提到電磁彈射器畢竟,這是美國新一代福特級航母的亮點之一,一直被視為改變未來戰爭形態的一大利器。 那麼電磁彈射器和美國花了21年時間潛心研究的蒸汽彈射器有什麼區別呢?我國是如何在11年內打破美國的封鎖,實現自身突破,超越曲線的?
所謂電磁彈射,其實是指利用電磁能來推動被彈射物體的運動電磁炮”。雖然電磁彈射器通常不具備電磁炮的威力,但航空母艦上使用的電磁彈射器技術也是一種極其先進的產品,與蒸汽彈射器相比,它也具有許多優點。
對於蒸汽彈射器來說,電磁彈射器的優勢主要體現在五個方面,即節能結構簡單易於操作應用範圍廣“和”。降低故障率
首先,我們不得不談談節能,這並不是說電磁彈射器比蒸汽彈射器需要更少的能量,而是電磁彈射器在能量利用率方面明顯更高。 其實不難理解,蒸汽是由氣體推動的,氣體有乙個能量轉換的過程,在轉換過程中很難避免損失但是,電磁彈射器不同,它直接從電能轉換為動能,能量利用率直線上公升。
此外,我們還想提一下,公司的總功率往往是固定的,這意味著使用電磁彈射器可以在儲能充電上使用更少的功率,給其餘的大功率裝置留出空間,這也是電磁彈射器能量利用率高的另乙個優勢。
除了節能,電磁彈射器的結構也更簡單、更複雜。 與體積大、體積龐大、操作需要大量人工、維護難度極高的蒸汽彈射器裝置相比,電磁彈射器可以說是相當簡單易用的,其維護中最難的部分應該是冷卻系統,但即使是冷卻系統的維護難度也遠不如蒸汽彈射器的各種管道, 所以簡單的結構也是人們選擇電磁彈射器的乙個主要原因。
結構簡單,操作方便,與傳統的蒸汽彈射器相比,操作電磁彈射器的人數可以更少這無疑是乙個巨大的人力節省。 更關鍵的是,與電磁彈射器的困難和危險情況相比,電磁彈射器只需要遵循其預先設定的程式,可以說是相當方便的。
不管電磁彈射器的簡單性如何,它不僅在功能上弱於蒸汽彈射器,而且更強。 舉個最簡單的例子,電磁彈射器既可以彈射那些極重的戰鬥機,也可以彈射那些極輕的無人機,而蒸汽彈射器則很難做到,使用大功率蒸汽彈射器彈射小型飛機,比如無人機,在彈射過程中很容易摧毀它們。
最後,電磁彈射器的故障率也遠低於蒸汽彈射器,這也是人們普遍認為電磁彈射器將逐漸取代蒸汽彈射器的重要原因。
正是因為電磁彈射器與傳統蒸汽彈射器相比具有上述五大優勢,美國在掌握蒸汽彈射器的基礎上,花了21年時間苦心研究電磁彈射器,最終規定從福特級航母開始,逐步配備電磁彈射器功能。 既然電磁彈射器有這麼多優點,是不是證明它沒有缺點呢?
當然不是,電磁彈射器與蒸汽彈射器相比也有三個缺點。
電磁彈射器的第乙個缺點是:耗電量非常大,以至於常規動力航空母艦可能無法瞬間分配如此多的動力。 但是,這個問題對於核航母來說不是問題,核電被用作能源,足以提供電磁彈射器。
電磁彈射器的第二個缺點,電磁彈射器軟體控制演算法的水平要求極高它在對電流的實時準確控制方面也有很高的要求,這意味著要想實現電磁彈射,往往需要非常先進的技術,但這對於已經掌握電磁彈射的美中兩國來說並不難。
至於電磁彈射器的第三個缺點,是其核心技術從未有過突破性發展例如,快速充放電電源和強大的儲能結構一直是電磁彈射器發展道路上的絆腳石,世界各國超級電容器的發展非常緩慢。
我們之所以說中國在電磁彈射器領域發展了11年,實現了美國彎道的超車,關鍵在於第三點,中國在超級電容器領域已經達到了世界先進水平,甚至在一定程度上,中國在電磁彈射器領域已經領先於美國, 這一切都要歸功於馬偉明院士研製的“中壓直流綜合電源系統技術”。正是這項技術為高能系統在艦船上提供了基本可能,也直接推動了我國在電磁彈射器領域的快速發展。
也許這個時候,有人會說,既然電磁彈射器這麼好,而且中美兩國在電磁彈射器領域也取得了長足的進步,那麼為什麼美國拒絕安裝電磁彈射器呢?
其實原因很簡單,不是因為電磁彈射器壞了,而是因為電磁彈射器太貴了根據美國簽署的相關訂單,福特級航母上的電磁彈射器高達13億美元,而美國預計將在10艘航空母艦上安裝電磁彈射器,累計支出將高達13億美元,這確實比單價不到900萬美元的蒸汽彈射器的銷售貴得多。 但是,隨著科學技術的發展,電磁彈射器的生產成本必然會降低,因此對此無需過多擔心。
在馬偉明院士等國內科研工作者的幫助下,或許我們可以領先美國一步,生產出更便宜更好的電磁彈射器,讓我們一起期待。