Springboard (în aviație) - o rampă înclinată, curbată în sus, care permite aeronavei să decoleze cu o cursă scurtă de decolare . Când se folosește o trambulină, este posibil să se realizeze decolarea la o viteză mai mică decât cea necesară pentru o decolare de pe o pistă orizontală. Salturile cu schiurile sunt utilizate în mod obișnuit pentru a decola aeronave de pe portavioane care nu au catapulte .
Se crede că prima utilizare a unui salt cu schiurile a avut loc în timpul celui de-al Doilea Război Mondial , când pe portavionul britanic Furious a fost instalată o rampă temporară pentru a facilita decolarea aeronavelor Barracuda puternic încărcate care au atacat cuirasatul german Tirpitz . În perioada Războiului Rece , conceptul a fost explorat ca mijloc de scurtare a lungimii cabina de pilotaj a viitoarelor portavioane, precum și pentru a ușura operarea aeronavelor din ce în ce mai grele pe mare. Royal Navy și-a arătat interesul pentru sărituri cu schiurile în anii 1970, efectuând o serie de încercări împreună cu noul avion de luptă Harrier VTOL sau STOL și instalând sărituri cu schiurile pe portavioanele de nouă generație din clasa Invincible .
După ce trambulina și-a dovedit valoarea operațională, numeroase servicii navale l-au folosit în portavioanele și ambarcațiunile lor de aterizare, precum și experimental pe uscat. Atunci când se folosește o trambulină, aterizarea poate fi efectuată atât cu ajutorul unui opritor (decolare scurtă, aterizare cu escală, STOBAR), cât și prin aterizarea verticală a aeronavei în sine (decolare scurtă, aterizare verticală, STOVL). Dintre portavioanele construite în ultimele decenii, majoritatea nu sunt echipate cu catapulte, în parte din cauza costului redus și a complexității operațiunilor cu teleschi.
O aeronavă cu aripă fixă câștigă viteza de decolare în timpul unei curse lungi de decolare . Pe măsură ce viteza crește, aripile creează portanță crescândă . La o viteză suficient de mare, forța de ridicare va depăși greutatea aeronavei, iar aeronava va deveni capabilă de zbor continuu. Dacă o aeronavă accelerează până la viteza de decolare folosind doar propriile motoare, este necesară o pistă lungă. Puntea de zbor a unui portavion este prea scurtă pentru ca majoritatea aeronavelor să atingă viteza de decolare.
Trambulina de la capătul punții de zbor deviază vectorul viteză al aeronavei cu un unghi mic în sus, transformând o parte din mișcarea înainte a aeronavei într-o rată pozitivă de urcare . Având în vedere că aeronava se mișcă încă cu o viteză insuficientă pentru decolare, începe să piardă altitudine, dar decolarea cu săritura cu schiurile îi oferă aeronavei puțin timp în plus pentru a continua să accelereze în timp ce se află în aer [1] .
Multe portavioane moderne nu au catapulte, așa că aeronavele grele trebuie să decoleze folosind propriile motoare. Trambulinele vă permit să decolați cu o sarcină mai grea decât o permite o punte orizontală. Cu toate acestea, trambulina nu este un înlocuitor complet pentru catapulta [2] . Aeronave precum F/A18 , care decolează de obicei dintr-o catapultă, pot decolare și de pe o trambulină, dar acest lucru este posibil doar cu prețul redus de combustibil și/sau încărcătură de luptă, ceea ce îi afectează negativ eficacitatea luptei [3] .
Primele portavioane puteau lansa aeronave prin simpla întoarcere în vânt și adăugând viteza propriei navei la viteza aeronavei. În timpul celui de-al Doilea Război Mondial, aeronavele de transport au devenit atât de grele încât a fost nevoie de echipamente suplimentare pentru a accelera aeronava în timpul decolării . Catapultele de punte erau folosite pentru a accelera aeronavele până la viteza de decolare, mai ales la lansarea aeronavelor grele sau când era incomod să schimbi cursul unui portavion [4] . Trambulina a fost folosită pentru prima dată în 1944, când portavionul britanic Furies a lovit cuirasatul german Tirpitz . Un salt cu schiurile relativ grosier a fost instalat temporar la capătul punții de zbor, ajutând Barracuda încărcat cu bombe să decoleze [5] [6] .
În anii care au urmat celui de-al Doilea Război Mondial, a continuat tendința de creștere a numărului de avioane de transport grele, stârnind temeri că greutatea finală a aeronavei ar depăși capacitățile reale ale oricărei catapulte. Au fost efectuate cercetări privind metodele alternative de asistență la decolare. Într-un studiu NACA finalizat în 1952, s-a propus plasarea unei trambulină după catapultă [7] [1] .
Cercetătorul britanic D.Taylor, în teza sa de master în 1973, a propus folosirea unei trambulină pentru a facilita decolarea aeronavelor Harrier. Designul său de trambulină cu o îndoire a fost întâmpinat cu scepticism la început, dar oficialii au aprobat testarea acestui design [6] . Primele teste care au încercat diferite unghiuri de rampă au fost efectuate la Centrul de testare a aviației RAE Bedford . Aeronava folosită a fost un demonstrator Harrier G-VTOL cu două locuri . Rezultatele au fost verificate folosind simulări computerizate. Testele au arătat că performanța se îmbunătățește odată cu creșterea unghiului rampei, dar proiectanții au ales un unghi minim pentru a evita stresul excesiv asupra trenului de aterizare a aeronavei [8] .
În anii 1970, Royal Navy s-a gândit să construiască un crucișător cu punte de zbor completă sau un portavion ușor și a decis să folosească o trambulină în proiect [6] . În consecință, portavioanele din clasa Invincible au fost construite cu tramburi, ceea ce a redus semnificativ distanța necesară pentru decolarea Harriers, chiar și cu o sarcină utilă semnificativă [8] [9] . Trambulina s-a dovedit a fi un dispozitiv relativ ieftin și simplu, constând dintr-o structură de oțel fără părți mobile. Trambulina a fost construită pe prima navă din serie, portavionul Invincible , când a fost construit în Barrow, unghiul de înclinare era de 7º. Pe 30 octombrie 1980, pilotul de încercare, comandantul locotenent David Poole a făcut prima decolare de pe o trambulină în mare cu un avion Harrier. Illustrious a fost , de asemenea, echipat inițial cu o rampă de 7°, în timp ce Ark Royal a fost actualizat la 12° deoarece s-a dovedit a fi optim. Cele două nave anterioare au fost ulterior modernizate și au primit tramburi cu un unghi de 12 °.
După succesul lui Harrier, săritura cu schiurile a devenit metoda acceptată de lansare a aeronavelor fără a fi nevoie de echipamente sofisticate, cum ar fi o catapultă. Modelele ulterioare de trambulină au îmbunătățiri față de designul original. S-a constatat că chiar și gropile relativ mici sau defecte de pe o suprafață complet netedă provoacă fisuri în trenul de aterizare a aeronavei. Din acest motiv, Royal Navy a introdus toleranțe de proiectare mai stricte pentru performanța de trambulină a portavionului Queen Elizabeth [6] . O săritură modernă cu schiurile poate fi construită ca o singură structură detașabilă, plasată pe puntea de zbor din față, mai degrabă decât să fie complet integrată în prova navei.
Springboard-urile sunt instalate nu numai pe portavioane, ci și pe numeroase portavioane amfibii pentru a facilita operarea aeronavelor STOVL [6] . UDC de tip „Juan Carlos” Marina din Australia și Spania a fost echipată și cu trambulină. În mod oarecum neobișnuit, Marina SUA nu a folosit niciodată sărituri cu schiurile pe ambarcațiunile sale de debarcare, în ciuda faptului că acestea au fost utilizate intens de avioanele VSTOL, cum ar fi Harrier și F-35 .
Până la începutul secolului al XXI-lea, portavioanele echipate cu trambulie erau în serviciu cu marinele Marii Britanii, Chinei, Indiei, Italiei, Rusiei, Spaniei și Thailandei [6] . Odată cu retragerea portavionului brazilian São Paulo în 2017, Statele Unite ale Americii, Statele Unite ale Americii și Franța sunt singurele țări care folosesc încă portavioane cu catapulte.
Portavionele de pe care avioanele obișnuite decolează cu o trambulină și aterizează cu ajutorul unui opritor se numesc STOBAR (Short Take-Off But Arrested Recovery). Pilotul mărește forța aeronavei prin pornirea post-arzătoarelor, ținând aeronava prin frânare. Pe puntea unui portavion sunt ridicate două panouri în fața trenului de aterizare, asigurând imobilitatea aeronavei. La comandă, pilotul eliberează frâna; panourile de pe punte se întorc la cuiburile lor, aeronava începe să avanseze cu forță maximă. După ce a depășit trambulina, aeronava dobândește atât componente orizontale, cât și verticale ale vitezei [10] [11] .
MiG-29 , folosind saritura cu schiurile portavionului Kuznetsov, poate decola cu o viteza de aproximativ 130 km/h in loc de obisnuita 260. Viteza de decolare, insa, depinde de multi factori, cum ar fi bruta. greutate [12] .
Cu excepția Statelor Unite și a Franței, toate marinele lumii cu nave care transportă avioane înarmate cu avioane folosesc tramburi pentru decolare [13] .
Portavionele concepute pentru decolare scurtă și aterizare verticală se numesc STOVL (Short Take-Off, Vertical Landing). Aeronava efectuează o decolare normală cu o alergare de-a lungul punții la forța maximă a motorului. Pe măsură ce aeronava se apropie de rampă, duzele pivotante sunt orientate pentru a oferi atât portanță, cât și tracțiune înainte. Aceasta oferă mai multă greutate la decolare decât o decolare orizontală neasistată, deoarece trambulina oferă un impuls vertical atunci când este cel mai necesar [14] .
Decolarea de pe o trambulină este considerată mai sigură decât decolarea de pe o punte plată. Când Harrier decolează de pe LHA american , își încheie cursa de decolare și începe să zboare la 18 metri deasupra nivelului apei fără o viteză verticală pozitivă . Folosind trambulina, Harrier-ul se desprinde cu o viteză verticală pozitivă și numai datorită inerției se ridică la o înălțime de 45 până la 60 m deasupra apei [13] .
În 1988 , aeronava US Marine Corps AV-8B Harrier II a efectuat o serie de zboruri de testare pe portavionul ușor spaniol Principe de Asturias (portavion). S-a constatat că cursa de decolare la o lungime completă de 230 m pe puntea Tarawa UDC este echivalentă cu o cursă de decolare de 90 m de la un portavion echipat cu o trambulină cu un unghi de înclinare de 12 °. Această îmbunătățire dramatică a performanței a făcut o impresie puternică asupra specialiștilor [13] .
La începutul anilor 1990, US Air Force a explorat utilizarea sărituri cu schiurile pentru aviația de bază; această abordare a fost văzută ca „o posibilă soluție la problema insuficienței pistelor de zbor din Europa” în timpul Războiului Rece . S-a stabilit că atunci când se folosește o săritură cu schiurile cu un unghi de plecare de 9°, distanța necesară pentru decolarea F/A-18 Hornet este de aproximativ jumătate. [cincisprezece]