钩钩住飞机。滑梭是蒸汽弹射器唯一露在飞行甲板上的零件。飞机前面的甲板下，有两个平行圆筒，每个至少长45米，筒中的活塞与所有滑梭相连。蒸汽由母舰上的锅炉输出，增压后输入滑梭。飞机起飞时开足马力，但被位持器扣住。蒸汽弹射器一启动，飞机引擎的动力加上蒸汽压力，使钢圈断开，飞机前冲，在45米距离内达到时速250千米/小时。飞机弹射起飞脱离滑梭后，活塞前端的注管就落入水池，在几米的距离内停顿，滑梭移回原位，推动另一架飞机起飞。母舰上每个蒸汽弹射器每分钟可推动两架飞机起飞。通常航空母舰最多装设4个蒸汽弹射器。据已公开资料显示，在役蒸汽弹射器总重量接近500吨，每次弹射最大输出能量可达到95兆焦耳，最短工作周期为45秒，平均每次耗用近700公斤蒸汽。
2.2.2 工作过程
概念上蒸汽弹射器只是一个大型蒸汽汽缸和一个蒸汽控制系统。将高压蒸汽能量转化为动能进行弹射。然而由于飞机结构强度上的限制，弹射器不但要有足够的输出功率，而且要把输出功率准确控制在飞机可以接受的程度以内。
弹射的时候，蓄压罐内的蒸汽由弹射阀门释放到弹射汽缸内，缸内压力上升推动活塞前进。弹射阀门的另外一个更重要的作用是精确控制蒸汽进入弹射汽缸的流量变化，以此控制推力和弹射的加速度，以保证飞机结构不会超负荷。飞机升空后，蒸汽排放阀打开，让汽缸内蒸汽排出同时，活塞和飞机牵引器被水刹器减速后停下，然后由归位系统拉回起跑点。
2.3蒸汽弹射器的主要结构
2.3.1 蒸汽弹射装置的系统组成
从内部结构上看，一台蒸汽动力弹射器按功能可以分成7个主要系统。（1）起飞系统。（2）蒸汽系统。（3）归位系统。（4）液压系统。（5）预力系统。（6）润滑系统。（7）控制系统。
2.3.2 蒸汽弹射装置的构件
（1）起飞系统的功能是产生动力和驱动飞机，这个系统由7个部分组成：弹射槽盖/甲板轨道，动力弹射汽缸，汽缸缝盖和密封条，飞机牵引器，推进活塞，速度感应器，水刹器。
（2）蒸汽系统的功能是储存蒸汽，而且控制蒸汽在各管道和汽缸内的排入，流动和排放。这个系统主要有6个部分组成：蒸汽蓄压器/储气罐，蒸汽注入阀
门，弹射阀门，排放阀门，减压曲管，蒸汽管道。
（3）归位系统的作用，是为弹射活塞和牵引器归位提供动力和驱动。主要的部分有：液压发动机，滑轮钢缆系统，归位牵引器。
（4）蒸汽弹射器的液压系统的功能主要是提供控制动力。主要的部件有：液压泵 ，排放泵 ，液压泵，液压管道和阀门 ，蓄压器。
（5）预力系留系统位于飞行甲板的起跑点。进行起跑之前，将飞机固定在弹射滑动器上，并且对施加预应力，以避免突然加速受力造成结构过载。这个系统的主要部件有：张力瓶和活塞 ，电控气压阀。
（6）润滑系统分布在整个弹射器结构上，主要部分有：润滑油缸 ，润滑油泵 ，电控油阀，流量感应器 ，润滑器。
（7）控制系统是包括所有控制弹射器的运行的部件。主要组成部分为：主控制台，甲板控制台，飞行控制板，锅炉状态显示板。
2.4蒸汽弹射装置的现状
蒸汽弹射器这种技术已经在航母上使用了50年，也是唯一经过实战证明的技术。然而，美海军在舰艇设备全面电气化的大趋势下，航母将采用电作为推进的主动力。所有动力设备也将电气化。所以在80年代末，就开始了对电磁弹射器技术的开发，并在费城东部的试验基地装备了电磁弹射器进行试验。在2003年向国会提交的报告中说到，电磁弹射器(EMAL)证实有以下的优点：(1) 电气结构，技术上容易与其他甲板上作战系统兼容。(2) 操作和维修人员编制简化，而且与其它作战系统人员兼容。(3) 弹射功率提高，有利于装备大型作战飞机。(4) 可控性和可靠性高，简化测试。(5) 结构简化，操作复杂度减低。
不过，蒸汽弹射器在功能上还是能满足作战的需要，而且在运作技术上相当成熟。2003年美海军在公开的财政预算书里还提到了一项改良蒸汽弹射器设施的项目，报告里向国会提出要求拨款提升蒸汽弹射器的试验设施的方案，并且提到提升设备的目的以应付蒸汽弹射器服役到2050年的需要。
3 参数计算
美国的航母蒸汽弹射器技术是世界无国家能敌的，完整的掌握设计、生产、使用技术的国家。美国的航母弹射器也经历了几代的发展进步，在现代航母中使用的就有C-7、C-11、C-11-1、C-13、C-13-1、C-13-2多种蒸汽弹射器。下面以FA18类重型舰载机为例，接和现在所知的蒸汽弹射装置，推算蒸汽弹射装置的参数。
3.1 已知参数
3.1.1 FA18-E舰载机参数
最大起飞重量29937千克。全机空重13387千克。最大内部燃油6531千克，最大外部燃油4436千克。最小起飞速度228-260公里/小时，折算为64-67米/秒。
3.1.2弹射器参数
弹射气缸类型：开口无杆气缸。弹射轨道长度：99米。弹射气缸冲程93米。弹射气缸直径53.34厘米。气缸活塞面积：2233.5平方厘米。气缸个数；2。单
个气缸提供推力49137千克。双气缸提供推力98274千克
3.1.3其他参数
滚动摩擦和活动摩擦阻力当量800千克。空气阻力当量：约3500千克。其他损耗推力因素2300千克。
3.2 蒸汽弹射装置的设计计算 末速度：Vt，初速度：V0，加速度：a，弹射气缸行程：S，弹射运动时间：t，弹射推力：F，飞机最大起飞质量：m。
3.2.1 弹射行程内加速度 Vt=（2aS）^0.5
Vt=73 S=93
解：a=28.65米/秒
3.2.2弹射气缸运动时间
S=0.5at^2 S=93 a=28.63
解：t=2.55秒
3.2.3所需弹射推力
F=ma
m=32000 a=28.65
F=916800牛
4 总结
通过本次学习我在查找资料和写作论文期间收获了很多。首先我对《船舶与海洋工程概论》这门课程有了更深入的了解，对于现代世界船舶有了更深入的体会，对于未来船舶的发展有了更深切的体会。其次我对于论文的书写有了更多的了解，这次论文的撰写是对我们以后毕业论文的一个试炼。我明白的很多关于论文书写格式，结构安排的方法。
参考文献
[1] 新华网 航空母舰介绍 2013.08
[2] 刘晓科 蒸汽弹射器工作原理和结构 2011.02
[3] 铁血社区 航空母舰蒸汽弹射器的结构与工作原理
[4] 柯勇 美国航母蒸汽弹射器详细数据及计算 2013.9 [5] 百度文库 航空母舰蒸汽弹射装置初步设计探讨
[6] 新浪爱问 舰载机的起飞方式有3种吗？