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帖子主题:国产航母配备4套弹射器:只有核动力才带的动

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国产航母配备4套弹射器:只有核动力才带的动

目前世界各国的航母舰载机起飞技术有滑跃起飞和弹射起飞两种,后者又分为蒸汽弹射和美国正在研制的更先进的电磁弹射两种。中国辽宁号航母按照滑跃甲板式起飞。滑跃起飞是这艘航母的先天形态,但无论蒸汽弹射还是电磁弹射,对制造业大国中国来讲,这个技术并不成问题。

舰载机弹射器对航母作战能力起着非常重要的作用。那么在后续的中国国产航母上,如果装备弹射器,是采用蒸汽弹射还是电磁弹射?对此问题,广大军迷、部分军工部门都存在着学术上的争论。蒸汽弹射器在国外已有几十年的使用历史,证明了它的实用性,国外对其结构、效能、制造工艺都有公开的资料及案例可供参考。

电磁弹射器虽然远离提出距今也有几十年,但真正步入工程设计和制造,还是最近十几年的事,而美国首台电磁弹射器2014年才实际装舰。因此,有部分人认为,中国国内航母弹射器应该“一步一步走”,先研制和装备蒸汽弹射器,下一步才是研制、装备电磁弹射器。

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美国福特号航母上的电磁弹射器

这种观点粗看符合工程技术发展的一般规律和原则,即“先易后难”、“先简单后复杂”。但实际上,这个观点是建立在“蒸汽弹射器是电磁弹射器的前置技术”基础上的。事实上,蒸汽弹射器与电磁弹射器虽功用相同,但技术实现的手段差距甚大,所依仗的基本技术、基本材料、基本工艺,两者也有相当大的不同。

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美军航母上的电磁弹射器

首先蒸汽弹射器从原理上说,是一个超长汽缸的活塞蒸汽机。电磁弹射器则可认为是一个超大功率的直线电机系统。蒸汽弹射器的原理植根于第一次工业革命时期,在第二次工业革命后期,得益于钢铁和非金属材料加工工艺的进步,终于在工程上实现了。电磁弹射器的原理诞生于第二次工业革命(电力革命)时期,在工程上真正实现则是在第三次工业革命时期----电子技术、自动控制技术和信息技术的爆炸式发展,才最终将电磁弹射器从原理变成了现实。

蒸汽弹射器的材料,核心是高温高压材料。蒸汽弹射在工作时,汽缸、活塞、汽缸开缝都要频繁承受髙温高压蒸汽的冲击,如何保证弹射器的各系统在如此强大的冲击下仍工作稳定且有足够的使用寿命,就成了关键问题。在材料上,汽缸材质、活塞的结构和耐热材料、汽缸开缝的密封材料,都是需要特殊设计、特殊制造的。如汽缸开缝的密封材料,我们仅从它的技术指标看就觉得匪夷所思,至少,大部分读者平日接触到的民品橡胶材料,都达不到这样的性能。

电磁弹射器的关键材料,具有挑战性的主要有两个方面。一是大功率直线电机的材料,弹射器的大型永磁直线电机如何设计、电路采用何种材质,是必须重视的问题。在弹射的瞬间,大电流通过直线电机,导线也因电流而迅速发热,由此需要进行耐高温设计和安装复杂的冷却系统。当然,如果高温和常温导技术获得突破,可以一劳永逸地解决发热问题。

美军航母上的电磁弹射器

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二是飞轮储能系统的材料。储能的不只是一个大铁坨,它要在数千甚至上万转/分的转速下维持一定时间的旋转,这种情况下显然不能用传统及一般的轴承结构。

中国航母未来的电磁弹射系统长度可能会超过100米,使用直线感应电动机,有复杂的供电和指挥系统,其中最为关键的高效储能装置能在45秒内积聚舰载机弹射起飞所需的电能。为保证最重的舰载机起飞,弹射器需要消耗的能量大约为120兆焦,而高效储能装置最多可储存140兆焦的能量。此时充电功率为3.1兆瓦,加上能量损失,不会超过4兆瓦。4套电磁弹射器同时充电需要16兆瓦。这么大的电能就需要中国国产使用核动力。

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疑似中国航母电磁弹射器

目前来看电磁弹射关键是其中的致命点成为了中国难以攻克的难题, 比如说轴承的金属密度,和如何能在不损害航母动力或者能源储备上弹射出战斗机。意思就会使以最小的耗能弹射出舰载机。美国那样的弹射器中国不是造不出来,关键是能不能比美国更加先进。而美国能搞定,中国就一定能搞定!

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      0
      2016/8/24 16:43:10

      网友回复

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      电弹的功率如果不足,可以并联钢丝绳卷扬机来助力。

      2016/8/25 19:56:51

      我要发帖

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