中国创造出了世界领先的航母飞机起飞新方式

sinacyj 收藏 13 17598
导读:几天看到一个中国的专家说瓦良格上不能装弹射器的妙论,我很是郁闷,中国的砖家们为什么都没有创造力和想象力呢,别人在平的甲板上设计装了弹射器,那是因为酶国没设计滑跃起飞的方式,不是说滑跃起飞就不能装弹射器,我们是有瓦良格号现成的平台,专家们难道你就不能把他当成一个优势?你就不能在曲面甲板上针对性设计弹射器?   说个简单的道理,火车的车厢是直的,却能沿着圆弧的钢轨转弯,难道火车只能在平直的钢轨上才能行驶?只知道跟着别人后面走,别人没发明的就难道一定就是不行的吗?我想在曲面甲板的下方装上完全相同曲线的轨道,

几天看到一个中国的专家说瓦良格上不能装弹射器的妙论,我很是郁闷,中国的砖家们为什么都没有创造力和想象力呢,别人在平的甲板上设计装了弹射器,那是因为酶国没设计滑跃起飞的方式,不是说滑跃起飞就不能装弹射器,我们是有瓦良格号现成的平台,专家们难道你就不能把他当成一个优势?你就不能在曲面甲板上针对性设计弹射器?

说个简单的道理,火车的车厢是直的,却能沿着圆弧的钢轨转弯,难道火车只能在平直的钢轨上才能行驶?只知道跟着别人后面走,别人没发明的就难道一定就是不行的吗?我想在曲面甲板的下方装上完全相同曲线的轨道,弹射器运动件沿着曲线轨道运动,弹射器一样能设计出来,就如火车能转弯一样。

由于有滑跃起飞对飞机产生的生力,弹射器的弹力只要有平直起飞方式的一半就够了,弹射器设计制造安装反而更容易,这样滑跃起飞加弹射器的起飞方式反而可能成为航母飞机起飞最好的方式,到时候酶国都还要跟着学呢。

中国新航母采用电磁弹射器独步全球

中国创造出了世界领先的航母飞机起飞新方式资料图:美国海军的F/A-18从现役航母的蒸汽弹射器上弹射起飞。

电磁飞机弹射系统-关键技术

电磁弹射器的心脏就是100多米长的直线感应电动机,它推动与飞机相连接的电枢。而目前电枢基本上是一个U形铝块,装在定子的3个侧面。直线电机的原理并不复杂.设想把一台旋转运动的感应电动机沿着半径的方向剖开,并且展平,这就成了一台直线感应电动机。

在直线电机中,相当于旋转电机定子的,叫初级;相当于旋转电机转子的,叫次级。初级中通以交流,次级就在电磁力的作用下沿着初级做直线运动.这时初级要做得很长,延伸到运动所需要达到的位置,而次级则不需要那么长。

实际上,直线电机既可以把初级做得很长,也可以把次级做得很长;既可以初级固定、次级移动,也可以次级固定、初级移动。然而,电磁弹射器也决不是仅靠直线电机工作的,它总共有强迫储能装置、大功率电力控制设备、中央微机工控控制及直线感应电机。

强迫储能装置

强迫储能装置是电磁弹射器的一个瓶颈,在国防方面一直是高度机密的。作用就是能平时储能,然后把大功率能量在短时间内释放出来。电磁弹射器工作时间不长,但是在做功时段是个加速度做功的过程,因此不能把它当成恒功率设备来考虑。

电磁弹射系统的强迫储能系统要求在45秒内充满所需要的能量。最大的舰载机起飞一般需要消耗的能量不会超过120兆焦,而这强迫储能系统最大能储存140兆焦的能量,此时充电功率为3.1兆瓦,算上损失,4兆瓦左右(实际上达不到的),四部电磁弹射系统同时充电,充电总功率可达16兆瓦(1兆瓦=1000KW),可见没有强大的电源是无法满足电磁弹射需求的。

当然,航母上耗电的又岂止是四部电磁弹射器,另外还有电磁轨道炮、升降机、激光(目前激光的功率都不算大)等其它用电加起来的话必须要航母总功率达60兆瓦以上,否则电磁弹射器充电时也会影响其它系统用电的。

电磁弹射器难就难在电能不象蒸汽,根本不适合大容量储存,象储存弹射舰载机这样的能量更是难上加难。通用原子公司在实验电磁弹射器时对强迫储能装置只字不提,可见其技术的高度机密性非同一般,想突破也非易事。

大功率电力控制设备 中央微机工控控制装置 直线感应电机

磁悬浮列车就是用直线电机来驱动的。关于直线感应电机实际上原理简单,在实际生活中也可遇到不少。目前美国的电梯轿厢门就是采用直线电机驱动,而中国在还大部分停在车床上等不太多的场合。用于电磁弹射器的直线电机与它们相比可谓超功率的,而且其工艺方面也比普通的高。

电磁弹射器的直线电机动子是采用铝筒(大部分材料为铝),为U型状,其中3面与直线电机的定子相对,其中往复道与航母存在摩擦外,其余均不会产生摩擦,而且铝筒质量轻,远远小于蒸汽弹射器的活塞,因此返回非常容易,减速道也可短的多。实际上,其中动子部分一部分专家认为还可以进一步减轻,那么电磁弹射器效率是明显的。

导轨

电磁弹射器的导轨与电磁轨道炮的差异很大,也比其复杂的多。

电磁弹射器的导轨共有4个,分别为上部2个,下部2个。但每跟导轨都非常长(200米以上),安装在起飞甲板的下面。并且每跟导轨内部均有超导体与其熔接,中间是高压冷却油,其冷却油在进入导轨前的温度低于-40℃,而从导轨出口的温度低于-30℃。不仅如此,导轨与飞机牵引杆的接触面至导轨中心还有很多特细的小孔,所以其冷却油不仅仅是为超导体降温,还有润滑的作用,而且会使飞机牵引杆在运行时降温。

飞机牵引杆是在飞机前轮下与飞机前轮连为一体的装置,可收缩并放置在飞机的腹腔内。其中间也为超导体,但无油冷确通道,而且与导轨连接处面积较大,均为软接触。在起飞前,飞机牵引杆伸出至上下导轨之间,飞机发动机起动并开如运行,但约一秒钟时弹射器通电,强大的电流从导轨经飞机牵引杆后再流回另一对导轨并形成回路,牵引杆在强大的电磁力下被推动运行到高速(未到起飞速度,但只差一点)后电流被强制截止,牵引杆将不再受力,但在飞机发动机的推力下达到起飞速度。

为什么未达到起飞速度就断电呢?是因为由于飞机牵引杆与飞机连为一体,如果这时继续通电的话,飞机起飞时将把飞机牵引杆拉出,断电时会产生强大的电弧灼伤飞机牵引杆。

脉冲发生器

以上过程实际上是脉冲发生器完成的。蒸汽弹射器为使发动机与弹射器同步运行(缩短起飞距离),用一根钢棍先挡住飞机运行,由于飞机发动机推力无法推断钢棍,但与弹射器合力却可推断钢棍,从而使飞机在弹射器与发动机合力下起飞。但电磁弹射器却无需钢棍挡住,在飞机起飞时电磁弹射器同步通电,但电流是逐渐增加起来,而且在起飞末段将电流截止。

某型舰船特种电力技术,目前只有个别发达国家掌握。马伟明率课题组集智攻关,提出了具有当今世界先进水平的设计方案。然而,没有人相信他们能搞出来,原因是我国在这方面技术积累不够。对此,马伟明横下一条心:“哪怕少活十年,也要攻下特种电力技术难关!”

经过5年的不懈冲刺,马伟明带领项目组完成了样机研制和试验的全过程,43项关键技术全部被攻克,申报国防专利32项。中国科学院、中国工程院7位院士在对这一重大成果评审时激动不已,认为这项重大关键技术的突破,其意义不亚于“两弹一星”和载人航天。


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