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综合电力推进系统让电磁弹射更高效

来源:中国青年网 发布时间:2018-01-05
摘要:当前,航母舰载机主要有滑跃起飞、垂直起飞和弹射起飞三种起飞方式。 滑跃起飞是指利用舰载机发动机的推力结合航母前部上翘十几度的甲板完成起飞...

  当前,航母舰载机主要有滑跃起飞、垂直起飞和弹射起飞三种起飞方式。

  滑跃起飞是指利用舰载机发动机的推力结合航母前部上翘十几度的甲板完成起飞,技术实现难度较低,但对舰载机性能、气动布局和起飞天气的要求较为苛刻,致使战机载弹量受到严重制约,预警机等大型飞机无法起飞。

  垂直起飞,是指舰载机发动机通过改变喷口方向,来控制发动机推力矢量实现起飞,机动性和灵活性较高,占用甲板空间相对较少,但战机起飞油耗较大、载弹量少,影响作战能力。

  弹射起飞是利用飞行甲板上布置的弹射装置,在一定距离内对舰载机施加推力实现舰载机的离舰起飞,相对其它起飞方式而言,它具有载弹量大、可以起飞预警机、加油机等大飞机的特点。其中,利用热能产生的蒸汽推动飞机起飞的方式是蒸汽弹射,经过几十年的实践检验,该技术较为成熟;利用电磁感应原理将电能转化为动能推动舰载机起飞的方式是电磁弹射,理念更先进,技术要求更高,目前国际上仅有美国“福特”级核动力航母采用此种方式。

  电磁弹射效率高,运行和维护成本低廉,相比蒸汽弹射具有一定技术优势。

  弹射能力更高。电磁弹射最大弹射能力高达122兆焦耳,比蒸汽弹射增加了29%,解决了蒸汽弹射能力接近设计极限的问题,能弹射所有舰载飞机,满足了新一代航母的需要。

  弹射范围更广。电磁弹射的功率输出由电路系统控制,能量输出调节范围远远高于蒸汽弹射,能够弹射从小型的靶机到大型的战斗机、从轻型到重型的各类舰载机,满足未来航母大量使用轻重不一、种类多样无人机的需求。

  弹射安全性更高。蒸汽弹射通过机械方法控制注入汽缸的蒸汽,由于推力无法精准控制,容易造成舰载机因受力不均出现机体受损。而电磁弹射则用闭路控制整个弹射过程,加速均匀且力量可控,具备高精度控制弹射能力,减少对舰载机和飞行员的作用力,可使机身寿命延长,为舰载机和飞行员创造了更安全的弹射环境。

  尽管目前唯一装备电磁弹射的“福特”级采用了核动力,但这并不意味着电磁弹射只能装备在核动力航母上。只要解决好储能问题,常规动力航母同样可实现电磁弹射,关键就是采用综合电力推进系统。

  电磁弹射耗电量巨大,对电力储备、瞬间高功率电能释放要求较高。据测算,电磁弹射一架30多吨重的舰载机,大约需要输出3000-4000KW的功率。而航母的电力需求处于不断增长的态势,本身供电能力就愈加不足,如果要在常规动力航母上使用电磁弹射器,唯一的办法就是采用综合电力推进系统。

  采用综合电力推进系统可大大增加电站容量,为常规动力航母使用电磁弹射提供了条件。即便是核动力航母,采用电磁弹射器也必须要搭配大功率的电力系统,而综合电力推进系统的能量转化效率更高。因此,该系统配置在核动力航母上可谓“如虎添翼”。

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