當前位置: 華文天下 > 軍事

中國航母的電磁彈射,和西方究竟有什麽區別?

2024-10-04軍事

有的人真的是跪得久站不起來了, 就一定認為,美國的電磁彈射,肯定要比中國的好,而且我發現,如今在網絡上持有這個觀點的不在少數。

但事實卻是,美國的電磁彈射,和中國的根本不是一個東西,兩者甚至都不能拿來相比較。

因為 中國福建艦的電磁彈射,領先美國福特號航母整整1個量級,甚至更多 !就連老美都不得不承認,這方面的技術,他們確實要落後於中國。

本期咱們來簡單說一下,中美的電磁彈射,差距究竟在哪裏?

我們先來說一下什麽叫彈射,之前中國的航母是滑躍式起降,借助一個坡度產生一個向上的力,把飛機投擲去,但這會限制飛機的起飛重量,然而,起飛重量即艦載機戰力的體現,為了飛更重的艦載機,彈射這個東西便被發明了出來。

彈射分蒸彈和電彈,蒸彈簡單說就是燒開水,把一個儲水罐裏的水燒開,然後利用蒸汽把飛機跟打彈弓一樣彈出去,說白了就是個超大號的高壓鍋,飛機就是高壓鍋的那個鍋蓋。

電彈則是利用電力產生磁能把飛機彈出去 ,這個優勢在於體積小重量輕,而且彈射周期短,只要充電就能用,比燒開水快多了。

既然叫電磁彈射,就牽涉到用電問題,根據計算,福建艦一次彈射需要34度電,不多也就十幾塊錢的電費,但彈射的那一瞬間,所需要的能量在100MJ以上,這什麽概念?

相當於電磁彈射在彈射的那麽一瞬間,所要釋放的能量,大概是40個中型發電站的水平。

那麽這麽大的功率,別說常規航母,就是核動力來了也不夠用啊,所以這就牽扯到一個問題, 電能儲存

為啥要儲存電呢?

舉個例子,上廁所沖馬桶,按一下水箱裏的水就能直接沖幹凈,但要是接個水管,一直慢悠悠的沖,那麽一噸水都沖不下去。

而這個儲存電能的方式,則就是中美電磁彈射的差距所在。

美國福特號 使用的電力儲存方式,是利用電能,將4組重達幾百噸的飛輪旋轉起來,讓它達到1分鐘6000多轉,這個過程需要45秒,然後利用飛輪的動能,瞬間發電,2-3秒就能產生數萬千瓦的功率,以此將飛機彈射出去,整個流程是電能變動能變電能。

而福建艦所用的,則是一種超級電容,說人話就是一種特殊的電池,具體參數我在這沒法跟您介紹,因為沒有具體數據,但我可以跟您詳細說說,相比較美國的飛輪儲能,中國的電容有什麽優勢。

首先就是電容儲存對空間要求很低,任何犄角旮旯的地方都能利用起來,不規則的空間也沒有問題,之間用電纜進行連線即可,靈活性很大。

美國飛輪儲存 ,對空間要求很高,必須在板正的空間內,而且大功率就意味著體積不小,為了抵消飛輪帶來的扭矩,還必須成對使用,這就導致占地面積更大了。

一組兩個一共四組, 用電彈本來就是圖快捷和輕便,結果美國福特號航母的電彈系統總重,甚至超過了原本蒸汽彈射400多噸 ,請註意是超重了400多噸。這不妥妥點了個寂寞嘛。

其次 這玩意維修成本很大 ,想一下,單個重量將近百噸的飛輪,以每分鐘6400轉的速度高速旋轉,這勢必會產生金屬疲勞,當執行一定時間後,機械部件存在應力和疲勞現象,就會出現故障,想一下,總共幾百噸的飛輪突然破裂,這家夥,這就相當於在航母內部,裝了一個破片高爆手雷吶!

並且奇葩的是, 美國福特號航母的飛輪,用的是串聯設計,也就是說4組飛輪是合起來供應1個電彈軌域的,這就意味著,一旦其中1組彈射出現問題,剩下3個就都得罷工 ,等飛輪停下來檢修完成後,才能再次使用。

美國在最開始對福特號電彈的要求是,4166次使用允許一次故障,,結果沒想到,在測試時發現,每240次就會出現故障。所以我們就能看到這幾年,福特級航母在進行電磁彈射測試時非常謹慎。

截至2021年4月,福特號已服役近四年,彈射次數僅超過8100次,每天不到5次,即每個彈射器每天彈射一次,絕大多數彈射的是模擬載荷, 也就是個純鐵疙瘩,少數是輕油無外掛的F18,極少數彈射無人機,但從未彈射過F35C。

可能老美也清楚這玩意不可靠,萬一栽一架F35,那就虧大發了。

那可能有吳彥祖要問了,那為何美國不用超級電容呢?

問得好!

因為超級電容內阻很高,只能使用直流電,而美國在研究這方面技術的時候,因為技術不成熟其次研發難度高,所以最終用的是中壓交流系統。

而中國搞艦載全電系統的時候,各種技術成熟了,所以研發出了中壓直流系統,自然就可以使用這種超級電容。也算是一個後發優勢。

而提到中壓直流系統,就必須要介紹一個人:馬偉明!馬偉明院士有一句名言:要領先就領先美國,而這個中壓直流系統就是他發明的。

想當年,世界各國開始研發艦船綜合電力系統,這項技術不但可以提高艦船的操縱性,還是各種先進裝備上艦的門檻,歐美當時研發的是中壓交流綜合電力系統,而馬偉明,卻提出了中壓直流綜合電力系統。

這後者可要比前者難多了,當時技術不成熟,界內的科學家都以為這家夥瘋了, 因為這可是美國都搞不明白的東西 ,面對外界的質疑,馬偉明全然不在意,經過數十年的努力,還真的搞了出來,並且反超外國至少10年,這其中的故事很精彩,視情況後續詳細補充。

這裏延展一下,以前中國的核潛艇因為噪音問題,被歐美嘲諷為水下拖拉機,而潛艇噪音,主要來自尾部螺旋槳轉動時的空泡,和傳動軸齒輪的轉動噪音。

美國降噪的辦法是改進槳葉角度和加裝消音罩,而馬偉明則直接取消了傳動軸,直接在螺旋槳周圍加了一個電磁裝置,直接消滅了驅動軸的噪音。

另外還有 電磁炮專案,也是美國提出但卻玩不轉,中國卻耍的賊溜的專案,這依然是馬偉明主導的 ,這東西和電磁彈射有異曲同工之妙,所以馬偉明在軍迷圈有一個外號-雷電法王。

如今再看美國的電磁彈射,伊然淪為了笑話, 川普就曾吐槽 在這個破電彈上,我們花了10億美元,但我們卻連一個毛都沒看見!

川普大喊要把 電彈取消改成蒸彈 ,但可能他不知道,因為這幾年美國政府不給訂單,搞蒸彈的公司早都轉行了,連配件都不造了。

當然話說回來,超級電容也不是沒有缺點,它最大的缺點就是貴,太貴了!

所以各位,我先點一根,您隨意!