開(kāi)頭這幾天，中國(guó)第三艘航空母艦-福建艦正式下水，登上了全網(wǎng)熱搜。尤其它能夠以常規(guī)動(dòng)力，驅(qū)動(dòng)3條電磁彈射器裝置，僅比電力充沛的美國(guó)福

開(kāi)頭

這幾天，中國(guó)第三艘航空母艦-福建艦正式下水，登上了全網(wǎng)熱搜。

尤其它能夠以常規(guī)動(dòng)力，驅(qū)動(dòng)3條電磁彈射器裝置，僅比電力充沛的美國(guó)福特號(hào)核動(dòng)力航母少一條而已，這足以吊起美國(guó)的好奇心。

要知道美國(guó)核動(dòng)力航母的電磁彈射，那可是花了20多年研制，現(xiàn)在還是一大堆問(wèn)題。

理論上彈射4100次出現(xiàn)一次故障，然而實(shí)際上無(wú)故障彈射僅為400架次，這故障率讓美國(guó)自己都無(wú)法忍受。

而現(xiàn)在中國(guó)僅僅花了十多年，就造出了"全球領(lǐng)先，遠(yuǎn)甩老美"的全新電彈。

為什么我們常規(guī)動(dòng)力的003航母，能夠hold住這么多條的電磁彈射？這背后到底是靠什么法寶呢？

福特號(hào)航母

美國(guó)的福特號(hào)航母，是人類(lèi)有史以來(lái)排水量最大的航母，它長(zhǎng)332米，寬40米，排水量超過(guò)10萬(wàn)噸，采用核動(dòng)力推進(jìn)裝置。

它于2005 年開(kāi)始建造，直至 2017 年 7 月才正式服役。研發(fā)與建造，共耗費(fèi)資金130多億美元。

福特號(hào)內(nèi)部采用了大量的高新技術(shù)及各種先進(jìn)武器裝備，就比如配備了４部電磁彈射器，使得它成為目前唯一使用電磁彈射器的核航母。

相比之前的蒸汽彈射，電磁彈射就先進(jìn)多了。

它主要依靠直線(xiàn)電機(jī)作為動(dòng)力，通過(guò)強(qiáng)大的電流來(lái)使線(xiàn)圈產(chǎn)生磁場(chǎng)，從而給戰(zhàn)機(jī)起飛提供有力助推，可以讓航母在同一時(shí)間內(nèi)彈射更多的艦載機(jī)。

除了效率更高以外，蒸汽彈射要燒鍋爐對(duì)吧，就需要大量的管道和閥門(mén)，而現(xiàn)在電磁彈射完全不需要這些，體積和重量就會(huì)小很多。

對(duì)航母寸土寸金的地方來(lái)說(shuō)，每減少一寸的面積都能帶來(lái)很大的好處。

而且更重要的是，電磁彈射的力量是可以調(diào)節(jié)的。

不知道大家小時(shí)候有沒(méi)有玩過(guò)彈弓，想要射的遠(yuǎn)，就要把皮筋往后多拉一點(diǎn)。

這帶來(lái)的好處就是可以彈射各種各樣的艦載機(jī)，甚至像體型單薄的無(wú)人機(jī)也不在話(huà)下。

既然電磁彈射這么厲害，美國(guó)就是花費(fèi)巨資也要弄這玩意，據(jù)說(shuō)僅電磁發(fā)射系統(tǒng)的研究和設(shè)計(jì)就耗資超過(guò)10億美元。

就是在這樣的鈔能力加持下，美國(guó)經(jīng)過(guò)20多年的研發(fā)，終于把電磁彈射弄出來(lái)了，但是如今還是毛病不斷。

更令人頭疼的是，由于福特級(jí)的4條彈射器設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的問(wèn)題，導(dǎo)致了如果有一條出現(xiàn)故障，其余3條將全部癱瘓。

美國(guó)原本打算福特號(hào)造出來(lái)，是要比之前的尼米茲級(jí)航母提高50%以上的戰(zhàn)機(jī)單日出勤架次，但是實(shí)際結(jié)果卻由于電磁彈射器的拖累，使得如今的單日出勤架次一度僅能達(dá)到“尼米茲”級(jí)的1/3，尷尬了不是。

不僅如此，為了支撐電磁彈射器的運(yùn)行，美國(guó)把福特級(jí)的總發(fā)電能力由“尼米茲”級(jí)的64MW提高到192MW，足足提高了3倍。

但即使這樣，4臺(tái)電磁彈射器65MW的電力負(fù)荷，也達(dá)到了福特級(jí)總發(fā)電功率的三分之一。

為了解決這么大的電力消耗問(wèn)題，福特級(jí)還配備了12套總?cè)萘?20兆焦的飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)，再加上本身的綜合電力系統(tǒng)，才勉勉強(qiáng)強(qiáng)讓電磁彈射器能夠正常運(yùn)作起來(lái)。

003航母

中國(guó)最初的航母發(fā)展規(guī)劃，其實(shí)也是按照美國(guó)的航母發(fā)展之路走的，先蒸汽彈射再電磁彈射，而且蒸汽彈射都研發(fā)了二十年了，技術(shù)上已經(jīng)非常成熟了。

但是半路上殺出一個(gè)程咬金，那就是馬偉明院士的團(tuán)隊(duì)，成功研發(fā)了電磁彈射，從而在003航母上實(shí)現(xiàn)了彎道超車(chē)，一步到位直接上電磁彈射。

而能支撐電磁彈射器上艦的最關(guān)鍵技術(shù)、也是003航母最核心的黑科技之一就是艦船綜合電力系統(tǒng)。

其實(shí)，無(wú)論是常規(guī)動(dòng)力航母還是核動(dòng)力航母，本質(zhì)都是燒開(kāi)水，只不過(guò)常規(guī)航母用重油燒，核航母用核反應(yīng)堆燒。

比如我們的遼寧艦和山東艦，都配了8個(gè)蒸汽鍋爐，它們的啟動(dòng)是先用重油點(diǎn)火，把鍋爐水燒沸騰，直到變成400度以上的高溫高壓蒸汽，才能驅(qū)動(dòng)里面的蒸汽輪機(jī)，進(jìn)而產(chǎn)生帶動(dòng)螺旋槳旋轉(zhuǎn)的機(jī)械能。

同時(shí)蒸汽輪機(jī)啟動(dòng)后，長(zhǎng)時(shí)間是不熄火的，因?yàn)橐坏╆P(guān)閉再重啟會(huì)消耗很大的能源，不劃算的。

不僅如此，這種方式的推進(jìn)系統(tǒng)都是直接用原動(dòng)機(jī)帶動(dòng)主軸，整個(gè)傳動(dòng)系統(tǒng)需要有一根長(zhǎng)長(zhǎng)的驅(qū)動(dòng)軸貫穿艦體，會(huì)占據(jù)大量空間。

而且電磁彈射器可是個(gè)電老虎。

搭載電磁彈射，勢(shì)必要額外增加耗油量，以產(chǎn)生所需的電力，而常規(guī)動(dòng)力航母在攜帶燃油量有限的前提下，將會(huì)減少所攜帶的艦載機(jī)燃油，這將難以保持航母的持久戰(zhàn)斗力。

而003航母使用常規(guī)動(dòng)力，竟然也搭載了電磁彈射，這么多電力從哪里來(lái)？

美國(guó)是核動(dòng)力航母，由核反應(yīng)堆驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)組發(fā)電，將電力儲(chǔ)存，等彈射飛機(jī)時(shí)使用，電力沒(méi)有問(wèn)題。

但沒(méi)有任何標(biāo)準(zhǔn)，說(shuō)想上電磁彈射就一定要核動(dòng)力，我們用常規(guī)動(dòng)力發(fā)電，也一樣能支撐電磁彈射上艦，真正考驗(yàn)的是你的綜合電力系統(tǒng)怎么樣。

美國(guó)人做不到，不代表中國(guó)人也做不到！

003航母用的綜合電力系統(tǒng)，不僅省去了傳動(dòng)系統(tǒng)一大堆機(jī)械裝置，大大優(yōu)化了艦體空間，而且有充足的電力供應(yīng)，可以保證電磁彈射器的上艦。

航母采用4臺(tái)改進(jìn)型TB-12蒸汽輪機(jī)作為原用機(jī)發(fā)電：蒸汽鍋爐產(chǎn)生高壓蒸汽，驅(qū)動(dòng)輪機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。電力全部輸送到航母中央電網(wǎng)，負(fù)責(zé)全艦用電。

其核心技術(shù)就是中壓直流全電力系統(tǒng)，這又是馬偉明團(tuán)隊(duì)的另一個(gè)法寶。

美國(guó)的電彈，是交流中壓，能量密度大，不好控制。而中國(guó)是直流中壓，能量密度均勻，操作簡(jiǎn)單，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)便，使用效果遠(yuǎn)勝交流彈射。

要知道航母上的功率，時(shí)刻都在動(dòng)態(tài)變化，這就需要一套穩(wěn)壓系統(tǒng)，以保證低功率時(shí)電壓不會(huì)過(guò)高，高功率時(shí)不會(huì)過(guò)低。

而我們的綜合電力系統(tǒng)，可以對(duì)電能作精確分配，以電能的形式統(tǒng)一為艦艇的推進(jìn)負(fù)載、脈沖負(fù)載、通信、導(dǎo)航和日用設(shè)備等供電，實(shí)現(xiàn)了全艦?zāi)茉吹木C合利用。

而且這項(xiàng)技術(shù)，我們?cè)缇屯媸炝耍詣?dòng)化和智能化水平，妥妥的全球領(lǐng)先，以至于馬院士曾經(jīng)豪氣地說(shuō)“技術(shù)水平領(lǐng)先美國(guó)10年”！

就這樣，中國(guó)人靠著技術(shù)上的創(chuàng)新突破，實(shí)現(xiàn)了常規(guī)動(dòng)力航母上電磁彈射的難題。

同時(shí)早在2008年，中國(guó)研制成了首臺(tái)原理機(jī)，兩年后，50MW/120MJ飛輪儲(chǔ)能樣機(jī)也成功造出來(lái)了。

要知道，“福特”級(jí)上的單套飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)，容量是60MJ，我們一上來(lái)就是它的兩倍了。

而美國(guó)這邊呢，電磁彈射原理上就有錯(cuò)誤，自己還改不了，如果想要把現(xiàn)有的技術(shù)推翻重來(lái)，從頭開(kāi)始研究，估計(jì)得再花費(fèi)十幾年時(shí)間。

重新?lián)Q上蒸汽彈射吧，對(duì)航母內(nèi)部的結(jié)構(gòu)將造成重大破壞，工程量太大。

所以基本是無(wú)解的，讓美國(guó)很是頭疼，而且還不敢公開(kāi)，總不能說(shuō)自己花費(fèi)130億美元造了個(gè)排水量11萬(wàn)噸的瘸子航母吧。

最后

航空母艦對(duì)于船舶制造大國(guó)來(lái)說(shuō)并不難，難的是配套系統(tǒng)，比如彈射器，更難的是艦載機(jī)和附屬其他艦艇，以及強(qiáng)大的國(guó)防工業(yè)實(shí)力和資金支持。

當(dāng)年遼寧艦的前身烏克蘭黑海造船廠廠長(zhǎng)的原話(huà)：蘇聯(lián)、黨中央、國(guó)家計(jì)劃委員會(huì)、軍事工業(yè)委員會(huì)和九個(gè)國(guó)防工業(yè)部、600個(gè)相關(guān)專(zhuān)業(yè)、8000家配套廠家，總之需要一個(gè)偉大的國(guó)家才能完成它。

再看看隔壁三哥，人家的航母已經(jīng)建二十多年了，還在弄呢！

而如今短短十余年，我們已經(jīng)有三艘航空母艦了。

尤其是今天的003航母，更是目前世界上僅次于福特級(jí)的存在！傳統(tǒng)海軍強(qiáng)國(guó)，無(wú)論是英國(guó)、法國(guó)，還是俄羅斯，都還沒(méi)有這個(gè)技術(shù)級(jí)別的航母！

當(dāng)然了，剛剛下水的003只是走完了第一步，接下來(lái)還要用2到3年的時(shí)間完成舾裝、海試，直至交接入列。

但不管怎么說(shuō)吧，所有的一切，我們每個(gè)中國(guó)人都有理由為之自豪！