我國航母使用的電磁彈射和電磁攔阻技術難得讓你意外
原標題：我國航母使用的電磁彈射和電磁攔阻技術難得讓你意外
航母上的電磁彈射器的優點較多，首先是加速均勻、力量可控。美國在役的C－13型蒸汽彈射器發射時，最大過載是6g，但總體平均加速度僅有2g，美飛行員常常調侃說，彈射器在後半段往往沒有飛機自身的發動機加速來得快。電磁彈射器的推力作用沒有蒸汽彈射器那種爆炸性的發射感，最大過載從6g可以降到3g，這對飛機結構和壽命有著太大的好處，對飛行員的身體承受也是一個很好的改善。由於電磁彈射器從彈射初段到末段的加速度基本不會出現太大的變動，比蒸汽彈射的逐步下降的狀況，效果更好些。當平均過載一樣時，電磁彈射器能比蒸汽彈射讓飛機多載重甚至能達到15%。
蒸汽彈射起飛
其次是電磁彈射器的輸出功率非常容易調節，而且可調控範圍比蒸汽彈射器大的多，比如，裝上電磁彈射器後，彈射完大個的E2D預警機後，也能很快彈射重量輕得多的無人機。以後，艦載機種類越來越多，重量不一，彈射這些飛機，蒸汽彈射器難以勝任。
電磁彈射起飛
還有，隨著電磁彈射器重量的大幅度減輕，這對降低航母的重心，提高穩定性有很大好處。而且、電磁彈射器體積大幅度的減少，這對提高航母內部空間利用率是大好事。同時也沒有錯綜複雜的蒸汽管道的保養維護。難以清除的大量潤滑劑泄露也大量減少。人員也沒了危險，蒸汽彈射器的蒸汽一旦泄露，瞬間可以把人蒸熟。
蒸汽彈射起飛
電磁彈射和電磁攔阻技術作為一項全新的複雜技術，幾乎每個子系統都是技術難點．比如首先說，電磁彈射器基本上就是一台直線感應電機，原理並不複雜，但要做到規模大（長達百米），功率強（可能達到上百兆焦），在工藝上實現並不容易；其次是強迫儲能裝置，畢竟電磁彈射不是個衡定功率的電機系統，再大功率的供電也難實現瞬時足夠的動力要求，因此需要儲能大、充電快的強迫儲能裝置，以往任何儲能裝置都遠遠達不到這一要求；第三就是強大的電力系統，航母上各種電子和電機設備已耗電巨大，再加上四台電磁彈射器這麼一個電老虎，必須極大地提高供電能力，比如美福特級本來跟尼米茲級差不多大，其它方面的耗電水平也應該基本相當，福特級將配備兩具A1B反應堆，功率較尼米茲級增加25%以上，但因為前者採用電磁彈射及加大供電容量儲備，所以其反應堆供電能力要比後者大三倍。
中國在電磁彈射方面已經取得重大的預研成果，原理基本搞清，實驗樣機也能做出，但即使能馬上製造全尺寸工程樣機，通過足夠的試驗可以來確保可靠性。並不是說，只有核動力航母才能上電磁彈射，二者並無直接關係．比如英國的伊麗莎白女王級航母就是常規的，也上了電磁彈射，目前已投入使用的是全電推進的常規航母和採用特殊設計而側重發電能力的新式反應堆的核航母．
電磁彈射起飛
美國人早就做出了電磁彈射器的實物並彈射成功了，但是蓄能裝置無法小型化，所以幾十年來無法實用化。美國人造的電磁彈射器由三大主要部件構成，分別是線性同步電動機、盤式交流發電機和大功率數字循環變頻器，線性同步電動機是電磁彈射器的主體。線性同步電動機是電磁線圈炮的提高改進版。電磁線圈炮實現的難點，並不是電磁線圈炮本身，而是沒有強大穩定的瞬發能源。電磁彈射器面臨同樣問題。
前段時間爆出來的衛星圖片，顯示的應該是我國的電磁彈射器工程樣機。已經彈射試驗多次，接近完成。馬偉明教授的報道中提到「經過5年的不懈衝刺，馬偉明教授帶領項目組完成了樣機研製和試驗的全過程，43項關鍵技術全部被攻克，申報國防專利32項。」。說明電磁彈射器最關鍵的強迫儲能裝置已被突破。
我們目前最大的問題不在於電磁彈射器本身，而綜合全電力系統也已經被馬偉明實現。而是航母的動力，沒有強大的動力，就談不上為電磁彈射器提供能源。。。從目前美國試驗的情況來看，非核反應堆不可。 我國的03型常規航母利用中壓直流技術和綜合式全電控制可能解決一部分供能問題，但能源不足可能始終是個問題，可能滿負荷彈射時需要航母減速並嚴格控電，電力供應問題是基本上可用且可以找到變通方式，待到我國航母核反應堆成熟再更換也行。
電磁攔阻的必要性也日益顯現。在過去，美國海軍艦載機武器以廉價無導引武器為主，如果在任務中沒有用完，降落前可將其拋海以減少降落時的重量與風險；現在，美國艦載機主要都配備精密昂貴的精確制導武器，如果沒有用完就必須攜回。因此，美國航空母艦上的攔截回收系統的能耐必須優化，才能有效攔住返航重量日益提高的艦載機，不出事故。
攔阻索降落
電磁攔阻的難點是飛輪蓄電系統，由每分鐘上百萬轉的真空飛輪、超導電動機/發電機組成，飛輪由鎢合金製成。美國航母用的飛輪蓄電裝置為什麼能達到每分鐘上百萬的轉速？關鍵在於軸承，美國用的是靜壓空氣軸承，惰性氣體靜壓軸承可以承受發動機、飛輪上百萬的轉速，而且能保持好幾個小時都不會衰減。
攔阻索降落
美國在20世紀50年代就製造出來了動壓空氣軸承，廣泛用于軍事工業上，70年代，美國發明了靜壓空氣軸承，比動壓空氣軸承更穩定、能承受更高轉速、可靠性更高。
目前只有美國、德國兩個國家能製造高速空氣軸承。美國80年代的和平衛士MX洲際導彈，使用了目前為止人類歷史上精度最高的陀螺儀，這是一種傳統機械是陀螺儀，用的就是靜壓空氣軸承以達到超高轉速。
中國的電磁攔阻系統可能用靜壓空氣軸承，可能比美國的大一點，可承受轉速低一點，但是我們不追求做到夠用就好。
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