电弹比蒸弹效率高多少，我来算算看；兼谈福特电站

大多数学术文章会告诉你，蒸弹效率不到6%，电弹效率超过60%，这个数据怎么来的？
有人说蒸弹能源直接来自锅炉，而电弹要经过锅炉汽轮机发电机三道关，那么加上这个因素，电弹总体效率仍比蒸弹高很多吗？如果你真对这个问题纠结，那么以下计算，希望能为你解开答案：

1、蒸弹效率如何计算？
我们很容易查到这样一组参数。美国C13-1弹射器，最大弹射能力95MJ，消耗过热蒸汽615kg，蒸汽参数8.28MPa,510°C。
那么蒸弹效率就是,n%=最大弹射能力95MJ/615kg蒸汽耗能（X？）
要知道615kg蒸汽耗能，很简单，我们查一查美国航母蒸汽轮机机组参数得到以下数据：锅炉蒸汽蒸发量(t／h)118．2；蒸汽轮机最大功率(kw)51450；两台锅炉总油耗(g／kw)363．3；另外查到美军标准柴油燃烧效能是45MJ/kg。那么X=0.615*51.45*363.3*45/2/118.2=2188MJ。代入前式，蒸弹总体效率是4.3%。这里面还要修正一个问题，蒸汽从锅炉到储气罐，传输过程中的损耗也是要考虑的，也就是说消耗615kg弹射蒸汽，但是锅炉供给量必定超过这个值，假定效率为90%，蒸弹实际总体效率是3.9%。

2、那么电弹效率怎么算呢？
我们很容易查到这样一组参数。美国EMALS电磁弹射器，平均输入功率6350MVA，最大弹射能力122MJ，此时最短弹射周期45s，其中弹射过程3s。
假设功率因数是0.8，电弹工作效率=122*1000/(6350*0.8*(45-3))=57%。接近于学术文章所说的60%。
而电弹的实际能耗呢？还要计算发电机组输出5000kw功率的能耗。查询柴发机组工作效率在30-40%，这里取35%，那么算上电弹的工作效率，总体效率接近20%。

由此可以比较，电弹与蒸弹的效率之比为，20%：3.9%，=5.1:1

也就是说，一次蒸弹弹射消耗的能量足以进行五次电弹弹射，考虑我这个粗略计算的误差和数据的模糊性，实际可信效率比应该在4：1到6：1之间。当然，无论四倍还是六倍，都足以说明电弹的效率是大大高于蒸弹。那些杞人忧天电弹能耗太高必须上核电的言论可以休矣。实际上电弹上常规动力航母没有问题，蒸汽弹射航母改电弹也没有问题，因为电弹不仅能耗比蒸弹少，而且全系统重量和体积只有蒸弹的二分之一左右，多出来一半载荷空间（200吨，500立方米）改四套5MW级发电机组绰绰有余。

关于福特:
福特电站功率大大高于尼米兹，只能说明电弹和电磁拦阻这些电气设备确实比蒸弹和机械拦阻这机械设备费电，但不意味着更费能源。我这篇帖子是计算能量效率，不是拿电灯和油灯比耗电量的，谢谢。

另外，福特是全舰辅助机械全电气化，不是综合电力，大电站还要供电动辅机、有源相控阵以及新概念武器带来的成倍用电负荷提升，而没法找动力功率分担。

所以，不要跟我说什么我们要造中国版福特，那是个大悲剧，我们要造的应该是综合全电版福特，最起码也该是个大号的电弹版伊丽莎白。

大多数学术文章会告诉你，蒸弹效率不到6%，电弹效率超过60%，这个数据怎么来的？
有人说蒸弹能源直接来自锅炉，而电弹要经过锅炉汽轮机发电机三道关，那么加上这个因素，电弹总体效率仍比蒸弹高很多吗？如果你真对这个问题纠结，那么以下计算，希望能为你解开答案：

1、蒸弹效率如何计算？
我们很容易查到这样一组参数。美国C13-1弹射器，最大弹射能力95MJ，消耗过热蒸汽615kg，蒸汽参数8.28MPa,510°C。
那么蒸弹效率就是,n%=最大弹射能力95MJ/615kg蒸汽耗能（X？）
要知道615kg蒸汽耗能，很简单，我们查一查美国航母蒸汽轮机机组参数得到以下数据：锅炉蒸汽蒸发量(t／h)118．2；蒸汽轮机最大功率(kw)51450；两台锅炉总油耗(g／kw)363．3；另外查到美军标准柴油燃烧效能是45MJ/kg。那么X=0.615*51.45*363.3*45/2/118.2=2188MJ。代入前式，蒸弹总体效率是4.3%。这里面还要修正一个问题，蒸汽从锅炉到储气罐，传输过程中的损耗也是要考虑的，也就是说消耗615kg弹射蒸汽，但是锅炉供给量必定超过这个值，假定效率为90%，蒸弹实际总体效率是3.9%。

2、那么电弹效率怎么算呢？
我们很容易查到这样一组参数。美国EMALS电磁弹射器，平均输入功率6350MVA，最大弹射能力122MJ，此时最短弹射周期45s，其中弹射过程3s。
假设功率因数是0.8，电弹工作效率=122*1000/(6350*0.8*(45-3))=57%。接近于学术文章所说的60%。
而电弹的实际能耗呢？还要计算发电机组输出5000kw功率的能耗。查询柴发机组工作效率在30-40%，这里取35%，那么算上电弹的工作效率，总体效率接近20%。

由此可以比较，电弹与蒸弹的效率之比为，20%：3.9%，=5.1:1

也就是说，一次蒸弹弹射消耗的能量足以进行五次电弹弹射，考虑我这个粗略计算的误差和数据的模糊性，实际可信效率比应该在4：1到6：1之间。当然，无论四倍还是六倍，都足以说明电弹的效率是大大高于蒸弹。那些杞人忧天电弹能耗太高必须上核电的言论可以休矣。实际上电弹上常规动力航母没有问题，蒸汽弹射航母改电弹也没有问题，因为电弹不仅能耗比蒸弹少，而且全系统重量和体积只有蒸弹的二分之一左右，多出来一半载荷空间（200吨，500立方米）改四套5MW级发电机组绰绰有余。

关于福特:
福特电站功率大大高于尼米兹，只能说明电弹和电磁拦阻这些电气设备确实比蒸弹和机械拦阻这机械设备费电，但不意味着更费能源。我这篇帖子是计算能量效率，不是拿电灯和油灯比耗电量的，谢谢。

另外，福特是全舰辅助机械全电气化，不是综合电力，大电站还要供电动辅机、有源相控阵以及新概念武器带来的成倍用电负荷提升，而没法找动力功率分担。

所以，不要跟我说什么我们要造中国版福特，那是个大悲剧，我们要造的应该是综合全电版福特，最起码也该是个大号的电弹版伊丽莎白。