当前位置:龙泉人才网 - 职业人才 -

赫兹中国(舰载机是如何在航母上弹射起飞的)

  • 职业人才
  • 2023-12-29 23:00
  • 龙泉小编

故事开头

1984年,中国花了3000万美金从澳大利亚买了一艘轻型航母"墨尔本号",不过它上面的武器设备都拆除完了,就剩下一个空壳,可以说就是一堆废铁而已。

赫兹中国(舰载机是如何在航母上弹射起飞的)

西方国家更是想看我们笑话,花这么多钱买了垃圾回来做什么用呢?这不是冤大头嘛!

虽然当时我们已经造出来"两弹一星",但是对于航母还是满怀憧憬的!而根据预估,建造一艘航空母舰至少需要投入200多亿,这还不包括后续的改装以及保养费用。

200亿!在当时那可是个天文数字哦!

这时就有人提议,既然从头开始造航母太贵了,那我们可不可以换个方式,买别人家的二手航母用来研究?

当时澳大利亚正好有一艘航母要卖,价格也不贵,索性我们就买了下来。

赫兹中国(舰载机是如何在航母上弹射起飞的)

为了彻底了解航母里面的结构到底是怎么样的,我们就开始拆解“墨尔本号”,但是不拆不要紧,一拆发现上面的蒸汽弹射器和阻拦索设备竟没有被拆除,可以说是意外之喜!

这两套设备有多重要?

蒸汽弹射器,它通过高压气缸和控制系统将高温蒸汽能量转化为动能,以推动舰载机起飞,并且可以短距离内放飞很多战机。

赫兹中国(舰载机是如何在航母上弹射起飞的)

这对于提高航母的战斗力来说,无疑是很重要的部件!

有了这玩意,航母上的舰载机可以具备全天候起飞作战的优势,不会受到恶劣天气的影响。

赫兹中国(舰载机是如何在航母上弹射起飞的)

而航母阻拦索则被称为舰载机的"生命线",它可以保证将舰载机高速拦停,从而保证战机能在有限长度的航母甲板上平稳降落。

可以这么说:正是由于工程师们对它们的深入研究,明白了航母里面到底是怎么玩的,才诞生了后面的国产航母。

蒸电弹射区别

当然了,这么多年过去了,航母上的弹射方式也发生了变化。

目前主要有两种,分别为蒸汽弹射和电磁弹射,那这两者究竟哪一个比较好呢?

赫兹中国(舰载机是如何在航母上弹射起飞的)

前面说了蒸汽弹射是依靠高温蒸汽嘛,而电磁弹射是利用啥?

嗯!就是磁场。

具体来说,它是利用载流导线在磁场中受力,使磁通量在瞬间发生巨大的变化而产生的感应电磁斥力,从而将舰载机弹射升空。

赫兹中国(舰载机是如何在航母上弹射起飞的)

这么说来,电磁弹射貌似高级点嘛,确实如此!

但是对于拥有航母的国家来说,到底用哪一种,还是要进行综合考虑的。

蒸汽弹射说白了,就是一个蒸汽气缸,外加一个蒸汽控制系统,可以将高压蒸汽能量转化为动能进行弹射。

赫兹中国(舰载机是如何在航母上弹射起飞的)

看起来简单,但如何在舰载机可承受的高度范围内控制好弹射器的输出功率,才是真正的难点!

你可以理解为烧锅炉,但比日常见到的那种要复杂多了。

蒸汽弹射在使用的时候,需要将缸内的蒸汽由弹射阀门释放到弹射器缸内,缸内的压力上升,推动弹射活塞前进。然后活塞再推动舰载机做功,弹射阀门可以精确控制进入的蒸汽量,从此控制推力和弹射加速度,保证飞机结构不会超负荷。

赫兹中国(舰载机是如何在航母上弹射起飞的)

等到舰载机起飞后,蒸汽排放阀打开,把蒸汽排出,同时水杀器使活塞和飞机牵引器减速,由归位系统将其拉回起跑线。

所以这就造成蒸汽弹射结构非常复杂,而且体积异常庞大!

赫兹中国(舰载机是如何在航母上弹射起飞的)

举个例子,美国海军列装的蒸汽弹射总重量有500吨,体积约1000立方米。而相比较而言,电磁弹射则是采用模块化设计,直线电机可以分段安装拆卸,体积只有500多立方米、重量300吨左右,明显小很多。

最要命的是,蒸汽弹射器在极地地区可能无法使用,因为极地地区温度特别低,蒸汽容易凝结,导致蒸汽弹射器发生故障。

所以很少看到美国的尼米兹级航母去地球两极执行任务,而俄罗斯目前的库兹涅佐夫级航母就没有使用蒸汽弹射器,因为俄罗斯太冷了呗!

蒸汽弹射除了体积大以外,能源效率也是大问题。

由于是烧锅炉嘛,所以最终用在弹射上的能量大约只有6%,而电磁弹射就不一样了,从核能到动能只经过一个电能转化存储,能量利用率可以达到60%。

赫兹中国(舰载机是如何在航母上弹射起飞的)

一个是6%,另外一个是60%,十倍的差距呢!

效率低,这就导致蒸汽弹射的输出功率要大,而功率大则代表要烧更多的蒸汽才行!

同时蒸汽弹射对舰载机的重量也有要求,太大太重弹不起来嘛,而太小太轻,一弹就碎了,这样就极大地制约了舰载机的种类。

赫兹中国(舰载机是如何在航母上弹射起飞的)

既然蒸汽弹射有这么多的缺点,那直接上电磁弹射吧!

先别急,电磁弹射好是好,但也是有缺点的,比如造价昂贵。

举个例子,美国福特级航母上使用的电磁弹射器就花了数亿美元,还不包括后期维护等等。

赫兹中国(舰载机是如何在航母上弹射起飞的)

不仅如此,电磁弹射也是需要电力供应嘛!

比如美国福特级航母上的电磁弹射,每次全功率弹射耗能122兆焦,要求45秒内完成充电,充电所需要的功率大概是2.7兆瓦。

按照60%的效率就是4.5兆瓦,如果4台弹射器全部工作,就是18兆瓦,几乎占了福特号核反应堆发电功率的20%。

赫兹中国(舰载机是如何在航母上弹射起飞的)

除此之外,还要考虑航母上的雷达、空调等耗电大户,所以电磁弹射是很耗电的!

国产电磁弹射

这里就不得不说,中国航母上的国产电磁弹射,采用的是由马伟明院士发明的-中压直流综合电力推进,比美国的中压交流更高级也更可靠。

赫兹中国(舰载机是如何在航母上弹射起飞的)

直流系统有啥好处呢?

简单来说,就是它的调速范围很宽,抗过载性能好,调速时只需要变流,不用变压。因此系统总体重量轻、体积小、效率高。

另外我们在系统结构上也进行了创新设计,提高了系统的可靠性和抗毁性能,避免了电力系统出现故障,所有弹射器都当机的尴尬局面出现。

赫兹中国(舰载机是如何在航母上弹射起飞的)

值得一提的是,美国目前的核动力航母还是采用中压交流系统,也就是说这依然需要变速箱和主轴带动螺旋桨,这样的话,还是会有一部分噪音通过主轴传到水中。

赫兹中国(舰载机是如何在航母上弹射起飞的)

反观我们的电磁弹射,采用最新的中压直流综合电力推进技术,不仅省去了传动系统机械装置,大大优化了舰体空间,而且有充足的电力供应,可以保证电磁弹射器的上舰。

既省电又省地方,妥妥地吊打漂亮国!

结尾

最后做个总结吧。

对于航母来说,弹射系统可以算是核心中的核心。而想要实现舰载机的快速起飞,电磁弹射无疑是比蒸汽弹射更为便捷。

赫兹中国(舰载机是如何在航母上弹射起飞的)

但另一方面,电磁弹射可是个电老虎啊,一般认为只要核动力航母才能使用,而中国由于在综合电力系统上的突破,如今常规动力航母也能上电磁弹射。

赫兹中国(舰载机是如何在航母上弹射起飞的)

这就很厉害了,毕竟连半个世纪以来都在用航母的美国,在电磁弹射方面还落后我们呢!

要不怎么说,任何东西都阻挡不了聪明智慧的中国人,不是没有道理的!

免责声明:本文内容来源于网络或用户投稿,龙泉人才网仅提供信息存储空间服务,不承担相关法律责任。若收录文章侵犯到您的权益/违法违规的内容,可请联系我们删除。
https://www.lqrc.cn/a/zhiye/94508.html

  • 关注微信
下一篇:暂无

猜你喜欢

微信公众号