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中美之电磁弹射角逐,电磁弹射器

来源:整理 时间:2022-04-08 22:38:04 编辑:华为40 手机版

▲福特号航母电磁弹射器模型示意两种弹射器各自的优缺点1、蒸汽弹射器这种弹射器自从英国率先发明以后,经历了英、美、法三国的长期使用,期间被美国多次改进完善,可以说已经相当成熟可靠。寻常常规动力航母(比如烧锅炉的库兹涅佐夫号航母),随便都能携带个七八千吨舰用燃油,就说舰上带个8000吨燃油,弹射器每次消耗0.1吨燃油,就算弹射个1000次,也才消耗100吨燃油,这恐怕是谈不上“耗油”吧?▲蒸汽弹射起飞那么蒸汽弹射器真正的缺点是什么呢?首先,这东西的体积重量比较大,总体布置结构复杂,比如说C-13型蒸汽弹射器系统总重约530吨,占用甲板下层空间1100m³;反观美军现有的电磁弹射器,系统总重只有280吨,占用空间也只有425m³;其次,蒸汽弹射器操作环境不够友好,弹射时甲板蒸汽弥漫、系统油液泄漏比较多,而电磁弹射器不存在这些问题;再次,蒸汽弹射器因为结构复杂,所系检修工作量比较大,每次检修需要大量操作人员和操作器械在充满油污的环境中进行,电磁弹射器则不存在这些问题。

中国的电磁弹射技术如何

中国的电磁弹射技术如何

中国的电磁弹射器技术已进行数千次歼15的弹射试验,取得了百分百成功,在技术上已经超越了美国。电磁弹射技术电磁弹射就是采用电磁的能量来推动被弹射的物体向外运动,是一种新兴的直线推进技术,适合于行程短载荷大的发射,广泛应用于军事、民用和工业领域,拥有广阔的前景。(电磁弹射技术)电磁弹射毫无疑问是航母最为关键的技术装备,也是军事大国最为重视的技术之一。

世界上目前只有美国的电磁弹射技术真正用在航母上了。英国、法国、俄罗斯等也投入大量人力物力研制电磁弹射技术,人口第二大国印度也计划在7年后将电磁弹射技术用在航母上。(美福特号核动力航母电磁弹射)美军电磁弹射虽然用在了福特号核动力航母上,但实际效率并不高,故障率大,需要常时检修和极大的维修量这一问题使终没有根本解决。

电磁弹射的优点(电磁弹射试验)电磁弹射将提高航母舰载机使用效率,不仅能够快速发射舰载机,提高飞机发射数量,有利于战争中取得决定性胜利,更为重要的是发射速度可控,发射力量大小调节方便,使得飞机损耗更低。中国电磁弹射技术(中国电磁弹射)中国电磁弹射研发虽然起步较晚,但是马伟明团队克服重重困难,已经攻破了这个世界级难题,掌握了世界上最先进的电磁弹射技术,且在技术上遥遥领先,独占鳌头。

在研发之初,马伟明院士曾立下宏愿,中国电磁弹射要做就做世界第一,正是有了这种豪气和霸气,使我国电磁弹射技术很快超越了美国,独领风骚,占在了世界顶端。我们的电磁弹射采用中压直流输电网,代替了目前以交流电为基础的主流方向,不但解决了技术落后的蒸汽动力弹射系统,反而还解决了电磁弹射动力不足的世界难题,使得我们的电磁弹射,跳出了国际上普遍依赖核动航母才能供电的难题,常规动力航母也能使用这个高大上的先进技术。

马院士团队研发的这套中压直流输电网,不但解决了常规大型舰艇上动力不足的问题,还能够使耗电量巨大的激光武器、微波武器等也能在常规舰艇上使用了,不需要再为电能不足发愁了。(歼_15电磁弹射试验)什么叫弯道超车?马伟明团队研发的电磁弹射技术这一伟大的工程、颠覆性技术!就是弯道超车。还是伟大领袖毛主席说得好:“世上无难事,只怕有心人”, 只要肯攀登,中华民族照样上九天揽月 ,下五洋捉鳖。

滑跃甲板能配电磁弹射轨道吗?

滑跃甲板能配电磁弹射轨道吗

滑跃式甲板可以安装电磁弹射轨道,但是弹射飞机的时候肯定会很困难,实用性并不大还不如将整个滑跃式舰首更换为平直舰首更经济实惠。舰载机在弹射时会承受巨大拉力,经过滑跃式甲板起飞时滑跑方向会受到甲板起伏的影响,很容易损毁电磁弹射轨道或者飞机的起落架,滑跃式甲板对舰载机滑跑方向的要求很高,这是弹射轨道不能满足的。

而且滑跃跑道的内部空间很难利用,不利于扩大机库容积也不利于内部舱室的合理分配,甚至对于航母的重力配平都是极难解决的问题,使用滑跃起飞甲板的航母普遍存在脚重头轻的问题,因此一般国家不愿意使用滑跃式甲板。而且滑越甲板和电磁弹射器是相互重复的装备,两都是为了帮助舰载机起飞时获得额外的升力,既然滑越甲板有这样那样的缺陷,在有弹射器可用的情况下就应该舍弃滑跃式甲板,以进一步优化航母性能。

计划对航母加装弹射器的国家都不约而同的使用平直舰首,只是加装了随时可以拆除的上翘甲板,为的就是在资金到位、技术成熟时随时可以在平直甲板上安装弹射器,英国的伊丽莎白级航母就是这样一种设计;中国的辽宁号和001航母都是滑跃上翘型舰首,如果需要加装电磁弹射轨道最好还是换成平直甲板的舰首,更换舰首算不上大工程早在二战之前就经常在军舰上发生。

德国的俾斯麦级战列舰和沙恩霍斯特级重巡洋舰刚建成时都是传统的低矮舰首,但是海试中发现这种舰首设计的抗浪性不好,在高海况的大西洋和北冰洋附近很容易被海浪埋没舰首,从而引发灾难性事故。之后被拖回船坞拆下舰首重新安装了上翘的“大洋艏”,这发生在1936年之前,以今天的技术为航母更换一个舰首根本不存在问题。因此,在上翘甲板上安装电磁轨道无论是实用性还是经济性都不如更换舰首,即便它确实可行。

电磁弹射器与蒸汽弹射器有何不同?

电磁弹射器与蒸汽弹射器有何不同

电磁弹射的优势在于以下几个方面。其一,他可以更好的调节力度和速度,以匹配不同大小不同重量的飞机,使弹射的过载“恰到好处”,有利于飞机的结构寿命。其二,由于蒸汽发生器、蒸汽管路和弹射气缸变成了换能电机组和电线,因此减小了体积,提高了安全性和可维护性。大家可以想象一下,如果弹射系统被击伤,是修理高压蒸汽管道容易还是接电线容易。

其三,蒸汽弹射是无法持续提供动力的,每次弹射都会降低压力,压力低到一定程度就要重新积蓄蒸汽。但电磁弹射采用不同的换能方式,简单的说是把发电机传来的电能传输给转换电机组,这个转换电机是发电/电动一体的,传入电能时他是电动机,把输入的电能转化为转子的机械能,弹射时它是发电机,把转子的机械能转换成电能,瞬间释放。

蒸汽弹射和电磁弹射的优缺点是什么?

实际上,蒸汽弹射器和电磁弹射器都能满足现阶段航母弹射舰载机的需求,只不过蒸弹代表了现有成熟技术,电弹代表着未来技术潮流,仅此而已。这两种弹射方式原理上其实都研究的很成熟了,但是理论知识转化为工程实践要迈过不少的坎,这也是蒸电之争的争议根源所在。▲福特号航母电磁弹射器模型示意两种弹射器各自的优缺点1、蒸汽弹射器这种弹射器自从英国率先发明以后,经历了英、美、法三国的长期使用,期间被美国多次改进完善,可以说已经相当成熟可靠。

装备此类弹射器的航母已经参加过多次实战,并且常年进行各种大规模军演,因此最大卖点就是在性能堪用的条件下,技术成熟、实际妥善率高、维护保养人员技能娴熟。此外,这种弹射器因为实用的时间太久了,其他国家或多或少的都能接触到其实物或者具体原理,因此研制门槛相对较低。▲美国CVN-72林肯号航母上检修蒸汽弹射器有人会说蒸汽弹射器的主要缺点是如果用于常规航母的话“比较耗油”,这个基本是不存在的。

以美国的C-13型蒸汽弹射器为例,其做功最大弹射能量为95MJ。我们以美军的F/A-18E/F“超级大黄蜂”舰载机满载起飞重量30吨计,当其被加速到250km/h起飞速度时需要的动能为:0.5x30000x(250/3.6)^2=72.25MJ。这样子看蒸弹的性能完全够用,就算是弹射可能满载超过30吨的F-35C型舰载机也戳戳有余。

那么如果将其装在常规动力航母上会耗多少油呢?我们选择军用重质柴油来看,2kg的重柴油燃烧热就有95MJ,公布的蒸汽弹射器能量效率为4-6%(我们以4%计),那么只需要50kg重柴油的燃烧热值就够了;然后再考虑一下增压燃油锅炉的热效率(我们以比较保守落后的锅炉50%热效率计),那么也就是需要100kg的重柴油就大大超过弹射一次所需的能量。

寻常常规动力航母(比如烧锅炉的库兹涅佐夫号航母),随便都能携带个七八千吨舰用燃油,就说舰上带个8000吨燃油,弹射器每次消耗0.1吨燃油,就算弹射个1000次,也才消耗100吨燃油,这恐怕是谈不上“耗油”吧?▲蒸汽弹射起飞那么蒸汽弹射器真正的缺点是什么呢?首先,这东西的体积重量比较大,总体布置结构复杂,比如说C-13型蒸汽弹射器系统总重约530吨,占用甲板下层空间1100m³;反观美军现有的电磁弹射器,系统总重只有280吨,占用空间也只有425m³;其次,蒸汽弹射器操作环境不够友好,弹射时甲板蒸汽弥漫、系统油液泄漏比较多,而电磁弹射器不存在这些问题;再次,蒸汽弹射器因为结构复杂,所系检修工作量比较大,每次检修需要大量操作人员和操作器械在充满油污的环境中进行,电磁弹射器则不存在这些问题。

最后,蒸汽弹射器的能量输出曲线变化比较大,电磁弹射的能量输出变化则比较平缓,飞行员的弹射体验比较好。所以基本上蒸汽弹射的缺点,大部分都是电磁弹射的优点。▲美军检修蒸汽弹射器部件2、电磁弹射器与蒸汽弹射器的对比▲蒸弹和电弹的数据对比通过看上表,人们有时候会有个误区,就是发现电磁弹射的最大能量为122MJ,而C-13型蒸弹的最大能量只有95MJ,就误以为所有电弹都比蒸弹能看输出高。

其实这个只是具体型号之间的比较,不是说蒸弹的最大能量就不能比蒸弹大,在C-13-2型蒸弹的基础上可以把最大弹射能量做到134MJ,只不过要付出更为庞大的结构体积和重量而已。所以我们还是要看能量效率和功重比,电弹效率60%,整弹效率4-6%;电弹能以不到蒸弹系统一半的体积和重量,输出蒸弹1.28倍的能量才是关键点。

用电磁弹射技术发射卫星,是不是可以大大减轻火箭发射重量呢?

借助外加动力发射导弹叫弹射发射导弹,现在的技术已经比较成熟。采用弹射技术反射导弹,在导弹发动机点火之前,就获得一定的初速度,在燃料相同的情况下,增加了射程。反过来,如果射程一样,发动机需要的燃料可以减少。当然,现在弹射发射导弹,主要采用的是压缩空气或燃气、蒸汽等,相信以后电磁弹射技术也会应用于导弹发射。

什么是「电磁式弹射器」,相比较于「蒸汽式弹射器」它有何不同?

蒸汽弹射需要一个以上的锅炉来供气,否则达不到推动飞机的目的,它所消耗的能源我们外行人是无法想象的,而电磁弹射只要有强大的功率来值撑,所消耗的只是电能,两者相比,蒸汽弹射,汽压要足够,否则推力达不到……电磁弹射,只要有电,基本就行啦,在弹射的时间上来讲,电磁弹射可以一架接一架的弹射,而蒸汽弹射,要等有足够的压力才可弹射,两者优缺点就出来了。

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