给你们介绍一下航母电磁弹射器。 点击:0 | 回复:10



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发表于:2007-03-15 21:21:00
楼主
作者: 林扬

  时代的不断变化都在催促着新生的事物发展,战争中的武器也在不断的升级,越来越多的人认识到,仅凭过去的那种勇气和力量已经远远不能适应现代战争的需要了。而做为集高科技于一体的航母,也在发生着天翻地覆的变革,这些都表现在目前已接近竣工的布什号航母,现已定为福特级。福特级航母造价达到80亿美元,是以往同样航母造价的一倍以上,显然,如此重金打造的航母与以往的航母将会有本质的区别。因为这艘航母不仅使用了电磁轨道炮、激光做为防御武器,而且还使用了让世上所有国家都羡慕的电磁弹射器。

  一直以蒸汽弹射器为自大的美国佬为什么抛弃了至今连老毛子都没有掌握的蒸汽弹射器呢,是什么迫使自己更换已经用惯了的设备了呢?可见电磁弹射器的魅力之强。其实要论电磁弹射器与蒸汽弹射器相比,用现代的高速列车与蒸汽机相比是毫不夸张的。

  首先是效率问题,现役的蒸汽弹射器效率只有百分之五,电磁弹射器高达百分之六十,而且没有密如蛛网的高温高压蒸汽管道维修的噩梦,省人又省钱。在军事开资庞大的美军,是有一定意义的。
  
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  其次是电磁弹射实应性更好,电磁飞机弹射系统具有不断监视自身的闭路系统,连续调节速度和功率,以便适应每种飞机机型的弹射剖面。电磁飞机弹射器除具有较大控制灵活性之外,其重量和大小只相当于蒸汽弹射器的一半。消除了高压、高温蒸汽管路和阀的迷宫将减少值勤作业和战斗危险。由于使用电力电子分系统,电磁飞机弹射系统的维修人员将少30%。 未来电磁飞机弹射系统是模块化的,因此便于维修和改进时不同组件和分系统的交换.

  电磁飞机弹射系统具有更好的性能和和弹射控制范围,适合弹射飞机的范围很广。它将加速飞机的重量约在4.5~45吨,弹射速度在100~370千米/小时之间,控制灵敏度灵活,这是蒸汽弹射器不能达到的。

  还能任意调节弹射推力,哪怕是四吨的无人机,那是蒸汽弹射机一弹就碎的轻巧飞行器——讯息战的新宠,由于弹射动能配置方面的限制,轻型飞机反而更难弹射。而且不能够弹射当前美军使用的无人机。而高性能无人机登上航母是肯定的,由于有人舰载机和无人机大小不一,而蒸汽弹射器又没法调节弹射功率,而且效率太低,一次弹射一般要消耗614千克蒸汽,每次弹射结束都有大量蒸汽被排除,带走大量能量,其效率一般在4%~6%之间。而电磁弹射系统的效率约为60% 左右,对能量的需求大为降低。蒸汽弹射器由于功率无法精确控制,在弹射舰载机的过程中,对舰载机的推力上下波动比较大。而电磁弹射系统能够对弹射过程中的力进行精确控制,另外,蒸汽弹射器在飞机脱钩后仍然会维持很高的汽缸压强,对弹射器末端造成极大的冲击,而电磁弹射系统在与飞机脱钩后作用力立刻反向,对弹射系统末端的冲击力远远低于蒸汽弹射器。

  目前的蒸汽动力弹射器不能够用于弹射任何现役无人机,而这被认为是蒸汽弹射器的最大缺陷。信息技术突破性发展以及更轻、更灵巧武器的不断出现,使无人机在“尼米兹”级航母退役之前就可能上舰执行战斗任务。而美国的政治领导层更希望使用无人机作战,以把人员伤亡、被俘的风险降低到零。

  电磁弹射器还可以延长战机的寿命。电磁弹射器的功率可以根据弹射飞机的尺寸重量进行灵活调节,可用于弹射美国海军现在以及未来的各种有人飞机或无人飞机。同时电磁弹射器弹射力非常稳定,弹射过程中,其最大力与平均力的比值仅为1.05,这就大大减轻了弹射过程中飞机机体结构所受到的冲击,有研究表明,电磁弹射器的这一性能最大可使舰载机的机体寿命延长31%。此外,与蒸汽弹射器相比,电磁弹射器的尺寸、重量可降低50%,对人力的需求将减少30%,全寿命周期费用可降低20%,作战可用度可提高20%。

  电磁弹射系统还有一个蒸汽弹射器不具备的优点,那就是它很容易简化为满足短距起降飞机起飞的助跑系统,能很好地与滑跃跑道形状配合,可用于轻型航母或两栖攻击舰上,甚至能够用在任何采用综合电力系统的舰艇上。而蒸汽弹射器的汽缸必须保持直线,不可能装在滑跃甲板上。
  
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  另外,电磁弹射系统构成相对简单。它只用直线电动机进行弹射、制动和使往复车复位,不需要保持常备状态,在完全关闭的冷态条件下不到15分钟内就能达到待用状态。实际将来经验成熟后时间会更短,而蒸汽弹射器要依靠大量的系统和分系统,有液压泵、蒸汽、水力刹车、蓄压器等等,需要你不断给弹射槽预热,蒸汽弹射器的机械磨损严重,尤其是金属密封条,每弹射一次都会与此摩擦一次,更换量大。而电磁弹射系统使用的电力电子元件用无接触的瞬时电磁力,无磨损,可靠性在民用领域已得到检验,寿命都在几万小时,且具容错能力。 可见,如遇紧急情况下,电磁弹射器反应速度远远优于蒸汽弹射器。而且可靠性两者根本没法比。



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发表于:2007-03-15 22:24:00
1楼

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发表于:2007-03-16 08:39:00
2楼
给工控网友开个窗口.

龙居士

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3楼
开眼界了!

人生一搏

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发表于:2007-03-16 10:29:00
4楼
写得好,长见识。

lly

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发表于:2007-03-16 14:44:00
5楼
什么都好,为什么还造不出来呢?

该技术有个致命的缺点:
电能的储存和释放无法象蒸汽那样。
弹射那一瞬间功率是常用功率几十到几百倍,平台的电源是无法承受这个冲击的。如果在电的储存和释放没有突破,(要求体积小,功率大,)这个在陆地上玩玩还是可以,海上是没得玩的。

而蒸汽就相对简单,压力容器+阀门在原理上就简单地实现了能量的储存和快速释放。当然工程并不简单。

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发表于:2007-03-17 12:16:00
6楼

松松peak

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发表于:2008-12-18 12:16:31
7楼

容错能力?

 

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发表于:2008-12-18 15:48:36
8楼
回复内容:
对: lly 关于 什么都好,为什么还造不出来呢?

该技术有个致命的缺点:
电能的储存和释放无法象蒸汽那样。
弹射那一瞬间功率是常用功率几十到几百倍,平台的电源是无法承受这个冲击的。如果在电的储存和释放没有突破,(要求体积小,功率大,)这个在陆地上玩玩还是可以,海上是没得玩的。

而蒸汽就相对简单,压力容器+阀门在原理上就简单地实现了能量的储存和快速释放。当然工程并不简单。
内容的回复:

最新的美国航母已经开始应用此技术了

a158329903

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发表于:2008-12-29 14:38:40
9楼
能介绍一下电磁弹射器的工作原理吗

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发表于:2008-12-29 22:02:43
10楼
回复内容:
对: a158329903 关于 能介绍一下电磁弹射器的工作原理吗 内容的回复:

就是要在瞬间可控地释放大量的能量,比如要将10吨左右的物体在一秒钟内加速到100米/秒,需要瞬间释放,就有难度。

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