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从0到1与从多到瘫:中美电磁弹射发展反差之谜
wforum.com  2025-01-02 20:23  战机武器

为啥咱们此前没玩过航母,却搞出了电子弹射,手握十艘核动力航母的美国反倒搞不出来?

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关键就在交直流电的抉择上,咱们接着往下看。 电磁弹射装置,本质就是个直线电动机,原理和银行电动门差不多,靠推杆给目标施力来推动。平常推扇玻璃门,不管用交流还是直流电,电机能耗轻松满足,供电模式影响不大。可放到航母上就不同了,直线电动机要在2秒内,把至少30吨的飞机加速到300公里/小时以上,瞬间功率超200兆瓦,普通电机的供电方式远远不够,得找全新供电法,既能瞬间大功率输出,又不引发全舰功率负载波动。核心思路就是,靠舰内常规电路充电,再瞬间一次性释放能量,形成爆发力。

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如此,充能要求普通,放电单向,既不破坏舰艇综合电力系统,又能靠压缩充能周期的能量,满足弹射峰值功率需求。 虽说需求明确,但中美选了不同供电方式,也走上了相反道路。美国军舰用交流供电系统,电路负载波动大,没法用稳定输出能量的组件。于是,美国另辟蹊径,采用金属飞轮储存机械能来充能。

图里那个大铁坨飞轮,一般用高强度合金制成,质量巨大,上面还有旋转电机,由舰上综合电力系统驱动。弹射前,电机把飞轮转起来,电能转为机械能储存;战机就位,接通放电电路,飞轮又把机械能变回电能输出,实现弹射。 不过,这装置结构太复杂,能量转化损耗大,美军也受不了。

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为降损耗,装机前给飞轮系统抽真空,减少空气粘性损耗;用磁悬浮结构架起转轴,降低机械摩擦耗能。但这些降损手段,让系统更复杂,稳定性变差,故障率飙升。就算尽力降耗,能量转换损耗仍不可避免,飞轮转速随动能消耗变慢,放电峰值功率降低,平均每四次弹射就得重新充能,效率低得可怜。 为提升弹射效率,美国又搞了套控制系统,管理飞轮装置充放电。这系统有3组12个飞轮,对应4条弹射跑道,随便哪个飞轮出故障,对应跑道就瘫痪,这就是福特号电子弹射器迟迟没法正式交付的主因。

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