航空母舰被认为是一国海军实力的象征,如果我们提到航空母舰我们必然会想到美国这世界第一大国。

自第二次世界大战爆发后,在太平洋战场上遭遇日军侵袭的美军开始意识到航空母舰在未来海战能起到关键性作用,因此在二战结束后美军开始疯狂研究制造各类航空母舰。

并随着现代航空技术的革新顺势改进了具备弹射能力的航母。然而随着蒸汽弹射的弊端越来越明显,美军从上个世纪开始便开始研究电磁弹射航母,最终的成果便是如今号称世界最强航母的福特号。

然而随着我国第三艘航母“福建舰”横空出世,我国成为继美国后第二个拥有电磁弹射航母的国家,这不仅让人思考一个问题,美海军福特级航母和中国福建舰航母都是电磁弹射航母,两者对比谁更有优势。

从直觉来看,大部分人会因为美军有着比中国更加丰富的航母使用经验认为福特级强于福建舰,然而事实上由于储能装置可靠性上的差距,美国对中国无电弹航母“经验值”优势可言。

因储能装置可靠性上的差距,美国对中国无电弹航母“经验值”优势

美国福特级航母由于提出时间较早,在电磁弹射上采取了储能比较保守的飞轮储能模式。

飞轮储能的概念最早在上个世纪初提出,但直到上个世纪60年代美国国家航天局才成功研制出一套飞轮储能的装置。

飞轮储能的原理其实很简单,简单来说就是发电机带动一个在真空状态下的机械转子产生机械能,在弹射系统需要用电时机械转子的机械能又可以转化为电能为弹射系统供电。

这套系统看似简单可靠但对于美军来说有几个潜在问题。

第一,福特级航母为核动力航母,因为核燃料的能量密度高,福特级航母上发电机单位时间内产生的电能很大,并不能全部被福特级的飞轮储能设施储存,这会造成很大的电能损耗。

第二,由于飞轮储能系统体积巨大,福特级没有太多供飞轮储能系统部署的空间,因此福特级只有两个飞轮储能系统。

而一旦其中一套系统出现故障需要检修就必须彻底关停一套系统来保证维修工程的顺利进行,在此期间剩余的飞轮储能系统不足以支撑航母正常起降,这对于要求24小时待命的美军航母是不可接受的。

此外,通过几年对福特级航母的亲自使用,美军还发现一个致命问题,福特级上的飞轮储能系统比想象中更容易产生能量损耗。

由于巨大飞轮的转动始终存在机械摩擦,飞轮储能的实际储能效率远低于理论值,这很不利于美军根据储能系统状况分配舰载机弹射作业。

与此同时在电磁弹射过程中,飞轮储能系统所提供的功率大多数时候达不到舰载机满载起飞的标准,这在战时就意味着美海军无法提供及时的。充足的空中火力支援,极大的削减了美军航母战斗群的打击能力。

因储能装置可靠性上的差距,美国对中国无电弹航母“经验值”优势

相比于美国,我国提出电磁弹射航母的时间较晚,这也使得我国可以在福建舰上使用比飞轮储能系统更加先进的储能技术。

目前据公开消息,我国福建舰航母采取的是一种中压直流综合电力系统,这项技术源于我国对于超高压输电的研究。

据实验推测,一个体积5立方米大小的电容器就可以满足两架正常配制的舰载战斗机起飞,考虑到福建舰只有三个弹射作业区域。

因此中压直流综合系统相比飞轮储能系统体积更小,能量密度更大。

其次中压直流综合系统由于采用直流电,因此在进行弹射作业时电磁弹射系统的功率不会像美国飞轮储能系统一样有较大的损耗。

因储能装置可靠性上的差距,美国对中国无电弹航母“经验值”优势

这无疑能保证舰载机部队的迅速出动,此外由于采用模块化电容设计,就算一个模块的电容器出现故障需要检修,整个中压直流综合电力系统也不会就此停摆造成航母无法正常作业。

因此无论是实用性,储能效率等方面来看,中压直流综合电力系统都比传统的飞轮储能系统更有优势,更不容易出现特殊情况。

美国虽然有更加丰富的航母使用经验,但就电磁弹射航母来讲,美军除了比中国更早使用以外毫无任何技术优势可言

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