这两天,关于中国福建舰航母进行电磁弹射测试,“小红车”在航母前浅起一大片巨浪,这在军迷 眼中是最美丽的风景线。航母弹射器发射“小红车”又被称为“静载”测试,是弹射型航空母舰海试前的准备步骤之一,而福建舰刚刚完成电磁弹射系统的安装,测试过关意味着距离整舰海试仅有一步之遥。

如果你对比美国的福特级航母在电磁弹射器问题上的困境,或许就能明白福建舰在这方面遥遥领先的战略意义了。福特号就在静载测试发现电磁弹射器故障率过高,远远比不上蒸汽弹射器。

纽波特纽斯造船厂在2015年6月进行了首次静载测试,而福特号依靠自己的动力进行海试又等了两年。

福建舰进行电磁弹射测试,相比美国航母弹射系统,为何领先一步?

如果你再观察美国福特级航母的第二艘,也就是“肯尼迪”号,其安装电磁弹射器的工棚仍然未拆除,其下水后的舾装就要持续了5年。基于美国在建造航母时拥有非常丰富的经验,我们推荐“肯尼迪”号的电磁弹射器的技术挑战仍然未能克服。

美国的电磁弹射系统被称为电磁飞机发射系统,这个术语有时也用来描述中国的弹射器,尽管两者走不同的研发路线。福特号的测试体系出了很大问题,完全可以用其交付时间严重滞后来佐证,福建舰可能不会面临类似的问题,因为我们的电弹系统真的是遥遥领先。

从表面上看,美国人使用电磁弹射技术完全没有问题。因为蒸汽弹射器存在能量利用率低、维护成本太高以及弹射功率过大等等。相比之下,电磁弹射技术具有更广泛的使用范围、更高的耐用性、更少的维护成本、更高的能量利用率以及对辅助系统的需求弱化等特点。

福建舰进行电磁弹射测试,相比美国航母弹射系统,为何领先一步?

电磁弹射的原理和磁悬浮列车是一样的,它的动力来源是直线电动机。它通过稳定输入电流,产生电磁场和电磁推力,推动滑块,滑块带动舰载机加速。但是,中国的福建舰航母和美国的福特号使用了完全不同的两个技术路线。

“福特号”采用的是中压交流电力系统,优势在于,成本低和技术难度低,缺点是交流电在变压时存在无用功损失,能量浪费高、高负载失效问题、电力利用效率低。该舰的故障率较高,很可能就是弹射系统面对大重量负荷时容易出现失效

而“福建舰”采用的是马伟明院士团队所研发的中压直流电力系统。

福建舰进行电磁弹射测试,相比美国航母弹射系统,为何领先一步?

直流电的优势是传输稳定,能量利用率高,电流传输可靠性高、能量爆发值高。因此,马伟明院士才敢说这套系统非常适合用于高能武器和耗电量高的设备。

你可以要问了,美国知道中压直流系统有优势,为什么不采取这样的技术呢?其实,美国的“肯尼迪”号很可能就采取了中压直流系统,现在出现难产的情况,说明面对较大的技术困难。

中压直流系统有一些子系统非常复杂,比如直流断路器,控制策略的设计等等。所以,“福建舰”最大的骄傲就是电磁弹射系统,也是世界第一艘配备船舶中直流电力系统的航空母舰。

总体而言,同样是电磁弹射器,美国还真比不过中国。我们可以继续观察“肯尼迪”号是否能在2024年海试,就知道美国人在这一领域是否获得突破。

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