美国电磁弹射为什么要用交流电?(美国的电磁弹射器为什么还没有中国的好呢)

2023-03-11 18:08:24

 

事实上,美国即研发了中压交流推进系统,又研发了中压直流推进系统只不过中压交流推进系统的研发难度要低于中压直流推进系统而在最初时,美国就选择了难度较为小的中压交流推进系统也只有这样做在舰艇的未来动力上,才可以继续领先全球。

导致DDG-1000驱逐舰采用了中压交流拳全电推进系统,福特级航空母舰安装了中压交流电磁弹射器不过,美国并没有放弃多对中压直流推进系统的研究,在舰艇规划中,中压直流推进系统预计在2030年列装使用所以说,为了领先全球其他国家,在最初时,美国就点错了科技树。

另外,美国军工有一个传统。那就是“在研发武器时,总是采用最先进的技术,无论该技术是否成熟可靠”。这个传统是半仙半魔,利弊各半。目的吗,就是上文所提到的为了领先全球其他国家至少一代。

这一点从很多例子中可以得出结论在1988年进行的A-12隐身舰载攻击机项目,最终由于材料,重量,造价高昂等因素无疾而终还有F-120和F-136变循环航空发动机,即便是十多年后的今天,变循环航空发动机依然未能装机使用。

F-23隐身战斗机,该机由于极为注重隐身性能,忽视了机动性和敏捷性,最终落败于F-22。各种高超音速导弹,美国起步最早,但是装备部队最晚,中俄两国的高超音速导弹已经服役了。

还有本文的主角,“福特”级核动力航空母舰加装电磁弹射器,是福特级相对于尼米兹级来说最大的不同,也是导致福特级核动力航空母舰至今未能形成战斗力的根本原因甚至早在2019年时,美总统还想将电磁弹射器换成蒸汽弹射器。

不过如今这个愿望怕是达不成了,毕竟生产蒸汽弹射器的DW公司已经破产了中压直流电磁弹射器与中压交流电磁弹射器的优劣。简而言之中压直流电磁弹射器具有能量密度均匀,稳定性高,结构简单,操控方便的特点。

中压交流电磁弹射器具有能量密度大,稳定性不太高,结构复杂,不好控制的特点通过分析中压直流电磁弹射器,中压交流电磁弹射器各自的特点可知:中压直流电磁弹射器比较稳定,带来的就是弹射效率高,这点是最重要的中压交流电磁弹射器就不太稳定了,导致故障频发。

另外,无关于哪种弹射器主要是交流和直流电带本身的问题直流电的优点:线路造价低,传输过程中的损耗小直流电的缺点:电源和换流站的造价高昂交流电的优点:输电设备建造方便利于传输,电源和换流站的造价低

交流电的缺点:在输电线路中存在电容电流,会引起不必要的损耗,交流电比直流输电发生的故障多通过对比直流电和交流电的优缺点之后,就可以得出,福特级航空母舰之所以选择中压交流电磁弹射器,就是因为中压交流电磁弹射器的技术门槛低,比较容易实现。

要知道福特级航空母舰的研发时间是在1996年,服役时间是在2017年但是其电磁弹射器是在2015年首次在舰上进行试验的就在一年之后的2016年,东方大国对电磁弹射器和蒸汽弹射器进行了试验就当时的技术条件来看,能够用上电磁弹射器已经足够先进了。

单就这点而言,已经领先全球其他国家了

东方大国电磁弹射器的发展历程毕竟东方大国的电磁弹射器样机是在2008年研发出来的到了2011年,电磁弹射器基本上就可以使用了美国电磁弹射器的发展历程而美国的电磁弹射器的研究最早可以追溯到1982年但受制于当时的技术条件,所有的设备无法满足需求,最终只是在1988年建造了一个长度仅有3米左右的模型而已。

与此同时,还进行了电磁弹射,制动,回收以及电磁辐射试验等。

时间来到90年代末,经过论证,美国海军决定在福特级航空母舰上安装电磁弹射器在本世纪之初,即2003年,美国启动了电磁弹射器的研发工作到了2004年通过对比,美海军将研发电磁弹射器的合同授予通用原子公司2009年4月,美国海军通过了电磁弹射器重量,费用,技术风险等方面的关键设计审查。

同年的9月,电磁弹射器项目开始进入系统功能演示验证阶段。在2013年,电磁弹射器开始在下一代福特级航母上尝试安装。

通过对比东方大国和美国电磁弹射器的发展历程可知:在美国的中压交流电磁弹射器进行演示之前,东方大国的中压直流电磁弹射器的样机已经研发出来了当美国的中压交流电磁弹射器开始在福特级航空母舰上安装时,东方大国的中压直流电磁弹射器已经可以用了。

也就是说,东方大国的电磁弹射器技术,要比美国走得顺多了,走得快多了这种被对手追上的压迫感,是美国绝对不愿意看到的尽管知道中压直流电磁弹射器,比中压交流电磁弹射器有诸多的优势但是,规划中的中压直流系统到2030年才能使用。

已经安装到福特级航空母舰上的电磁弹射器总不能拆了吧,也只能捏着鼻子认栽了。据统计,福特级航空母舰上电磁设备的故障率还是很高的,根本就达不到设计指标。

在设计时对电磁弹射器的设计要求是每弹射4166次出现一次故障,实际上是每弹射272次,就出现了故障对电磁拦阻系统的设计要求是每阻拦16500次出现一次故障,实际上是每阻拦41次,就出现了故障对电磁弹药升降机的设计要求是每使用932次出现一次故障,实际上是每使用218次,就出现了故障。

综合来看,福特级航空母舰上的电磁设备可靠性是真的低。相比于早就成熟的蒸汽弹射器,那肯定是不如的。乃至于,福特级航空母舰至今还未能形成战斗力。

综合来看,受制于研发难度,最初的选择等限制,导致福特级航空母舰选择了中压交流电磁弹射器。


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