2025年11月5日,福建艦正式入列。作為全球首艘采用常規(guī)動力電磁彈射技術(shù)的航空母艦,福建艦的技術(shù)突破標志著中國航母躋身世界前列。電磁彈射與蒸汽彈射相比有何不同?本文將對此進行探討。
電磁彈射某種程度上類似于另一種形式的“電磁炮”,兩者都采用直線電機。電磁炮發(fā)射的彈丸一般幾克到幾百克,最大也不過上千克,其最快速度可達每秒數(shù)千米。而電磁彈射器的速度較低,每秒幾十米到幾百米即可滿足需求,主要用于大載荷的短程加速,如航母上艦載機的彈射起飛。火箭電磁發(fā)射裝置也與航母電磁彈射器原理相似,具備加速平穩(wěn)、沖擊力小等優(yōu)點,未來應用領域廣泛。
航母上的電磁彈射器主要由儲能系統(tǒng)、彈射直線電機、電力電子變換系統(tǒng)和控制系統(tǒng)四部分組成。其中,彈射直線電機是核心部件,通過控制輸往電機的電流大小產(chǎn)生相應的推力,將艦載機在短距離內(nèi)加速至起飛速度。電磁炮所發(fā)射的彈丸通常都在發(fā)射管內(nèi),而電磁彈射器則讓飛機“騎”在驅(qū)動器上彈射。
世界上最早的彈射器是由美國海軍上尉西奧多·埃利森于1911年研制成功的,但因設計原始并未起到太大作用。后來他成功研制了壓縮空氣式彈射器,并于1912年進行了首次彈射起飛。然而,當時飛機重量輕、速度低,不需要彈射也能從飛行甲板上起飛。隨著噴氣式戰(zhàn)斗機出現(xiàn),飛機變得更重,需要更長的助跑距離才能達到起飛速度,彈射器變得重要起來。二戰(zhàn)結(jié)束時,航母上裝備的液壓彈射器無法滿足噴氣式飛機的需求,于是出現(xiàn)了滑躍甲板設計理念,幫助重型艦載機在短距離內(nèi)獲得升力。
對于更重的飛機,例如固定翼預警機,滑躍甲板無法滿足起飛需求。此時,蒸汽彈射起飛方式得到重視。蒸汽彈射器以高壓蒸汽推動活塞,帶動彈射軌道上的滑塊,在45米距離內(nèi)將艦載機加速至250千米/小時以上投射出去。這種方式不僅縮短了助跑距離,還使艦載機可以滿油滿彈起飛,提升了留空時間和戰(zhàn)術(shù)靈活性。不過,蒸汽彈射對淡水依賴度高,單次彈射消耗近1噸淡水,且維護繁瑣。
面對現(xiàn)代海戰(zhàn)裝備的發(fā)展,蒸汽彈射的缺陷逐漸顯現(xiàn)。特別是無人機由于重量輕、結(jié)構(gòu)強度差,難以承受蒸汽彈射器工作時的瞬時沖擊力。相比之下,電磁彈射具有更快的冷啟動效率,只需通電即可工作,可在15分鐘內(nèi)達到使用狀態(tài)。此外,電磁彈射系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單,便于維護,峰平加速比要求保持在低于或等于1.05的范圍,末速度變異范圍限制在0~3節(jié)。電磁彈射利用電能轉(zhuǎn)化為電磁能,進而轉(zhuǎn)化為機械能把飛機彈出,整個過程更加穩(wěn)定可控。
見證、參與、創(chuàng)造福建艦入列進入最后的攻堅時刻姿態(tài)正常
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