向世界宣布!003航母正式测试电弹,可比肩美国!

宇宙天文馆 2024-06-14 17:20:50

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2023年11月26日,海外社交平台上出现一些疑似“福建舰”对电磁弹射系统进行测试的视频。

从视频来看,福建舰其中一个弹射器发射了一辆“小红车”,这是用于测试的飞行器。

在发射之后,小红车咻地一下飞出百十米远,这说明在发射上,我们的电磁弹射技术是没问题的,但是跟美国的电磁弹射技术相比呢?

何为电磁弹射技术?

大家都知道,航母战斗力强大与否跟舰载机有关,但这不仅取决于舰载机的打击能力,还跟舰载机的起飞能力跟效率有关。

目前全球航母舰载机有三种起飞方式,分别是垂直起飞、滑跃起飞、弹射起飞。

弹射起飞是比较领先的技术,适用于短程发射大载荷,综合性能最高,因此成为未来航母发展的主流。

这一技术可以细分成液压弹射起飞、蒸汽弹射起飞、电磁弹射起飞,其中蒸汽弹射技术被美国垄断,电磁弹射技术是最先进的,只有中国和美国完整地掌握了这一技术。

根据电磁感应原理,切割磁感线可以产生电流,相当于产生电能,而电能又可以转化成为动能,动能可以助推舰载机起飞。

具体来讲,相比蒸汽弹射,电磁弹射的优点主要有以下几个方面:

首先,电磁弹射装置体积小,重量只有蒸汽弹射装置的50%,这相当于可以节省大量空间用于安装其他装置,同时也降低了维护的难度。

其次,电磁弹射耗水量不大。蒸汽弹射需要依靠淡水,而航母通常在海面上居无定所,本身就处于缺乏淡水的环境。

因此,蒸汽弹射要求航母配有海水净化装置,这也要占不小的空间。

最后,电磁弹射弹力能量幅度宽,精准控制能力强。

相比蒸汽弹射,电磁弹射装置最大能量宽幅要超出20%,这说明其有能力让体型更大的舰载机快速起飞。

同时电磁弹射可以根据实际需要调控电流,可以满足不同体型机型的起飞需要。

但是世界上几乎不存在完美的东西,现在电磁弹射技术也有一些比较明显的短板。

比如,电磁弹射涉及大量技术,这对各种技术的融合有着极高的要求,必定会影响电磁弹射的稳定性。

虽然跟电磁弹射的优点相比,这些缺点可以暂时忽略不计,但是电磁弹射作为一项新兴技术,需要经过大量验证。

根据社交平台视频来看,我国已经开始对福建舰的电磁弹射装置进行测试,那么我国这一技术发展到什么程度了呢?

中国弯道超车

按照美国航母发展路线,美国先是有了蒸汽弹射,然后再有电磁弹射,但我国没有“照抄”这一路线,选择直接研究电磁弹射。

有的人可能会好奇为什么中国选择“弯道超车”?其实是因为蒸汽弹射跟电磁弹射的原理不具有继承性,这两种技术截然不同。

即使我们掌握蒸汽弹射,也没有办法用在研究电磁弹射上,到头来还是要从零开始,不如直接搞电磁弹射。

结果老美没想到的是,他们研究二十多年,曾经多次放弃的东西还真给我们研究出来了。

虽然说电磁弹射最近几年才被中美用到航母上,但实际上这一技术相关的诸多关键技术早已被突破。

比如,电磁弹射需要用到直线电机技术,这一技术本就用于直线电梯、磁悬浮列车等诸多领域,早已经过实践验证。

因此,对于一个制造业大国来讲,电磁弹射基本上不存在无法跨越的技术障碍,但电磁弹射用在航母还是首次,有必要对相关技术、装置进行测试,以确定电磁弹射的可靠性。

从测试视频来看,福建舰有可能已经开始“静载”电磁弹射测试。

此前还有报道称,原本停在福建舰前面的大型船舶已经移开,可能是在给福建舰电磁弹射测试创造更大的空间。

“静载”测试是测试电磁弹射装置可靠性的必经之路,也是验证电磁技术的最佳途径。

早在2015年,美国唯一一艘搭载电磁弹射装置的现役核动力航母“福特”号曾经进行过静载测试,但等了两年左右才真正开始海试。

理论上来讲,任何一种装置都有可能出现故障,电磁弹射器故障平均4166次出现一次,但实际上“福特”号电磁弹射器平均发射181次就会出现故障,基本上测试没几天就要维修一次。

电磁弹射器出现故障有可能会导致整艘舰艇没有办法工作,更不用说连续作战了。

由于电磁弹射器故障频发,美国国内有声音认为,“福特”号应该放弃电磁弹射,重新用回电磁弹射。

另外,电磁弹射发射一次消耗的电能可能要33.6千瓦时,需要依靠足够的能量支撑。

美国“福特”号之所以可以安装电磁弹射,是因为该艘航母是核动力航母,动力几乎是用不完的。

但是福建舰是常规动力航母,这要求我们要有成熟高效的发电技术跟足够大的储电装置。

那作为“后来者居上”的福建舰,其所运用的电磁弹射跟美国相比如何呢?是更先进还是落后?

中美电磁弹射对比

目前由于中美都没有详细披露电磁弹射测试的数据,很难通过直观的数据进行对比,但是我们可以用中美在这方面的研究成果来探讨一下。

首先,在原材料跟设备上,中国不比美国逊色。

电磁弹射器要用“永磁体”来转化电能,顾名思义就是永久保持磁性的磁体,而中国是这种磁体的生产大国,且在高磁强度稀土永磁体方面颇有研究。

其次,中国工程院院士马伟明教授在带队攻克电磁弹射技术过程中,曾在43项关键技术上取得重大突破,成功申报国防专利32项。

此前马教授曾对外透露,中国舰载机弹射起飞技术已经不存在任何问题,试验过程也很顺利,早已不比美国,甚至在一些领域已经实现对美国的反超。

在电磁弹射研究中,马教授有一项特别突出的研究成果,即中压直流综合电力系统,将交流电转化成直流电。

当时全球有航母的国家大多采用交流高压型供电,但马教授却选择独辟新路。

相比之下,马教授所研究的中压直流型供电更加稳定、便利,使得电磁弹射比较不容易出现故障。

而按照美国海军计划,他们将在2028年后开始研究中压直流型供电,单从这一点来讲,中国的研究步伐已经比美国快了。

最后,许多人认为中国没有核动力航母是“痛点”,可能会影响电磁弹射技术的实际运用的效果。

不可否认的是,核动力确实可以源源不断为电磁弹射提供动力,但不是非要核动力不可,因为电磁弹射能量利用率比蒸汽弹射高10倍。

只要配备发电能力足够的装置,常规动力航母也可以使用电磁弹射技术,而近年来随着高铁等领域的发展,中国在电力研究方面已经占据领先地位,这将为电磁弹射研究提供有力支撑。

事实上,作为一项新兴技术,电磁弹射出现故障是再正常不过的事情。

但是对于我国来讲,这一技术已经没有不可逾越的障碍,我们要做的更多是在现有基础上对原本技术、装置进行完善、升级。

只有不断经过试验发现问题,我们的电磁弹射技术才能够变得更好。

而电磁弹射是未来航母发展的趋势,只要我们能够咬着牙坚持下去,那么最先彻底掌握完整且成熟的技术就有可能是我们。

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