自2017年福特级航母下水后,军蠢们不断发文,酸福特的电磁弹射器因为使用交流系统,问题很多,不好使,无故障工作周期很短,还不如蒸汽弹射。但是军蠢们缺乏科研经验,不懂一个新的设备建成,总是存在各种问题,一款新设备故障率最低的时候,永远都是用了十年甚至更久之后。需要持续研发修改,才能逐步完善。经过6年修改,福特舰的交流弹射系统已经改善了很多,从刚开始无故障工作周期181次,到272次,再改善到405个周期,到2021财年时电磁弹射器的无故障工作周期为460个周期,2022年美国国防部作战测试与评估办公室(DOT&E)进一步改善到614个周期。 为提升电磁弹射器的可靠性,美国海军升级了福特号所有与电磁弹射器相关的传感器,并有所改进。电弹维护站增设一个态势感知显示器,以便在使用过程中发现并解决故障。C-13型蒸汽弹射器的设计指标,仅仅是405个工作周期出现一次故障而已。现如今的电磁弹射器的工作周期已经上升至弹射614架次的舰载机才会出现一次故障,表现已经相当的不错了,交流电磁弹射器在放飞能力方面,经过六年修改已经超越蒸汽弹射了。 福建号航母于2022年下水,下手后用了两年时间安装了马大神电磁弹射器,这段时间军蠢弱智们不断吹嘘马大神的中压直流系统如何了不得了,故障率比福特舰的交流弹射系统低得多,不过最近数据出来了,马大神直流弹射系统的故障率是0.21%,就是弹射476次出一次毛病,而按美国国防不的报告,福特舰现在的故障率只有0.16%,低于马大神直流弹射系统,狠打了嗨翻天的军蠢们的脸。下面来对比一下福特舰交流弹射系统和马大神中压直流系统的优缺点。 交流直流系统从电力系统的建设开始就一直在竞争,开始的时候,大名鼎鼎的爱迪生采用的就是是直流电系统,1881年8月,爱迪生买下珍珠街255号到257号的几间仓库,开始兴建全美第一座发电厂,可不久后就出现问题,因为输电线路的电阻损耗,电力只能传输到离中央电厂不到2公里的区域,超过这个范围便会输电效率就会大幅度降低,结果爱迪生的珍珠街电厂服务范围很小,要服务整个纽约市,就必须建造数十座电厂,对纽约这样地价高昂的城市来说并不现实。这时另一个牛人出现了,就是特斯拉,1884年,28岁的特斯拉前往美国,投奔到爱迪生的门下,然而不到10个月他便离开。特斯拉与爱迪生性格差异很大,跟其他人也合不来,更深层的原因在于:爱迪生不喜欢交流电,特斯拉无法说服他。特斯拉专注于交流输电系统,特点是交流电可以通过变压器升到高压,在高压下输电,电路损耗很小,于是可以长距离低损耗地输电,高压交流电可以通过较细而廉价的铜线传输到更远的距离,而后“降压”供给旅馆、公司或家庭使用。对直流电而言,无法升高或降低电压,不具有交流电的可调控性。特斯拉建立了三套完整的单相、双相、多相交流电系统。1888年5月16日,一直默默无闻的特斯拉被邀请到美国电气工程师协会做演讲。演讲的题目是《交流电动机和变压器的新系统》(A New System of Alternate Current Motor and Transformers),结合演讲的内容,他演示了两台小型交流电动机,引起与会者的惊奇和赞叹。这场演讲让特斯拉在科学界一举成名。1893年在芝加哥举办的世界博览会,会上西屋电气公司使用的交流供电系统和爱迪生的通用公司的直流供电系统同台竞争,最终,交流供电系统大获全胜,这也成为社会大众改变对交流电认识的转折点。博览会结束后不满一年,美国国内新订购的电器、电动机有超过一半使用交流电,这要归功于西屋电气在博览会的成功展示以及特斯拉电动机的优越表现。目前世界上的供电系统主要都是交流供电系统,所以在交直流的竞争中,直流系统在历史上就是失败者。 那么用在航母上如何呢?美国海军目前采用的是舰载中压交流技术,军蠢弱智们说这个系统存在着不稳定的问题,而马大神的中压直流系统稳定性好,马大神吹什么“要领先,就要领先美国人”,把军蠢弱智们激动得热血沸腾,以为马大神的系统真的了不得了,其实马大神的中压直流系统只是简单稳定,他的所谓领先只是使用了简单系统而已,美国海军的中压交流技术虽然目前有稳定性的问题,但福特号只是电磁弹射的第一艘航母,未来中压交流系统不是没有改进的余地,此后的研发可以增加系统稳定性,不同弹射系统之间的隔离也不难做到,以避免当一台弹射系统不能工作时其它的也不能使用,可以预见,这些毛病在随后的研发设计中都可以解决。事实表明经过6年研发,福特舰的无故障工作周期已经从刚下水时的181次大幅增加到614次,已经超过以前的蒸汽弹射。 然而马大神的中压直流系统却有难以解决的问题,虽然军蠢弱智们吹那系统效率高,其实中压直流系统有理论上无法解决的低效率问题,马大神的中压直流系统其实不是完全的直流,而是交流发电,变压到6000伏,通过逆变器把交流电转化为直流电,直流输电,再通过逆变器把直流电转化为交流电,使用交流电机驱动螺旋桨。这个过程中比使用交流输电系统多了交流变直流和直流变交流两次变换,这两次变换每次变换都要损失10%-20%的电力,假设交直流逆变器的效率取中值85%,那么经过两次交直流转换后效率只剩下72%,就是说28%的电在交直流转化过程中损耗掉了。003航母已经确定不是核电,电力本来就没有核航母充沛,现在又在交直流转换过程中损失了近30%电力,那电将更加不足了。美国福特号航母的综合电力系统”并不成熟,导致故障频发,问题是有的,可是不成熟可以通过研发解决问题,走向成熟。马大神的中压直流只是贪图系统简单。但却存在理论上无法克服的根本缺陷:低效率。今后003航母将受到这个系统的拖累,因为效率问题而在运行时耗掉大量燃油,作战范围受到很大限制,需要不停补充燃料。 还有军蠢以为马大神弹射器是使用直流电弹射,其实也不是,电磁弹射或者电磁炮都是使用直线电机的原理驱动,但直线电机也有两种驱动方式,一种是直流直线电机,这种电机是在导轨上下加上静态强磁场,然后用一个良好导体做衔铁,从导轨上给衔铁通入很大的电流,使衔铁在强磁场和强电流驱动下运动。这种驱动方式最早用于电磁炮,事实已经证明这种方式有很难克服的障碍,就是需要极大的电流,系统运行在低压大电流模式下,导轨必须是良导体,因为衔铁在导轨上高速运动,导轨又必须非常耐磨,可偏偏大自然设定了一个自然规律,耐磨的材料导电律差,导电性好的材料不耐磨,如果采用这种弹射方式,那么导轨会很快磨损,换导轨就成了很麻烦的事情。同时大电流产生大量的热,也对弹射造成麻烦。另一种直线电机是交流驱动式,就是把交流电机的转子定子放平,让其从转圈变成直线运动,这种方式不需要很大的电流,系统运行在中压小电流模式下,导轨不需要导电,可选择使用导电不好的高硬材料,解决磨损问题。看马大神发在《电工学报》上的文章:“电磁发射技术的研究现状和挑战”,他在文中写得明白:“电机式电磁发射技术,指发射装置为传统交流直线电机的电磁发射技术,如电磁弹射、电磁阻拦、武器载荷通用电磁发射等;轨道式电磁发射技术,指依靠直线导轨进行接触式馈电的电磁发射技术,如电磁轨道炮、电磁枪等”。显然马大神明确说了,电磁弹射使用的是交流直线电机模式,不是直流轨道式。因此马大神的电力系统,发电是交流发电机,驱动是交流电机模式,只是电力传输时使用了直流,过程经过了交流变直流,又从直流变交流,每次变换都损耗了能量。电磁弹射不能直接用电机发的电,需要使用储能装置,军蠢说直流电可以直接用电池或超级电容存储。实际上超级电容的体积比飞轮大得多,如果用超级电容来储电,那么占用舰上空间就太大了,用超级电容做电磁弹射的储能元件跟本就是愚蠢想法。用电池储能也不行,虽然电池储能的能量密度较高,但放电速度太慢,电磁弹射整个过程只有几秒,电池储的电不能在很短时间内放出来等于没用。而且查查马大神的研发经历,他一直是做飞轮储能的,可以确定福建舰肯定是采用的飞轮储能系统,而飞轮储能实际上还是一个交流电动机驱动飞轮来储能,需要用电时则通过一个交流发电机把飞轮的动能转变为交流电。所以军蠢们以为马大神的系统是直流发电,直流传输,直流储存,直流弹射,以为那系统效率高,只是军蠢们拍脑袋的无知幻想,实际上马大神系统不能直流发电,不能直流储存,不能直流驱动螺旋桨,不能直流弹射,根本是个低效率系统,但却被很多人吹成效率高。 军蠢弱智们得意地问,为何中国能掌握美国没有的技术?好像马大神的中压直流很了不得,可事实真相是马大神就是选择了一个简单低效率的落后系统,老美追求高效率,搞的是复杂高效率的技术,在开始时有些问题,复杂系统开始时有问题正常,但以后完全可以解决。中压直流系统虽有一些优点,但无法灵活变换电压和电流不容易切断两个致命弱点直接导致了其组网的困难和输电效率低下,而军蠢弱智们吹马大神的时候,就只吹中压直流系统的优点,不提其缺点。 军蠢们错误地认为福特舰弹射故障率高是交流弹射的问题,福建舰安上马大神直流弹射器后就没有问题,还说陆上实验很多次了,上舰后肯定没问题。实际上海上和陆上有两点不同,首先海上时常摇晃,遇到风暴或者在战时摇晃得更加厉害,而目前弹射所需的电磁储能系统用的是飞轮储能,飞轮在海上摇晃环境下,轴承受到很大的力容易出故障,这跟交流直流系统有屁关系,福特舰存在的问题,马大神电磁弹射系统照样存在。 此外海上是高盐潮湿环境,电子元件和线路很容易出现短路等问题,这些都增加了电磁弹射系统的故障率,因此电磁弹射的故障率高于蒸汽弹射,理论上是必然的。另外整个电磁弹射系统有无数条电线,在战争环境下,如果一个炸弹下来,弹片划断一根,整个弹射系统也不工作了,要找出问题线路非常困难。相对之下,滑跃甲板就一块钢板,没那么多容易出毛病的电线和电子元件,就算甲板上炸个坑,也能很快换个备用甲板,维修维护成本比电磁弹射少得多。
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