Как катапульта превращает палубу в короткую взлётную полосу

На обычном аэродроме самолёт набирает скорость, разгоняясь по длинной полосе. На авианосце такой длины нет, а неподвижный корабль сам по себе не может обеспечить самолёту достаточный разгон. Поэтому катапульта не просто резко толкает машину: она передаёт ей энергию за считаные секунды и помогает набрать скорость, необходимую для отрыва.

Перед запуском самолёт закрепляют на палубе и соединяют с катапультной кареткой — подвижным элементом системы. Каретка сцеплена с передней стойкой шасси через специальный узел, рассчитанный на кратковременную нагрузку. После команды она быстро проходит направляющую вдоль палубы и увлекает самолёт за собой. Когда самолёт покидает край дорожки, сцепление освобождается, а катапульта тормозит и возвращает каретку в исходное положение.

Два способа создать разгон

В паровой катапульте давление пара действует на поршень внутри цилиндра. Поршень связан с кареткой, поэтому его движение превращается в поступательный разгон самолёта. Подачу пара нужно точно дозировать: при запуске лёгкой машины чрезмерная сила опасна, а тяжёлой — недостаточная не позволит набрать нужную скорость.

Электромагнитная система разгоняет каретку иначе. Переменное магнитное поле последовательно создаётся вдоль направляющей и тянет каретку вперёд, подобно тому как магнитное воздействие заставляет двигаться ротор электродвигателя. Такая схема позволяет гибко задавать профиль разгона для самолётов разной массы; взамен кораблю требуется мощная электрическая система и точное управление её работой.

Зачем нужен управляемый разгон

Катапульта особенно важна, когда самолёт тяжёлый: с вооружением и запасом топлива ему труднее набрать скорость на коротком участке. Она также позволяет запускать машины с разными характеристиками, не меняя длину палубы. Но разгон должен быть не просто сильным, а подходящим конкретному самолёту — поэтому запуск координируют с настройками катапульты и состоянием машины.

В итоге авианосец не заменяет аэродром полноценной полосой. Он использует короткую направляющую, мощный механизм и тщательно рассчитанный импульс, чтобы самолёт получил скорость, которую на суше обычно набирал бы гораздо дольше.