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1 # 威吶解析
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2 # 魑魅涅槃
評價一艘航母的戰鬥力主要是看單位時間內出動戰機的架次,其次是看戰機效能。艦載機從航母起飛無外乎兩種方式,滑躍起飛和彈射起飛兩種,傳統的滑躍起飛雖然簡單,但是對於艦載機的戰鬥力有很大影響。而彈射起飛也分兩種,一種是傳統的蒸汽彈射一種是新出的電磁彈射。以前蒸汽彈射艦載機的時候主要有三個弊端,一個是不能彈射質量很大的艦載機,這就限制了艦載機的效能表現;另一個是彈射過程不夠線性(前段太猛後段無力),在彈射後段會因為蒸汽壓力的急劇下降而損失一定的速度,再一個就是不能連續彈射和彈射間隔時間太長,而這兩個都會影響艦載機的效能發揮,而造成這個的原因是蒸汽彈射器在彈射艦載機時需要耗費大量的蒸汽,所以在蒸汽壓力罐中的高壓蒸汽補充時間會影響艦載機的彈射速度,繼而影響單位時間內出動架次和航母的戰鬥力。這也是電磁彈射器問世的原因,首先電磁彈射器簡單來說就是一個直線電機,就像普通的電機一樣,並不會因為轉速升高而扭矩降低一樣,其可以在很寬泛的範圍內持續提供不變的力是一個道理。所以電磁彈射器就不會存在彈射後段無力的現象和彈射不夠線性的問題。還有由於電磁彈射器需要的是電,所以不像蒸汽彈射器一樣還得不停補充蒸餾水,只要電能能持續不斷的供給,那電磁彈射器就可以無休止的高效率彈射艦載機,而且電磁彈射器還可以根據艦載機的最大起飛重量來調節彈射功率。當然電磁彈射器可以彈射的艦載機最大起飛重量相比蒸汽彈射器也更大,所以電磁彈射器的優點很多,而且很多都是相對於蒸汽彈射器而言的。但是電磁彈射器也不是沒有缺點,首先電磁彈射器目前也只有美國福特號航母裝備,而且自服役以來這個電磁彈射器的問題不斷,比如可靠性低、壽命短、發熱量巨大的問題,所以其可靠性、壽命和散熱目前來說還是問題,如果中國在上馬電磁彈射器的時候對於其可靠性、壽命和散熱問題不能攻關的話還是選擇面世更久遠的蒸汽彈射器更為可靠,最好是在陸地試驗中能夠更多次數、不同情況下的、各種型別的彈射、都多次彈射後,再決定是否該上馬電磁彈射器,畢竟航母是用來打仗的,不是做試驗的。其次是電能供應的問題,以福特號航母上的4部電磁彈射器來說,整套電磁彈射器系統不光有彈射電機,還有強迫儲能裝置、大功率電力控制器、中央工控系統。強迫儲能系統就像蒸汽彈射器的蒸汽壓力罐一樣,強迫儲能系統要求在45S內就要完成儲能操作,而彈射一架艦載機至少需要耗能120MJ,充電功率至少要4MW左右,這樣4臺電磁彈射器就需要16MW的功率。航母在戰時四臺彈射器是同時工作的,所以就需要航母的動力系統能夠持續不斷的給電磁彈射器的強迫儲能系統供應至少16MW的功率。但是航母在彈射艦載機的時候還要全速航行,再加上升降機、電磁攔阻器、雷達、其他電子裝置等需要消耗大量的電力,所以一艘航母的供電能力不強的話是用不起電磁彈射器的。而航母的動力系統也分為兩大類,核動力和常規動力,核動力航母的核反應堆產生的高壓蒸汽分別驅動用於推進和發電的汽輪機工作,所以核動力航母上的發電機功率就決定了電磁彈射器能不能夠滿負荷執行的可否,雖然現在軍艦都在推崇綜合電力系統,但是航母不像其他軍艦,航母在彈射艦載機的時候其本身也要以最大航速高速航行,而且是逆風狀態。所以核動力航母上的核反應堆功率一定要能夠滿足:高速航行需要的功率+電磁彈射器儲能器的功率+其他電子裝置的功率。所以沒有一顆功率強大的核反應堆是不行的。而這種航行動力和彈射分開的動力系統即是保守的也是最可靠、可行的。再說一下常規動力航母+電磁彈射器的配置,前面我也說過電磁彈射器在工作時需要的功率,如果採用常規動力的話,不管是蒸汽鍋爐還是燃氣輪機都要輸出功率一定要強大才行。其次不管是像前面我說的那種航行動力和彈射動力分開的方式還是採用馬院士發明的綜合電力推進技術來說在航母上都是有差別的,而且馬院士也一再說過其發明的綜合電力推進系統是為了解決高能武器上艦而研製的,簡單來說就是比如一艘驅逐艦裝上了電磁炮後,如果驅逐艦要發射電磁炮彈,那綜合電力控制器就將全艦的大部分電力輸送到電磁炮上,如果不用了再轉回用於驅動軍艦航行的電機上,說到底就是動力集中分流但不分家的方式。但是航母的電磁彈射器和航行動力是同時工作的,如果航母上的動力系統輸出夠強,那麼就可以利用綜合電力控制系統讓航母上的電磁彈射器和航行動力以及其他電子裝置都處於高效執行狀態,而且還不會造成輸出功率浪費的問題,也就不管是核動力還是常規動力的事了。如果003航母能夠採用常規動力+電磁彈射器的話,那很可能就會用到馬院士的綜合電力推進系統,但是前提是常規動力系統的動力輸出功率一定要強。當然如果能夠及早上馬核動力是最好的,畢竟核反應堆和電磁彈射器才是絕配,最好是綜合電力推進系統做紅娘的航母才真正稱之為超級航母。
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3 # 嘯鷹評
為啥還有不少人有這個認識誤區?航母採用什麼彈射器的航母使用什麼動力根本沒有關係,再說從航母誕生伊始到現在。九成九的航母用的都是蒸汽輪機,就是核動力航空母艦,他用的也是蒸汽輪機。
無非就是,常規動力航母,用重油燒熱水,核動力航母用反應堆燒熱水而已。
其次,電磁彈射器有著高效的優點,更何況電磁彈射器考驗的是瞬間充放電能力。也就是說只要電池好,你就用手搖發電,都能帶動電磁彈射器。
更何況電磁彈射器的效率要比,蒸汽彈射器高是多,蒸汽彈射器需要龐大的氣缸,高壓蒸汽管路。中心思想但凡漏了,那就是大型事故。
電磁彈射器需要的是一打,又一打的電纜。看看這群要求,就知道電磁彈射器的靈活度高得多。對甲板下層空間的要求也更小。所以說電磁彈射器明顯要更適合空間更小的常規動力航母至於會不會特別影響動力?特別耗電是肯定的。多加幾個發電機唄。反正這年頭,各項裝置的用電量越來越大已經是一個事實了....
再說就是蒸汽彈射也影響動力啊,彈八架艦載機航速就22節了。
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4 # 起個名好不容易啊
能量守恆,至於電磁彈射還是蒸汽彈射只是方式不同,彈射一架飛機需要的能量是一定的,區別僅僅是兩種方式的能量轉換效率而已,常規動力的小鷹航母(美艦),有聽說過續航裡不足嗎?當然,不足看和誰比,與核動力比常規動力的續航能力不足是天生的,但一定能用。
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5 # 發明214698630
不知道官方的所謂電磁彈射器怎麼設計,如果是直線電機彈射,不是幾乎是不可能的,是絕對不可能。如果採用我的彈射器技術,雖然可以實現,浪費也較大。都是另外加裝燃氣能發電機,不影響續航能力。
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6 # 五嶽掩赤城
但是蒸汽彈射器在使用中有三個環節能量浪費非常嚴重。一是飽和儲存,蒸汽彈射器是使用高壓蒸汽釋放2做功來進行彈射,需要將蒸汽擠入氣罐進行高壓儲存。氣罐中的蒸汽是高度飽和儲存狀態,這種情況下會導致蒸汽過熱,氣罐內溫度上升,大量能量轉化為熱能。尼米茲級航母上的C-13-1彈射器蒸汽工作壓強為4.5兆帕,從物理角度講,這種情況下蒸汽最低溫度都在450°C以上。如果尼米茲級航母以每分鐘2架的速度連續彈射,那麼在16分鐘內便會失去足夠的蒸汽壓強,需要消耗25分鐘補充蒸汽然後恢復彈射。
二是蒸汽逸散導致的能量損失。由於蒸汽彈射是一錘子買賣的事情,彈射後絕大部分蒸汽透過開式氣缸的缺口直接逸散掉。還是尼米茲級的C-13-1彈射器使用一次需要消耗614公斤的蒸汽,使用後甲板上“仙氣繚繞”,但是這些蒸汽其實都是還有能量的,下次使用還是要先把614公斤的水燒成水蒸汽。
三是動能利用效率較低。由於蒸汽彈射器是使用高壓蒸汽的內能做功,所以在彈射過程中隨著蒸汽膨脹和逸散,做功力量輸出會直線下降。在剛彈射時,飛機會加速度可以達到6G直接H igh上天,到離最後會跌到2G,這種情況下遠不如電磁彈射器可以全程力度精準控制,輸出始終如一的能量使用效率高。蒸汽彈射器使用的的開式氣缸
所以跟電磁彈射對比,蒸汽彈射的能量使用方式過於原始,使用效率非常低。而且在能量轉化環節中,動能與電能地位相互轉化效率已經非常高,日常生活中汽油發電機的能量轉化效率可以達到85%,隨便一個電動機的能量轉化效率都在95%以上。實際上以每分鐘2兩架的高強度彈射會帶走尼米茲級航母30%的功率,最高航速會下降到28節。
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7 # 快樂生活62056517
航母的動力來源是鍋爐,鍋爐生產大量水蒸氣,推動蒸汽輪機產生動力,推動航母螺旋槳,帶動發電機發電;另一部分水蒸氣用於蒸汽彈射器。所以無論是蒸汽彈射器還是電磁彈射器,其動力來源都是鍋爐生產的水蒸氣,區別在於蒸汽彈射器直接利用水蒸氣做為動力,而電磁彈射器是利用水蒸氣轉化的電力做為動力。
這樣就知道了,不論是蒸汽彈射器還是電磁彈射器影響常規航母續航力沒有什麼本質上的區別,哪個效率高哪個影響小。據最新訊息,003很有可能直接上核+電磁,讓我們拭目以待吧。
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電磁彈射器最好的“搭檔”是核動力系統,如果按提問者所說003航母採用常規動力、電磁彈射器的配置,無疑會對航母續航力產生影響,但是話說回來,哪裡看到003航母採用常規動力了?個人認為後續中國產航母肯定將會是核動力+電磁彈射器的組合!未來中國產大型核動力航母(電彈)效果圖網上曝出的據說是某處電磁彈射系統測試基地的圖片
目前採用電磁彈射系統的只有美國“福特號”核動力航母(後續2、3號艦正在建造中),與之匹配的是2座功率強大的A1B核反應堆,單臺反應堆熱功率超過600MW,雙堆執行可以為航母提供超過28萬馬力的驅動力,此外還可以為艦上電磁彈射系統、電子探測系統、輔助應用及日常生活系統提供充足的電力(除核反應堆外,“福特號”還裝備MT30燃氣輪機用於日常電力供應)。但是,由於採用大量先進技術,導致裝置可靠性很差,尤其是電磁彈射系統可靠性遠沒有達到軍方要求,因此“福特號”在服役一年後就開始進行大規模的檢修!測試中的“福特號”航母電磁彈射器風光無限的“福特號”航母,現在正在船塢大修!
中國的電磁彈射系統研發已取得突破性進展,按照網上報道及公開的資訊判斷,後續中國產航母的配置基本上確定是核動力+電磁彈射,也只有核動力系統才能夠滿足電磁彈射系統對電力的需求。按照“遼寧號”航母的執行情況,單次加油量約8000噸,高強度航行的話也就能維持10天左右。如果新航母採用常規動力+電磁彈射的話,一次加油估計也就能支撐一個星期左右的使用,必將嚴重影響航母續航力及綜合戰鬥力,電磁彈射的優勢也無法得到發揮,完全沒有必要!“燒油大戶”常規動力航母,用電磁彈射系統“力不從心”!
電磁彈射固然優點很多,但是在沒有完全解決配套動力系統、應用可靠性等關鍵技術前,還是要一步一個腳印的發展、積累經驗,切莫“帶病上陣”!“磨刀不誤砍柴工”,等到條件成熟,一切自然水到渠成!核動力+電磁彈射,功到自然成!