電磁彈射器,與蒸汽彈射,名字都是彈射器,功能看上去都是要將東西彈出去。
但是兩者不是科技樹上的前後兩個節點,電磁彈射器不是蒸汽彈射器的升級產品。
她們是兩個不同科技分支上的產物,所用的技術可以沒有什麼相通的地方。
先研發蒸汽彈射器,也不能為電磁彈射的研發,提供多少有用的幫助。
最多在掛飛機輪子的工具上,可以參考一下結構強度的技術指標。
只是兩者位於不同的科技層面上,蒸汽彈射器屬於機械事多了的設備,而電磁彈射器屬於電子科技時代的設備。
當相關的技術成熟之後,直接放棄過時的蒸汽彈射器,取道電磁彈射器的路線,是理所當然的彎道超車節點。
作為新時代的產品,電磁彈射器相比蒸汽彈射器,擁有全方位的領先優勢。
首先就是耗能更低。
電磁彈射,是電能到機械能的轉化,某種程度上可以算是電動機的技術。
電磁彈射器的解構,可以看做一個無限大的電動機,或者是一整排電動機。
電動機轉的時候,每個電機一股力量,大家一起接力推動飛機,持續向前加速滑行。
這種技術原理是非常簡單而且成熟的,正常電動機的能量效率起步都是95%。
與電磁彈射技術同源的電磁炮,目前技術條件下,能量利用率已經達到了65%以上。
蒸汽彈射器,則是一個長條形的氣缸,氣缸內有一個活塞,將氣缸分成了兩部分。
想活塞後的氣缸內,持續沖入高壓蒸汽,形成巨大的氣壓。
此時打開固定活塞的閥門,內部的氣壓壓力瞬間釋放,就會推動活塞向前移動,活塞上的鈎子掛着飛機向前移動。
這種推動模式其實是一錘子買賣,跟氣球爆炸,乃至炮膛火藥爆炸之後,膨脹的燃氣將炮彈推飛出去,是非常類似的邏輯。
按照飛行員的說法,蒸汽彈射起飛的時候,自己和飛機被一腳踹飛的。
能量釋放主要在開始的瞬間,後半程能量越來越小,因為氣缸內的空間越大,蒸汽壓力自然也就越小了。
這種彈射方式本身就會浪費大量的能量。
再加上氣缸中的活塞,要連接掛住飛機移動的掛鈎,這就要求氣缸不能封閉的,要有一個縱貫整個氣缸的長條開縫。
這就導致氣缸的封閉變得非常困難,漏氣在所難免,只要漏氣,就會進一步的泄露更多的能量。
所以,彈射同樣重量的飛機,電磁彈射器工作時,要消耗掉的能量,是遠遠低於蒸汽彈射器的。
所以電磁彈射器,天然就可以比蒸汽彈射,彈射更加重大的飛機。
與此同時,所謂的電磁彈射器耗能高,要用核動力才能供得起,需要全電系統才能支持,是在三個層面上沒腦子的瞎胡扯。
第一個層面,是下意識的認為,核動力船舶的動力系統功率,會比常規動力高很多,甚至本能的認為雙方不是一個數量級。
其實並不是這樣,核動力船舶僅僅是續航更強,論功率並不比常規動力船舶高多少。
十萬噸的尼米茲的兩個反應堆,總功率大約是30萬馬力。
八萬噸的小鷹級的四個蒸汽輪機,總功率大約28萬馬力。
六萬噸的遼寧號的四個蒸汽輪機,總功率約為20萬馬力。
一萬兩千噸的055四台燃起輪機,總功率約為13.6萬馬力。
新的福特級反應堆功率大升級,兩個新款aib反應堆,總輸出功率達到了40萬馬力左右。
這是巨大的提升了,相當於三個055,或者兩個遼寧號。
但是也沒有形成達到數量級上的差距,常規動力的極限也不是20萬馬力,無外乎多裝鍋爐和輪機而已。
第二個層面,就是對於全電系統的認識。
由於綜電系統和電機技術不成熟,福特級前三艘仍然是傳統動力模式。
福特、甘迺迪、企業三艘福特級航母,核反應堆大約三分之二的功率,也就是差不多28萬馬力的能量,會直接以蒸汽的形式推動傳統的蒸汽輪機,然後推動傳動軸和螺旋槳,直接用來推動船體航行。
估計用的輪機型號,還是小鷹那一套的優化版本,從小鷹到尼米茲到福特,美系航母的輪機功率始終都是一樣的,能夠滿足33節的最大航速需求,就沒有必要重新設計。
只是小鷹用重油燒水推輪機,尼米茲和福特用反應堆燒水而已。
剩餘三分之一的功率,差不多13萬馬力的能量,通過汽輪發電機,形成電力之後,供應艦體上的所有用電設備。
電磁彈射器佔了差不多2.7萬馬力,有一組專門的發電機提供,與其他設備做了明確的切割。
也就是說,福特這種十萬噸級的超級航母,所使用的四台電磁彈射器,日常工作消耗的電能,只要一台2.7萬馬力(2萬千瓦)的發電機就能滿足了。
055型驅逐艦的總功率是13.6萬馬力,這是四台gt25000燃氣輪機提供的。
拿出一台gt25000來做動力源發電,就能驅動十萬噸級航母的電磁彈射器了。
與此同時,052系列驅逐艦、053系列護衛艦,所用的柴油發電機輔機,功率在7000到10000馬力左右。
只要額外裝四台這樣的柴油機發電機,也能供應這四套彈射器的能量需求。
所以那句話在第三個層面上的胡扯,就是對電磁彈射器耗能級別的無知。
實際上,電磁彈射器的使用,與核動力能源無關,也不跟綜合全電系統綁定。
傳統航母只要專門裝幾個發電機,配置好配套的儲能系統,就能使用電磁彈射器。
然後,電磁彈射,比蒸汽彈射,彈射過程更加穩定,出力更加的均勻,彈射控制也更加的靈活。
前面也說了,蒸汽彈射器是一錘子買賣,飛機就是被崩出去的。
開始瞬間一股大力推動,然後越來越小,直到消失。
而電磁彈射器,是持續加力向前推動的,將受力分佈到了整個軌道長度上。
所以電磁彈射起飛過程中,飛機的過載級別更低,對於飛行員的造成的壓力更小,對於飛機的結構強度要求更小。
由於這樣的原因,蒸汽彈射的力度,只能通過注入的蒸汽密度,在相對固定的幾個檔位上調節。
而電磁彈射器只要調節電流,就幾乎可以隨意改變彈射器的出力,可以彈射各種類型尺寸的飛機。
最後,電磁彈射的對於生產機械工藝的要求更低,維護更加簡單,理想狀態的故障率和維修用時都更低,無故障工作時間更長。
蒸汽彈射器是個機械結構的氣缸,加上活塞和蒸汽管道,絕大部分都是機械解構,密封工作是重中之重,對工藝指標要求極高。
而極限工藝標準下生產的設備,持續的工作造成的正常磨損,都會導致機械結構強度迅速減弱,必須以相對高的頻率定式檢修。
而彈射器的主體,作為一個巨型氣缸,這個設備檢修起來,也是非常的麻煩,單純的重量和尺寸,就讓人頭大了。
相對而言,電磁彈射器,都是電機和電磁設備,對生產工藝的要求,遠不如蒸汽彈射器的大型密封氣缸。
關鍵彈射器本身也是模塊化的話,可以相對簡單的安裝和維護保養,保養難度也比蒸汽氣缸更低,還可以模塊化的部分更換。
電磁彈射器的最大射擊難點,其實在於儲能和釋放設備以及控制系統,這是與電磁炮一脈相承的東西。
許星辰沒有主動研發這個東西,就是知道這個技術的研發難度,其實一點兒都不低,只是難的方向不同。
傳統機械時代的設備的生產和設計難點,往往都在生產工藝和材料上。
蒸汽彈射器以及各種航空發動機,都是屬於這個範疇的典型代表。
他們的邏輯和原理都相對簡單,但是要靠經驗積累和工藝堆砌起來,才能取得理想的效果。
但是如果沒有相應的工業技術基礎,研發這種設備難度就會高的離譜。
但是到了科技時代之後,新設備的研發難點,往往不在工藝上了,而是逐步轉到了思路和程序上。
找不到角度和切入點,硬莽是莽不出來的,而找到切入點之後,可能很快就能搞出產品來。
再加上許星辰本來就有了初級的蒸汽彈射器,對於新的電磁彈射器的需求不是特別的高。
所以實際上和預警機一樣,許星辰其實在默默的等,看看能不能抽出來。
抽出來就用,抽出來就繼續用初級蒸汽彈射器湊合,但是也不需要專門研發更高級的蒸汽彈射器了。
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