不黑不吹的评价,中国电磁弹射技术已经超越了美国!美国最新的福特级航母已经下水两艘,其实福特级其它地方并没有多少进化,除了F35C舰载机之外,它和尼米兹级航母最大的区别就在于使用电磁弹射代替了蒸汽弹射。相比蒸汽弹射,电磁弹射确实有其过人之处,福特级在安装了电磁弹射之后舰载机起飞效率提高了50%以上,而003号航母一旦安装电磁弹射装置,舰载机起飞效率更是将达到辽宁山东舰的两倍以上。
▲八万吨的003航母预计采用三具电磁弹射器
我国的电磁弹射器技术是由马伟明教授领衔,海军工程学院与湘电集团联合开发,早在2017年媒体就透露歼15舰载机的电磁弹射已经在地面基地经过了上千次的试验,无论是安全性还是可靠性都达到世界领先水平。福特级上的电磁弹射技术半死不活,至今仍然没有完全搞定,以至于川建国甚至想要取消它。我们的电磁弹射经受了大量真实模拟起飞,上舰后将能够最快速度形成战斗力,这就是技术上的碾压,正如马伟明教授所说:领先就领先美国!今天我们真的做到了!
根据目前公开的消息,003已经基本确定仍然采用常规动力装置,相比于福特级核反应堆的澎湃动力,常规动力真的能hold得住电磁弹射吗?电磁弹射和电磁炮的原理其实大同小异,都是利用电磁感应原理原理,利用通电产生强磁场,从而使牵引器在磁场中加速运动,所以电磁弹射最主要是有电。而蒸汽弹射则是利用水蒸气膨胀后释放的能量带动滑块瞬间将飞机推出去,每次需要耗费海水约1.2吨,这玩意儿不光要淡化海水,还要进行多次能量转化,实际耗能比电磁弹射要多得多。电磁弹射的能量利用率能达到60%左右,而蒸汽弹射则只有3%左右,两相比较高下立判,无论是常规还是核动力,只要发电量充足,都足以承载电磁弹射,003虽然只是常规动力,也完全不用担心能量不足。
那么003航母为什么要直接跳过蒸汽弹射而采用电磁弹射呢?其中最大的原因就是蒸汽弹射的兼容能力太渣,无人机是未来空战的主流趋势,未来003航母肯定需要搭载攻击11、彩虹7等先进无人机,但是无人机重量相对较轻,抗冲击能力也较弱。蒸汽弹射装置由于自身天生设计原因,无法灵活控制功率大小,一次只能固定释放约100兆焦耳能量,只能弹射20到35吨左右的重型战机,如果是无人机很可能直接被拉碎了。而电磁弹射只需要控制电量大小就可以轻松改变输出能量大小,几乎没有任何上下限制。蒸汽弹射无法弹射的轻型无人机以及35吨以上的重型五代机都可以被电磁弹射兼容,试问无人机和五代机都用不上,要蒸汽弹射何用?
我国之所以能在电磁弹射技术上超越美国,主要在于前辈们高瞻远瞩的眼光和几十年如一日的深厚积累,我国早在60年代就已经开始了电磁弹射的研究,甚至曾经的歼6在很早之前就实现过在洞库的短距离电磁助推起飞。经过几十年的发展,我们的电磁弹射在2010年左右就已经验收通过,如果说在003航母上的装置属于定型量产品,那福特级上动不动就罢工不干的则只能算半成品。
▲国产电磁弹射和蒸汽弹射对比试验场
电磁弹射相对蒸汽弹射究竟有哪些优势呢?首先当然是效率的极速提升。电磁弹射装置自动化程度高,准备时间短,因此效率相对较高,按照美军的统计,尼米兹级蒸汽弹射的平均速度约120架次/天,极限约200架次/天,而福特级电弹的正常速度则达到约230架次/天,极限可以达到400架次/天,几乎在原有速度上翻了一番。
▲福特级的电磁弹射试验
蒸汽弹射附加的储气罐、加热装置、高压水泵非常复杂,体积和重量上都要比电磁弹射大得多。例如尼米兹级安装的C-13蒸汽弹射系统,体积1100立方米,总重达540吨,而福特级上使用的EMALS电磁弹射装置体积只有430立方米,重量也不到300吨。由于体型小,重量轻,使用电弹可以大幅度节省航母内部空间,提升机库面积,进而增加舰载机数量。
在可维护性上,蒸汽弹射由于能量转化次数多,内部结构复杂,维护性也非常差,尤其是气体密封、压力罐、连接锁等装置非常容易出问题。蒸汽弹射每进行50次左右,密封条等小物件就必须更换,操作起来也比较麻烦,严重影响操作效率。此外蒸汽弹射每次都要损耗锅炉内大约5%的蒸汽储量,而这会导致锅炉压力降低,直接影响航母速度,尼米兹级连续弹射8次后,速度会从30节直线下降到20节左右,如果要保持一定的甲板风,舰载机起降只能分波次进行,无法像电磁弹射一样连续弹射执行攻击任务。
▲蒸汽弹射时的大量水蒸气