海事公务与海工科技

来源:百度文库 编辑:超级军网 时间:2024/04/28 09:24:14
刚看见了一篇文章,觉得说的很有道理。特此转发一下,大家一起来讨论一下。

电磁弹射误区:必须要核动力

最近热炒国产航母,诸多渠道证实已经在建,我国一向保守和保密,这次不约而同集体证实,说明都已经快要下水了,估计明后年就能下水,18-19年就能入役。加上马将军说电磁弹射已经过关,很有可能国产航母直接上电磁弹射了。

这时候,很多人都说,第一批国产的航母肯定是常规动力的,怎么能用电磁弹射呢?必须要核动力才可以上电磁弹射啊。

其实,很多人都被老美误导了,以为上电磁弹射就必须要核动力,其实电磁弹射器和核动力没有必然联系,常规动力也是可以上电磁弹射的。电弹的能量需求没有很多人想象的那么大,并不需要核动力来支持。电弹只是对电力储备、瞬间高功率电能释放的要求比较高,而不是要求航母本身动力是核动力。

一般来说,一部电磁弹射器在弹射飞机时,将30多吨的飞机,在100米左右距离加速到220-300公里的起飞速度,大约需要3000-4000千瓦的电功率输出,弹射一架飞机大概需要在2-3秒钟内释放40-50千瓦时电量(即50度电),并且在45-60秒内再储备50度电,作为弹射下一架飞机的能量。相关的计算方法可以咨询初中的物理老师,可能初中成绩好点的物理学生也能算得出来。

这样的话,国产航母上电磁弹射技术,并不是很难实现。

国产航母可以用2部R0110燃气轮机作为主动力,再弄3-4部发电功率2-3万千瓦的柴油发电机,作为航母设备和电磁弹射器的电力需求就好了。美国尼米兹航母除了核动力作为主动力外,有8台蒸汽发电机提供6.4万千瓦电力;福特级航母的发电机升级到10万千瓦,满足航母设备和4部电磁弹射器需要。

虽然直接用发电机驱动电磁弹射器会影响发电机的安全稳定性,但是加上大容量储能电池就可以了。

至于弹射器的储能系统,也很容易实现,至少有“超级电容器”和“高功率锂电池”这2种方案。

假设我国国产航母装40-50架战斗机、预警机,我觉得不要完全取消滑跃起飞,可以保留1条滑跃起飞跑道,另加2条电磁弹射器,万一电磁弹射器发生故障,或者航母甲板被攻击,电磁弹射器不能用了,还是可以用滑跃起飞来自卫。

这样的话,2条电弹需要满足的性能:大概1万千瓦的电功率输出(电磁弹射器+辅助设备)、在45-60秒内充满100千瓦时电能(即100度电,也可以一次性储存2000度电满足50架次飞机连续弹射)。

这样的需求,可行的方案有:

1.超级电容器方案。已经可以满足城市快速公交系统使用,40秒之内充满电,满足快速公交车跑3公里,大概就是几度电),航母的电磁弹射器储能系统可以用放大的超级电容器就可以了,比如将20-50个这种城市快速公交系统的超级电容器并联起来,就可以达到瞬间释放1万千瓦电功率、储能100度电以上、40秒之内又能充满电的性能,足够满足2部电磁弹射器使用,也占不了多少空间,一间厨房那么大就足够了。

2.高功率锂电池方案。大家都知道,目前世界上最好的纯电动汽车特斯拉,电动机输出功率达到了280-500千瓦,电池储能60-85千瓦时(高配版储能85度电),设想一下,特斯拉汽车的电池模块不过几百公斤重,占的空间还不到0.2立方米,如果用40个特斯拉汽车的电池模块并联起来,不就可以达到1-2万千瓦的电功率、2400-3400千瓦时储存电力的性能吗?都足够3-4部电磁弹射器,连续弹射60架飞机了。估计40个特斯拉汽车电池模块加起来,也就不到20吨,占用空间还不到一个厨房那么大。

你可能会说,特斯拉是美国技术,人家怎么会跟你航母用?

那你觉得国产的比亚迪汽车会差很多吗?据我所知,比亚迪e6电动汽车,输出功率也达到90千瓦、电力储存57度电、电池模块约400公斤,设想就算弄100个比亚迪e6的电池模块并联起来,不就达到9000千瓦电功率、6000度电的储能性能吗?这样的电能,满足2部电磁弹射器同时使用,弹射150架次飞机也足够了,比亚迪快速充电技术也支持20分钟就充满80%电量。这样100个电池模块,总重量也不过40吨,估计一间房子那么大空间也足够了。

何况这些都还是民用的成熟技术,军用技术还要高一个级别,有消息说093、095、元级AIP潜艇已经装了大规模的电池组,推动几千吨的潜艇低速航行都没有问题,那么同样的电力技术,解决了电磁弹射器的技术障碍,用来弹射飞机自然也就不在话下了。

你们不要把电磁弹射技术想得很高不可攀,常规动力航母+专用发电机+超级电容器/锂电池就可以满足电磁弹射了。

我大胆预测,国产航母就是2部R0110重型燃汽轮机作为主动力,最大功率23万千瓦(30万匹马力,超过小鹰、尼米兹、福特级航母动力),使得国产航母最大航速超过33节;外有几部发电机组,可满足至少2部电磁弹射器,排水量6.5万吨(常规)-8.5万吨(满载),载机36架J-15、8架运7改的小盘子舰载预警机(JZY-01)、8-12架直8/18舰载反潜直升机等,搞不好还能上专用电子战机。有可能保留滑跃起飞,同时也有电弹,如果没有电弹就不能上固定翼预警机,战斗力大打折扣,不可能一直用卡28或直8这样鸡肋的预警直升机。刚看见了一篇文章,觉得说的很有道理。特此转发一下,大家一起来讨论一下。

电磁弹射误区:必须要核动力

最近热炒国产航母,诸多渠道证实已经在建,我国一向保守和保密,这次不约而同集体证实,说明都已经快要下水了,估计明后年就能下水,18-19年就能入役。加上马将军说电磁弹射已经过关,很有可能国产航母直接上电磁弹射了。

这时候,很多人都说,第一批国产的航母肯定是常规动力的,怎么能用电磁弹射呢?必须要核动力才可以上电磁弹射啊。

其实,很多人都被老美误导了,以为上电磁弹射就必须要核动力,其实电磁弹射器和核动力没有必然联系,常规动力也是可以上电磁弹射的。电弹的能量需求没有很多人想象的那么大,并不需要核动力来支持。电弹只是对电力储备、瞬间高功率电能释放的要求比较高,而不是要求航母本身动力是核动力。

一般来说,一部电磁弹射器在弹射飞机时,将30多吨的飞机,在100米左右距离加速到220-300公里的起飞速度,大约需要3000-4000千瓦的电功率输出,弹射一架飞机大概需要在2-3秒钟内释放40-50千瓦时电量(即50度电),并且在45-60秒内再储备50度电,作为弹射下一架飞机的能量。相关的计算方法可以咨询初中的物理老师,可能初中成绩好点的物理学生也能算得出来。

这样的话,国产航母上电磁弹射技术,并不是很难实现。

国产航母可以用2部R0110燃气轮机作为主动力,再弄3-4部发电功率2-3万千瓦的柴油发电机,作为航母设备和电磁弹射器的电力需求就好了。美国尼米兹航母除了核动力作为主动力外,有8台蒸汽发电机提供6.4万千瓦电力;福特级航母的发电机升级到10万千瓦,满足航母设备和4部电磁弹射器需要。

虽然直接用发电机驱动电磁弹射器会影响发电机的安全稳定性,但是加上大容量储能电池就可以了。

至于弹射器的储能系统,也很容易实现,至少有“超级电容器”和“高功率锂电池”这2种方案。

假设我国国产航母装40-50架战斗机、预警机,我觉得不要完全取消滑跃起飞,可以保留1条滑跃起飞跑道,另加2条电磁弹射器,万一电磁弹射器发生故障,或者航母甲板被攻击,电磁弹射器不能用了,还是可以用滑跃起飞来自卫。

这样的话,2条电弹需要满足的性能:大概1万千瓦的电功率输出(电磁弹射器+辅助设备)、在45-60秒内充满100千瓦时电能(即100度电,也可以一次性储存2000度电满足50架次飞机连续弹射)。

这样的需求,可行的方案有:

1.超级电容器方案。已经可以满足城市快速公交系统使用,40秒之内充满电,满足快速公交车跑3公里,大概就是几度电),航母的电磁弹射器储能系统可以用放大的超级电容器就可以了,比如将20-50个这种城市快速公交系统的超级电容器并联起来,就可以达到瞬间释放1万千瓦电功率、储能100度电以上、40秒之内又能充满电的性能,足够满足2部电磁弹射器使用,也占不了多少空间,一间厨房那么大就足够了。

2.高功率锂电池方案。大家都知道,目前世界上最好的纯电动汽车特斯拉,电动机输出功率达到了280-500千瓦,电池储能60-85千瓦时(高配版储能85度电),设想一下,特斯拉汽车的电池模块不过几百公斤重,占的空间还不到0.2立方米,如果用40个特斯拉汽车的电池模块并联起来,不就可以达到1-2万千瓦的电功率、2400-3400千瓦时储存电力的性能吗?都足够3-4部电磁弹射器,连续弹射60架飞机了。估计40个特斯拉汽车电池模块加起来,也就不到20吨,占用空间还不到一个厨房那么大。

你可能会说,特斯拉是美国技术,人家怎么会跟你航母用?

那你觉得国产的比亚迪汽车会差很多吗?据我所知,比亚迪e6电动汽车,输出功率也达到90千瓦、电力储存57度电、电池模块约400公斤,设想就算弄100个比亚迪e6的电池模块并联起来,不就达到9000千瓦电功率、6000度电的储能性能吗?这样的电能,满足2部电磁弹射器同时使用,弹射150架次飞机也足够了,比亚迪快速充电技术也支持20分钟就充满80%电量。这样100个电池模块,总重量也不过40吨,估计一间房子那么大空间也足够了。

何况这些都还是民用的成熟技术,军用技术还要高一个级别,有消息说093、095、元级AIP潜艇已经装了大规模的电池组,推动几千吨的潜艇低速航行都没有问题,那么同样的电力技术,解决了电磁弹射器的技术障碍,用来弹射飞机自然也就不在话下了。

你们不要把电磁弹射技术想得很高不可攀,常规动力航母+专用发电机+超级电容器/锂电池就可以满足电磁弹射了。

我大胆预测,国产航母就是2部R0110重型燃汽轮机作为主动力,最大功率23万千瓦(30万匹马力,超过小鹰、尼米兹、福特级航母动力),使得国产航母最大航速超过33节;外有几部发电机组,可满足至少2部电磁弹射器,排水量6.5万吨(常规)-8.5万吨(满载),载机36架J-15、8架运7改的小盘子舰载预警机(JZY-01)、8-12架直8/18舰载反潜直升机等,搞不好还能上专用电子战机。有可能保留滑跃起飞,同时也有电弹,如果没有电弹就不能上固定翼预警机,战斗力大打折扣,不可能一直用卡28或直8这样鸡肋的预警直升机。
没你说的那么简单,福特现在在做测试,好象至少1万千瓦。