Ugródeszka (repülésben) - ferde rámpa, felfelé ívelve, amely lehetővé teszi a repülőgép felszállását rövidített felszállási futással . Ugrálódeszka használata esetén a vízszintes kifutópályáról való felszálláshoz szükségesnél kisebb sebességgel lehet felszállni. A síugrásokat általában a katapulttal nem rendelkező repülőgép-hordozókról történő felszállásra használják .
A síugrást először a második világháború idején használták , amikor a Furious brit repülőgép-hordozóra ideiglenes rámpát szereltek fel, hogy megkönnyítsék a Tirpitz német csatahajót megtámadó , erősen megterhelt Barracuda repülőgépek felszállását . A hidegháború idején a koncepciót a jövőbeni repülőgép-hordozók pilótafülke-hosszának lerövidítésére, valamint az egyre nehezebbé váló repülőgépek tengeri üzemeltetésének megkönnyítésére kutatták. A Királyi Haditengerészet az 1970-es években érdeklődést mutatott a síugrások iránt, kísérletsorozatot végzett az újonnan kifejlesztett Harrier VTOL vagy STOL vadászgéppel együtt, és síugrókat telepített a következő generációs Invincible-osztályú repülőgép-hordozókra .
Miután az ugródeszka bebizonyította működési értékét, számos haditengerészeti szolgálat használta repülőgép-hordozóiban és leszállóeszközeiben, valamint kísérletileg a szárazföldön. Ugrálódeszka használatakor a leszállás mind letartóztató segítségével (rövid felszállás, leszállás, STOBAR), mind magának a repülőgépnek függőleges leszállásával (rövid felszállás, függőleges leszállás, STOVL) végrehajtható. Az elmúlt évtizedekben épített repülőgép-hordozók közül a legtöbbet nem szerelték fel katapulttal, részben az alacsonyabb költségek és a sílift-műveletek bonyolultsága miatt.
Egy merevszárnyú repülőgép felszállási sebességre nő a hosszú felszállási futás során . A sebesség növekedésével a szárnyak növekvő emelést hoznak létre . Kellően nagy sebességnél az emelőerő meghaladja a repülőgép súlyát, és a repülőgép folyamatos repülésre képes lesz. Ha egy repülőgép csak saját hajtóművei segítségével gyorsít felszállási sebességre, akkor hosszú kifutópályára van szükség. A repülőgép-hordozó pilótafülke túl rövid ahhoz, hogy a legtöbb repülőgép elérje a felszállási sebességet.
A pilótafülke végén található ugródeszka kis szögben eltéríti a repülőgép sebességvektorát felfelé, így a repülőgép előrefelé irányuló mozgásának egy részét pozitív emelkedési sebességgé alakítja . Mivel a repülőgép még mindig nem elegendő sebességgel mozog a felszálláshoz, kezd veszíteni a magasságból, de a síugrós felszállás egy kis időt ad a repülőgépnek a gyorsulás folytatására a levegőben [1] .
Sok modern repülőgép-hordozón nincs katapult, ezért a nehéz repülőgépeknek saját hajtóműveikkel kell felszállniuk. Az ugródeszkák lehetővé teszik a nagyobb teherrel való felszállást, mint amennyit a vízszintes fedélzet lehetővé tesz. Az ugródeszka azonban nem helyettesíti teljesen a katapultot [2] . Az általában katapultról felszálló repülőgépek, mint például az F/A18 , ugródeszkáról is felszállhatnak, de ez csak az üzemanyag és/vagy a harci terhelés csökkentése árán lehetséges, ami negatívan befolyásolja a harci hatékonyságot [3] .
A korai repülőgép-hordozók úgy tudtak repülőgépet indítani, hogy egyszerűen belefordultak a szélbe, és hozzáadták a hajó saját sebességét a repülőgép sebességéhez. A második világháború alatt a hordozó alapú repülőgépek annyira nehezek lettek, hogy további felszerelésre volt szükség a repülőgép felszállás közbeni gyorsításához . A fedélzeti katapultokat a repülőgépek felszállási sebességére való felgyorsítására használták, különösen nehéz repülőgépek indításakor, vagy amikor kényelmetlen volt a repülőgép-hordozó irányának megváltoztatása [4] . Az ugródeszkát először 1944-ben használták, amikor a Furies brit repülőgép-hordozó csapást mért a Tirpitz német csatahajóra . A pilótafülke végére ideiglenesen egy viszonylag durva síugrósáncot szereltek fel, amely segítette a bombákkal terhelt Barracudák felszállását [5] [6] .
A második világháborút követő években tovább folytatódott a nehézhordozó-alapú repülőgépek számának növekedése, ami félelmet keltett, hogy a repülőgépek végső tömege meghaladná bármely katapult valós képességeit. Kutatásokat végeztek a felszállás segítésének alternatív módszereivel kapcsolatban. Egy 1952-ben elkészült NACA tanulmányban azt javasolták, hogy a katapult után ugródeszkát helyezzenek el [7] [1] .
D. Taylor brit kutató 1973-as diplomamunkájában ugródeszka használatát javasolta a Harrier repülőgépek felszállásának megkönnyítésére. Az ugródeszka kialakítását egy kanyarral először szkepticizmussal fogadták, de a tisztviselők jóváhagyták ennek a tervnek a tesztelését [6] . Az első teszteket, amelyek különböző rámpaszögeket próbáltak ki, a RAE Bedford Aviation Test Centerben végezték el . A használt repülőgép egy kétüléses Harrier G-VTOL demonstrátor volt . Az eredményeket számítógépes szimulációkkal ellenőriztük. A tesztek kimutatták, hogy a teljesítmény javul a rámpaszög növekedésével, de a tervezők egy minimális szöget választottak, hogy elkerüljék a repülőgép futóművének túlzott igénybevételét [8] .
Az 1970-es években a Királyi Haditengerészet fontolóra vette egy teljes pilótafedélzeti cirkáló vagy könnyű repülőgép-hordozó építését, és úgy döntött, hogy ugródeszkát használ a projektben [6] . Ennek megfelelően az Invincible osztályú repülőgép-hordozókat ugródeszkákkal építették, ami jelentős hasznos teher mellett is jelentősen csökkentette a Harrierek felszállásához szükséges távolságot [8] [9] . A trambulin egy viszonylag olcsó és egyszerű eszköznek bizonyult, amely mozgó alkatrészek nélküli acélszerkezetből áll. Az ugródeszka a sorozat első hajójára, az Invincible repülőgép-hordozóra épült, amikor Barrow-ban építették, a dőlésszöge 7º volt. 1980. október 30-án a tesztpilóta, David Poole parancsnok hadnagy végrehajtotta az első felszállást egy ugródeszkáról a tengerbe egy Harrier repülőgépen. Az Illustrious eredetileg 7°-os rámpával is fel volt szerelve, míg az Ark Royalt 12°-ra fejlesztették, mivel ezt találták optimálisnak. A két korábbi hajót később korszerűsítették, és 12°-os ugródeszkákat kapott.
A Harrier sikerét követően a síugrás vált a repülőgép indításának elfogadott módszerévé olyan kifinomult felszerelések, mint például katapult nélkül. Az ugródeszkák későbbi modelljei továbbfejlesztették az eredeti kialakítást. Megállapítást nyert, hogy a teljesen sima felületen lévő viszonylag kis kátyúk vagy hibák is repedéseket okoznak a repülőgép futóművében. Ez az oka annak, hogy a Királyi Haditengerészet szigorúbb tervezési tűréseket vezetett be a Queen Elizabeth repülőgép-hordozók ugródeszka teljesítményére vonatkozóan [6] . A modern síugrósánc megépíthető egyetlen levehető szerkezetként, az elülső pilótafülkére helyezve, nem pedig teljesen a hajó orrába integrálva.
Az ugródeszkákat nemcsak repülőgép-hordozókra szerelik fel, hanem számos kétéltű helikopter-hordozóra is, hogy megkönnyítsék a STOVL repülőgépek működését [6] . Az UDC típusú „Juan Carlos” Ausztrál és Spanyolország haditengerészetét szintén ugródeszkákkal szerelték fel. Némileg szokatlan, hogy az Egyesült Államok haditengerészete soha nem használt síugrást a leszállóhajókon, annak ellenére, hogy azokat erősen használták a VSTOL repülőgépek, például a Harrier és az F-35 .
A huszonegyedik század elejére ugródeszkákkal felszerelt repülőgép-hordozók álltak szolgálatban Nagy-Britannia, Kína, India, Olaszország, Oroszország, Spanyolország és Thaiföld haditengerészeténél [6] . A brazil São Paulo repülőgép -hordozó 2017-es nyugdíjazásával az Egyesült Államok, az Egyesült Államok és Franciaország az egyedüli országok, amelyek továbbra is használnak katapulttal felszerelt repülőgép-hordozókat.
STOBAR-nak (Short Take-Off But Arrested Recovery) nevezik azokat a repülőgép-hordozókat, amelyekről a közönséges gépek ugródeszkával szállnak fel, és letartóztató segítségével landolnak. A pilóta az utánégetők bekapcsolásával növeli a repülőgép tolóerejét, fékezéssel tartja a gépet. Egy repülőgép-hordozó fedélzetén két panelt emelnek a futómű elé, biztosítva a repülőgép mozdulatlanságát. Parancsra a pilóta kiengedi a féket; a fedélzetről a panelek visszatérnek fészkükbe, a repülőgép maximális tolóerővel kezd előre haladni. Az ugródeszkát leküzdve a repülőgép vízszintes és függőleges sebességkomponenseket is felvesz [10] [11] .
A Kuznyecov repülőgép-hordozó síugrását használó MiG-29 a szokásos 260 helyett körülbelül 130 km/h sebességgel tud felszállni. A felszállási sebesség azonban számos tényezőtől függ, mint például a bruttó sebességtől. súly [12] .
Az Egyesült Államok és Franciaország kivételével a világ összes, repülőgépekkel felfegyverzett, repülőgép-szállító hajókkal rendelkező haditengerészete ugródeszkákat használ a felszálláshoz [13] .
A rövid felszállásra és függőleges leszállásra tervezett repülőgép-hordozókat STOVL-nek (Short Take-Off, Vertical Landing) nevezik. A repülőgépek normál felszállást hajtanak végre úgy, hogy a fedélzeten végigfutnak a maximális motor tolóerővel. Amint a repülőgép a rámpa felé közeledik, a forgatható fúvókák úgy vannak beállítva, hogy mind az emelést, mind az előretolódást biztosítsák. Ez nagyobb felszállási súlyt biztosít, mint a segítség nélküli vízszintes felszállás, mivel az ugródeszka függőleges lendületet ad, amikor a legnagyobb szükség van rá [14] .
Az ugródeszkáról való felszállás biztonságosabb, mint a sík fedélzetről való felszállás. Amikor a Harrier felszáll az amerikai LHA -ról , befejezi felszállását, és 18 méterrel a vízszint felett repülni kezd pozitív függőleges sebesség nélkül . Az ugródeszkát használva a Harrier pozitív függőleges sebességgel leszakad, és csak a tehetetlenség hatására emelkedik 45-60 m magasra a víz fölé [13] .
1988-ban az amerikai tengerészgyalogság AV-8B Harrier II repülőgépe egy sor próbarepülést hajtott végre a spanyol Principe de Asturias könnyű repülőgép-hordozón (repülőgép-hordozó). Megállapítást nyert, hogy a Tarawa UDC fedélzetén a 230 méteres felszállás teljes hosszában egy 90 m-es felszállásnak felel meg egy 12°-os dőlésszögű ugródeszkával felszerelt repülőgép-hordozóról. Ez a drámai teljesítményjavulás erős benyomást tett a szakemberekre [13] .
Az 1990-es évek elején az amerikai légierő megvizsgálta a síugrások használatát az alapvető repüléshez; ezt a megközelítést a hidegháború idején "az európai leszállópályák elégtelensége problémájának lehetséges megoldásának" tekintették . Megállapítást nyert, hogy 9°-os indulási szögű síugrás használatakor az F / A-18 Hornet felszállásához szükséges távolság körülbelül a felére csökken. [tizenöt]