近些天,网上各大小军事博主都说了一件事,中国官方终于罕见的在视频中给了福建舰电磁弹射的镜头。这可不得了,中国的电磁弹射系统是美国一直梦寐以求追求的技术,这次官方怎么就这么大方了?难道有新的技术出现了吗?
看到这,一些大殖子又绷不住了,这次中国肯定又赢了对吧?不要忘了美国可是世界上第一个搞电磁弹射的国家!
这咱就得好好说说电磁弹射的历史了,其实美国的电磁弹射技术从原理上来讲并不是新技术,早在上个世纪二十年代,也就是差不多一百多年前,欧洲一些国家就搞了电磁弹射。只不过当时弹的不是飞机,而是火车。当时的欧洲工程师就发现,火车起步到额定速度这个阶段消耗燃料比较多,如果在起步阶段用外力给火车加速,那么就能减少水和煤的消耗。
但是当时没有好的变压器,在短时间内也产生不了那么大的电流和电压。他们想了一个折中的办法,利用惯性飞轮,在火车开动之前用电机慢慢给惯性飞轮加速,这样电流电压的峰值可以做的很小。
当巨大的惯性飞轮慢慢转起来的时候,积蓄了很多能量,然后快速把这些能量释放出去,让火车出站时速度提上来。当时没有半导体芯片,连电子管集成电路都没有,控制起来非常麻烦,所以这个方案最后不了了之了。
这个电弹火车就是美国航母电磁弹射的技术源头,当年美国人也有研究,在本世纪初又把这个老技术给拿了出来。2001年美国公布了CG(X)巡洋舰计划,起初美国军方向洛克希德马丁公司提出,要在这个巡洋舰上安装电磁弹射导弹,洛马公司于是开始研究惯性飞轮储能技术,后来CG(X)巡洋舰没有搞成,这个技术也没能用上,结果就用在了福特号航母上了。
所谓惯性飞轮储能,就是采用高速旋转的飞轮将机械能转化为电能进行存储,具有充电速度快、放电效率高的特点。福特号航母上的飞轮储能系统有若干个电动机、4个高速旋转的飞轮、外加能量转换器和控制系统等部分组成。在充电过程中,电动机驱动飞轮高速旋转,将机械能转化为动能存储在飞轮中,在放电过程中,飞轮通过发电机将储存的动能转化为电能,供给电磁弹射轨道。
这里只能讲一个大概,实际上整个过程非常复杂,连美国的一些军工专家也承认,福特号航母上的电磁弹射系统是一个半成品,故障率实在太高了,而且还容易干扰航母上的雷达阵列。
中国的电磁弹射与美国的完全不一样,我们使用的是超级电容储能,这个技术是近二三十年才发展出来的。超级电容充电速度快,放电速度也快,整个系统比较简单,而且寿命很高,故障率非常小。
当然,航母上用的超级电容也不简单,不是公交车上那种可以比的。大量的超级电容组装在一起,需要一个非常厉害的综合管理系统,弹射飞机的时候每个电容放电要同时进行,这个技术是很难的。还有电容的制作材料,美国人到现在也搞不明白,这个和电路板上的电容可不是一个概念。
我国为什么敢把福建舰的电磁弹射轨道镜头给放出来呢?不言自明,某些国家即便看了也学不会,仅仅从外表来看,根本不可能知道里面有什么,电磁滑轨部分中美差不多,储能和放电才是核心技术。
实际上,电磁弹射技术的出现本身就是人类的飞机发动机技术没有突破,只能妥协的产物。即便是涡扇都还是太耗油了,没有弹射轨道,起步阶段能耗掉1/3的航空煤油,即便是滑跃式起飞也是如此,有了弹射可以增加舰载机的作战半径。
其实除了电磁弹射以外,还有一种是火箭弹射,这是前苏联工程师提出来的一个概念,就是在舰载机尾部加装一个可以安装火箭助推包的装置,飞机要起飞时,把一次性助推剂给塞进飞机,点火给飞机加速。
这个想法其实挺好的,可以去掉整个弹射系统,航母内部的空间也可以节省很多,用来放固体推进剂。原理也不复杂,伊朗的“见证者”无人机起飞就是在下方加装一个小的火箭助推,连跑道都省下来了。缺点是携带100个火箭助推就只能弹射100次,携带1000个就只能弹射1000次。不过实战过程中,它用起来很方便,维护性实在太好了。
随着中国旋转爆震发动机的研制推进,我们以后制造的航母就不需要电磁弹射轨道了,爆震发动机推力可以做的很大,而且非常节省燃料,重量也比较轻。有了它之后,舰载机可以在平面甲板上直接短距起飞,力大飞砖思想永不过时