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中国航母电磁弹射震撼曝光:航母电磁弹射原理图解

发布时间:2015-08-20 15:52:46   来源:环球军事    编辑:七月

  中国航母电磁弹射震撼曝光:航母电磁弹射原理图解

  近几年来,“中国发展电磁弹射器”的说法,一直存在于坊间的传说之中,留给无数网友“不明觉厉”的印象。

  日前,美国一网站公布的卫星照片,曝光了中国某地的露天电磁导轨高速牵引装置。该网站称其为继美国之后世界第二条电磁弹射器地面实验设施。这一消息,足够挑战人们的常识。

  此消息在国内网络广泛发酵的同时,一篇中国工程院院士、海军工程大学教授马伟明少将在获国家科技进步奖时的获奖感言,被大面积转发。评论界普遍认为,这位国宝级的技术少将,所透露的信息是——中国电磁弹射技术研究已获成功。

  美军为何要采用电磁弹射器?这是因为这种弹射器有很多优点,首先是加速均匀且力量可控。C-13-1型蒸汽弹射器发射是最大过载可以达到6g,而整个行程的平均加速度仅有2g多一点,F/A-18战斗攻击机飞行员常常调侃C-13-1弹射器在后段往往没有飞机自身的发动机加速得快。

美国的槽式结构

  随着速度和气缸容积的增加,过热蒸汽的膨胀绝大多数能量用于蒸汽本身的加速和推动上了,而体积增加后气体膨胀所需蒸汽的比例成立方关系增加。蒸汽弹射器长度和气缸容积几乎达到极限,到弹射冲程的末端,蒸汽基本上只能加速活塞,对飞机的帮助不大。

  电磁弹射器的推力启动段没有蒸汽那种突发爆炸性的冲击,峰值过载从6g可以降低到3g,这不仅对飞机结构和寿命有着巨大的好处,对飞行员的身体承受能力也是一个不错的改善。此外,由于电磁弹射的加速和弹射器的长度没有关系,除了受到气动阻力和摩擦阻力的影响外,弹射初段到末段的基本加速度不会出现太大的波动,这就比蒸汽弹射的逐步下降来得更有效率。根据计算,平均加速度一样时,电磁弹射器可以比蒸汽弹射击让飞机多载重8%~15%。

  为什么中国的蒸汽弹射总是失败?因为,蒸汽弹射需要一个桶状的耐高压设施,该设施为整体铸造,长度为几十米,直线度及直径的精密度要求较高,我国的高精度数控加工及高精密铸造技术还不能满足这样苛刻的要求,至于理论技术,早就攻克了。

  据悉,目前世界上已开展研制电磁弹射器的国家仅有美国、英国、前苏联和中国。建造1:1全尺寸大型电磁弹射器地面试验设施,仅有美中两国。


该图是马伟明院士在研究现场指导电磁弹射的技术难点

  从美国网站公布的卫星照片推测,该试验装置总长大约为120至150米,其中电磁轨道估计长80米左右。

  专家认为,能建造这样大规模的实验设施,证明中国已全面验证和掌握了大型直线感应电机、高强度强迫储能装置以及高性能脉冲发生器等电磁弹射器的关键技术。

  “大型直线感应电动机、盘式交流发电机、大功率电力控制设备等,技术要求不算很高。”李小健透露,技术上的头号瓶颈,在于高强度强迫储能装置。

  电磁弹射,要在短时间内释放出巨大能量,远远超出了航母发电机的最大瞬间功率。强迫储能装置的作用,就是平时慢慢储能,弹射时把巨大功率在几秒钟内释放出来。这与高铁机车这样的恒功率设备完全不同。

  “蒸汽弹射器有储汽罐,可以把锅炉的蒸汽能量储存起来。”李小健解释道,“电磁弹射难就难在,电能不像蒸汽,不适合大容量储存。”

  值得注意的是,研发电磁弹射器的美国通用原子公司,对强迫储能装置只字不提,可见其技术的高度机密性非同一般,想突破决非易事。

  从这个角度看,中国电磁弹射系统研制成功的价值,着实非同一般。

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