常规动力+电磁弹射,中国下一艘航母将这么造

军迷圈
文|兵工科技
中国下一艘航母什么样?是常规动力+滑跃起飞、常规动力+蒸汽弹射,还是核动力+蒸汽弹射?又或者一步到位,采用核动力+电磁弹射。这些猜想随着“中国歼-15战斗机已进行了上千次电磁弹射试验”以及“马伟明团队开发成功整体推进系统技术”的报道,全部被颠覆。根据这两条消息,中国下一艘航母很可能采用常规动力+电磁弹射的搭配。

图注:我国下一艘航母装备电磁弹射器后,可以让歼-15舰载机的作战能力得到充分发挥
上千次电磁弹射试验的意义
出于慎重考虑,我国在下一艘航母是使用电磁弹射还是蒸汽弹射这个问题上,一直没有定论。还专门在海军还在葫芦岛基地建造了两条平行的弹射器,一条蒸汽弹射,一条电磁弹射,用来进行对比试验。
虽然对比试验的结果未向外界公布,但在11月2日播出的《今日亚洲》节目中,军事专家提到“中国的歼-15战斗机已经进行了上千次电磁弹射试验”。从这句话的意思来看,国产电磁弹射器的技术性能是过关的,可靠性应该也不错,与歼-15舰载战斗机的配合也没有问题,否则不可能完成这么多次的弹射试验。
另外,从电磁弹射器已经完成上千次的弹射试验,后续可能还要进行更多的试验来看,不光是要多积累一些试验数据,也有检验电磁弹射器长期工作下疲劳性问题的考虑。毕竟我国之前从未使用过弹射器,多积累一些试验数据,就可以进行建模分析,对舰载机和弹射器的改进和后续发展都有好处。

图注:美国电磁弹射器装舰前,也在地面进行了大量的试验
电磁弹射器没问题不代表能上舰
不过,电磁弹射器没问题不代表其能上舰,因为还存在一个能耗问题。电磁弹射器工作时对电力的需求很大,以美国“福特”号航母为例,其动力舱安装了4个独立的发电机组,由两台核反应堆驱动这四个独立发电机组发电,发出来的电先储存在8套飞轮储能装置内,以便在弹射瞬间产生120亿焦耳的能量,将舰载机弹射出去。

图注: F-18战斗机使用电磁弹射器从“福特”级航母上起飞
正因为电磁弹射器巨大的耗电量,以及只有核动力的“福特”级航母使用电磁弹射,使得长期以来人们都有一个思维定势,就是只有核动力航母才能满足电磁弹射用电,担心常规动力航母无法支持电磁弹射器工作。
整体推进技术解决电磁弹射上舰问题
幸运的是,这个问题被马伟明院士领导的一个团队解决了。他们开发的整体推进技术可以把舰上的所有机械能用来发电,然后通过计算机对电力进行精确分配,比如某些系统不需要全功率运作,便可将电能储存起来,供电磁弹射器这样的用电大户使用。
另外,为进一步提高舰艇的发电量,马院士团队还创造性的研制了交直流双绕组发电机电力集成供电系统,并采用中压直流综合电力系统代原来以交流电为基础的供电系统,解决了发电和负载两端交流频率、相位、振幅同步的问题,大大降低了能量损耗。
总之,马院士团队开发的整体推进技术通过开源和节流等手段,使得航母即使不使用核动力,也能提供足够的电能供电磁弹射器使用。而从我国下一艘航母的研制情况看,暂时没有采用核动力的打算,所以在电磁弹射器和整体推进技术研制成功的前提下,这艘航母怎么造似乎已经不言而喻了,那就是常规动力+电磁弹射。
本文摘选自《兵工科技》2017年第23期杂志《常规动力+电磁弹射 ——中国下一艘航母将这么造》一文。对此感兴趣的读者,请去微信公众号平台主页面左下方“微信购买”里点击“2017期刊”,进行选择,购买即可。
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