《電子技術(shù)應(yīng)用》
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爭(zhēng)雄!從遙不可及到平起平坐:中美航母電磁彈射技術(shù)

2022-06-17
來源:騰訊網(wǎng)
關(guān)鍵詞: 電磁彈射 航母

  我們知道,航母目前的艦載機(jī)起飛方式主要分為滑躍起飛和彈射起飛兩種。這兩種起飛方式其實(shí)在某種意義上決定著航母艦載機(jī)的戰(zhàn)力大小。

  其中蘇/俄系的航母都是采取的滑躍起飛方式,就連蘇聯(lián)制造的最后一艘八萬噸級(jí)的核動(dòng)力航母烏里揚(yáng)諾夫斯克號(hào)也是滑躍起飛的,這種起飛方式的特點(diǎn)就是艦首微微翹起,一般為12~15度角,能夠幫助戰(zhàn)機(jī)獲得更好的升力。

  飛機(jī)在這種方式起飛的情況下其載重量是會(huì)比正常起飛要少的,

  但是這種方式的好處就是技術(shù)較為簡(jiǎn)單,而且戰(zhàn)機(jī)是靠自己的力量進(jìn)行起飛的,無需外力的輔助。

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  烏里揚(yáng)諾夫斯克號(hào)

  此外還有一種方式就是彈射起飛,目前采用彈射起飛的航母大都是蒸汽彈射的方式,這種方式相對(duì)于滑躍起飛還是有很多好處的,首先是戰(zhàn)機(jī)裝載量大大提高(可以把油加滿了),而且航母無需考慮風(fēng)向等來起飛戰(zhàn)機(jī)。

 ?。ɑS起飛一般需要將航母的船頭轉(zhuǎn)向逆風(fēng),和二戰(zhàn)時(shí)一樣)

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  當(dāng)然,彈射起飛的技術(shù)難度還是很大的,比如彈射起飛的情況下就要求戰(zhàn)機(jī)本身夠堅(jiān)固,就容易造成戰(zhàn)機(jī)過重。其次目前使用的蒸汽彈射方式啟動(dòng)之前需要“聚氣”,

  這個(gè)過程較為漫長(zhǎng),并且要求鍋爐功率要有足夠的大產(chǎn)生大量的蒸汽,因此整體設(shè)備比較復(fù)雜。

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  目前比蒸汽彈射更為先進(jìn)的就是電磁彈射的方式,目前實(shí)際使用了電磁彈射的航母僅有美國的“福特”級(jí)航母。

  2010年,美國使用電磁彈射裝置成功起飛了一架F18,客觀來說,這確實(shí)是一項(xiàng)了不起的成績(jī)。

  不過,電磁彈射在此后卻遇到了瓶頸,到2018年為止,

  7000次彈射中有10次沒成功

  ,雖然看上去數(shù)字不大,但是這如果安裝到航母上也許就意味著戰(zhàn)機(jī)的損失,這樣的數(shù)據(jù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到能夠?qū)嶋H裝備的要求,因此美國一度產(chǎn)生了讓福特號(hào)航母換成蒸汽彈射的想法,這也導(dǎo)致福特號(hào)雖然已經(jīng)服役,但是實(shí)際戰(zhàn)力卻一直沒能形成。

  當(dāng)然,電磁彈射作為一種新裝備,其研究難度確實(shí)還是很大的。主要有以下幾種重要的技術(shù)。

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  電磁彈射器原理圖

  首先是電源和電動(dòng)機(jī)

  如水電站的發(fā)電機(jī)組一般每臺(tái)可以達(dá)到數(shù)百兆瓦,但是電動(dòng)機(jī)只能承受幾兆瓦,由此可見其技術(shù)難度之大。

  其次是儲(chǔ)能裝置

  電磁彈射無法依靠航母的電力直接供能,需要先將所需要的電能儲(chǔ)存起來備用,用到的時(shí)候再放出去。

  第三是彈射導(dǎo)軌以及冷卻技術(shù)

  彈射導(dǎo)軌需要使用牽引裝置與戰(zhàn)機(jī)相連,通電時(shí)就會(huì)產(chǎn)生力量,然后拉著飛機(jī)從航母上起飛。

  接下來是對(duì)于電磁影響的處理

  電磁彈射裝置容易影響航母以及戰(zhàn)機(jī)本身的電子設(shè)備,而這樣的影響要進(jìn)行最小的處理也是一個(gè)非常大的工程。

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  當(dāng)然,電磁彈射所需要的技術(shù)并不止有以上這幾種,這里散白哥只是簡(jiǎn)單舉幾個(gè)例子,讓大家了解一下電磁彈射技術(shù)的難度之大。

  而正是由于在當(dāng)年美國方面對(duì)電磁彈射難度的估計(jì)不到位,因此才影響了福特號(hào)航母的整體設(shè)計(jì)。

  當(dāng)年美國海軍要求電磁彈射器的大小不能超過425立方米,重量不能超過225噸,但是之后造出來的體積卻達(dá)到了1061立方米,重量600多噸!

  還好福特號(hào)航母是一艘排水量十萬噸以上的大型核動(dòng)力航母,不然電磁彈射裝置也許很難與我們見面。

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  電磁彈射艙

  盡管研究難度很大。但是需要承認(rèn)的是,電磁彈射器依然是今后海軍航母技術(shù)的發(fā)展方向,作為一種新東西,一開始有很多地方有點(diǎn)那啥其實(shí)也是可以被理解的。

  電磁彈射的好處還是很多的,與蒸汽彈射器相比電磁彈射器的優(yōu)點(diǎn)主要是體積小了,操縱人數(shù)也要少百分之三十左右,而且電磁彈射器的彈射的力度大小也比較靈活,

  因此也讓小型飛機(jī)上艦成為了可能。

  而且電磁彈射的力量比蒸汽彈射要大很多,足以使35噸的戰(zhàn)機(jī)以140節(jié)的速度離開航母,也可以使得47噸重的戰(zhàn)機(jī)以140節(jié)的速度離艦,最大重量甚至可以達(dá)到70噸!

  以這樣大的力量,也許有一天能夠讓雙發(fā)重型五代機(jī)離艦也說不定。

  未來?

  而我們?cè)谶@一方面其實(shí)還是有很多先進(jìn)的技術(shù)的,甚至有些技術(shù)連美國都需要學(xué)習(xí)

  比如我方已經(jīng)在直流電方面取得了很大的進(jìn)展,而美國一般是采取交流的方式,這種技術(shù)雖然比較成熟,而且研究難度也很小,但是這種方式的發(fā)電機(jī)并聯(lián)難度較大,壓降也大,這一點(diǎn)體現(xiàn)在了近段時(shí)間美國相繼問世的數(shù)種使用了電磁技術(shù)的艦艇上,經(jīng)常出現(xiàn)停車的情況。

  最后,讓我們共同期待裝備電磁彈射裝置的航母入役!


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