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中国航母的电磁弹射,和西方究竟有什么区别?

2024-10-04军事

有的人真的是跪得久站不起来了, 就一定认为,美国的电磁弹射,肯定要比中国的好,而且我发现,如今在网络上持有这个观点的不在少数。

但事实却是,美国的电磁弹射,和中国的根本不是一个东西,两者甚至都不能拿来相比较。

因为 中国福建舰的电磁弹射,领先美国福特号航母整整1个量级,甚至更多 !就连老美都不得不承认,这方面的技术,他们确实要落后于中国。

本期咱们来简单说一下,中美的电磁弹射,差距究竟在哪里?

我们先来说一下什么叫弹射,之前中国的航母是滑跃式起降,借助一个坡度产生一个向上的力,把飞机抛出去,但这会限制飞机的起飞重量,然而,起飞重量即舰载机战力的体现,为了飞更重的舰载机,弹射这个东西便被发明了出来。

弹射分蒸弹和电弹,蒸弹简单说就是烧开水,把一个储水罐里的水烧开,然后利用蒸汽把飞机跟打弹弓一样弹出去,说白了就是个超大号的高压锅,飞机就是高压锅的那个锅盖。

电弹则是利用电力产生磁能把飞机弹出去 ,这个优势在于体积小重量轻,而且弹射周期短,只要充电就能用,比烧开水快多了。

既然叫电磁弹射,就牵涉到用电问题,根据计算,福建舰一次弹射需要34度电,不多也就十几块钱的电费,但弹射的那一瞬间,所需要的能量在100MJ以上,这什么概念?

相当于电磁弹射在弹射的那么一瞬间,所要释放的能量,大概是40个中型发电站的水平。

那么这么大的功率,别说常规航母,就是核动力来了也不够用啊,所以这就牵扯到一个问题, 电能储存

为啥要储存电呢?

举个例子,上厕所冲马桶,按一下水箱里的水就能直接冲干净,但要是接个水管,一直慢悠悠的冲,那么一吨水都冲不下去。

而这个储存电能的方式,则就是中美电磁弹射的差距所在。

美国福特号 使用的电力储存方式,是利用电能,将4组重达几百吨的飞轮旋转起来,让它达到1分钟6000多转,这个过程需要45秒,然后利用飞轮的动能,瞬间发电,2-3秒就能产生数万千瓦的功率,以此将飞机弹射出去,整个流程是电能变动能变电能。

而福建舰所用的,则是一种超级电容,说人话就是一种特殊的电池,具体参数我在这没法跟您介绍,因为没有具体数据,但我可以跟您详细说说,相比较美国的飞轮储能,中国的电容有什么优势。

首先就是电容储存对空间要求很低,任何犄角旮旯的地方都能利用起来,不规则的空间也没有问题,之间用电缆进行连接即可,灵活性很大。

美国飞轮储存 ,对空间要求很高,必须在板正的空间内,而且大功率就意味着体积不小,为了抵消飞轮带来的扭矩,还必须成对使用,这就导致占地面积更大了。

一组两个一共四组, 用电弹本来就是图快捷和轻便,结果美国福特号航母的电弹系统总重,甚至超过了原本蒸汽弹射400多吨 ,请注意是超重了400多吨。这不妥妥点了个寂寞嘛。

其次 这玩意维修成本很大 ,想一下,单个重量将近百吨的飞轮,以每分钟6400转的速度高速旋转,这势必会产生金属疲劳,当运行一定时间后,机械部件存在应力和疲劳现象,就会出现故障,想一下,总共几百吨的飞轮突然破裂,这家伙,这就相当于在航母内部,装了一个破片高爆手雷呐!

并且奇葩的是, 美国福特号航母的飞轮,用的是串联设计,也就是说4组飞轮是合起来供应1个电弹轨道的,这就意味着,一旦其中1组弹射出现问题,剩下3个就都得罢工 ,等飞轮停下来检修完成后,才能再次使用。

美国在最开始对福特号电弹的要求是,4166次使用允许一次故障,,结果没想到,在测试时发现,每240次就会出现故障。所以我们就能看到这几年,福特级航母在进行电磁弹射测试时非常谨慎。

截至2021年4月,福特号已服役近四年,弹射次数仅超过8100次,每天不到5次,即每个弹射器每天弹射一次,绝大多数弹射的是模拟载荷, 也就是个纯铁疙瘩,少数是轻油无外挂的F18,极少数弹射无人机,但从未弹射过F35C。

可能老美也清楚这玩意不可靠,万一栽一架F35,那就亏大发了。

那可能有吴彦祖要问了,那为何美国不用超级电容呢?

问得好!

因为超级电容内阻很高,只能使用直流电,而美国在研究这方面技术的时候,因为技术不成熟其次研发难度高,所以最终用的是中压交流系统。

而中国搞舰载全电系统的时候,各种技术成熟了,所以研发出了中压直流系统,自然就可以使用这种超级电容。也算是一个后发优势。

而提到中压直流系统,就必须要介绍一个人:马伟明!马伟明院士有一句名言:要领先就领先美国,而这个中压直流系统就是他发明的。

想当年,世界各国开始研发舰船综合电力系统,这项技术不但可以提高舰船的操纵性,还是各种先进装备上舰的门槛,欧美当时研发的是中压交流综合电力系统,而马伟明,却提出了中压直流综合电力系统。

这后者可要比前者难多了,当时技术不成熟,界内的科学家都以为这家伙疯了, 因为这可是美国都搞不明白的东西 ,面对外界的质疑,马伟明全然不在意,经过数十年的努力,还真的搞了出来,并且反超外国至少10年,这其中的故事很精彩,视情况后续详细补充。

这里延展一下,以前我国的核潜艇因为噪音问题,被欧美嘲讽为水下拖拉机,而潜艇噪音,主要来自尾部螺旋桨转动时的空泡,和传动轴齿轮的转动噪音。

美国降噪的办法是改进桨叶角度和加装消音罩,而马伟明则直接取消了传动轴,直接在螺旋桨周围加了一个电磁装置,直接消灭了驱动轴的噪音。

另外还有 电磁炮项目,也是美国提出但却玩不转,中国却耍的贼溜的项目,这依然是马伟明主导的 ,这东西和电磁弹射有异曲同工之妙,所以马伟明在军迷圈有一个外号-雷电法王。

如今再看美国的电磁弹射,伊然沦为了笑话, 川普就曾吐槽 在这个破电弹上,我们花了10亿美元,但我们却连一个毛都没看见!

川普大喊要把 电弹取消改成蒸弹 ,但可能他不知道,因为这几年美国政府不给订单,搞蒸弹的公司早都转行了,连配件都不造了。

当然话说回来,超级电容也不是没有缺点,它最大的缺点就是贵,太贵了!

所以各位,我先点一根,您随意!