关于问题直流电电磁弹射器和交流电电磁弹射器,哪个更先进?一共有 2 位热心网友为你解答:
【1】、来自网友【交易哲学家】的最佳回答:
美国之所以选用交流电磁弹射,是因为他们没有搞定中压直流供电系统。
全舰综合电力系统,目前有两代,中国是第二代。
首先明白一个道理,那就是为什么我们的生活中全部使用的是交流电,主要原因在于交流电容易升压,把电压升到很高,并且在各种电压下都有使用的电器,例如生活中 220V,普通生产中有 380V,更大的电厂使用的电压更高。
但是,现在中国最先进的输电线路采用的直流输电。
产生独特的优势,例如交流电需要三相,而直流电只需要两线,直流电更容易超远距离输送。
但是直流电技术难点很高,例如变电站十分的复杂,以及断路器是直流电的设计难点。(直流高压断路器是超级难点)
因此在这一方面,美国一直也没有搞定。
因此他只能选择交流。
而在航母上直流优势明显,主要直流比较简单,在军舰上不产生其他的效应;另外大部分电子设备其实都是采用直流来工作的。
例如交流弹射带来导弹容抗和感抗效应,将会干扰军舰其他电子设备的工作。
美国也没有解决超级电容的问题,弹射飞机一次,相当于一辆特斯拉电池的能量两三秒内全部释放。这种高能量瞬间释放,适合超级电容的模式。
但使用超级电容就需要用直流电系统。
而美国的交流弹射器只能采用机械飞轮的储能模式,机械结构十分的复杂。故障率极高。
并且体积比蒸汽弹射略小,但重量却超过蒸汽弹射。
福建号航母上的电磁弹射器,体积小很多,重量就更小,而且结构简单。
其实整个中压供电系统技术难度虽然很高,但是带来的整体结构简单,便于维护。
直流电磁弹射器的结构也简单很多,这给军舰带来可靠性,易维护的特点。
中国人一向比较擅长设计巧妙的结构。这一点,美国不容易搞定。
美国的科学研究,科技研发,产业生产三者之间的脱节太厉害。
尤其是在产业层面,美国缺人才。
有个说法是,去美国的人才,例如清北的,社科类学科,电子类学科,基础物理类学科的人才比较多。
但是被美国制裁的“国防工业七子”的工科人才,基本都不会去美国。
那些能移民美国的富裕家庭的孩子,你们可以去看看他们上大学选择什么学科:
都是什么经济,金融,医学,生物,管理,财会,艺术,计算机类。
那些苦逼的专业,什么机械,材料,通信,电力,勘探·等工科类,全是穷人家的孩子在读····
【2】、来自网友【nyh】的最佳回答:
[机智]当今电磁弹射只有两种模式,这和氢弹模式一样,一种美国模式,一种中国模式。
美国是电磁弹射的先驱,在电磁选择上,美国选择了交流电。
之所以选择交流电,主要是直流电在发电与传输上不如交流电方便,这与当年特斯拉交流电战胜爱迪生直流电一样,交流电发电简单,传输距离远,所以爱迪生点亮一座城,而特斯拉点亮全美国。
但是当代电气应用不同于当年点亮白炽灯,多数应用都是基于半导体或集成电路,这些都是使用直流电,比如我们的手机电脑都是直流的,舰船上的雷达组件等电子电器也多是直流的。所以使用交流电首先要遇到的就是交流转直流问题,而类似的问题还不少,比如解决交流频率干扰要有滤波器,等等。这些虽然都是简单的技术,但在使用中却增加了设备,致使机构臃肿,这个问题在舰船空间有限的情况下尤为突出。另外设备多了能量损耗就增加,故障机率也增大,比如弹射器发热问题,拦阻索力度不稳问题,电磁辐射问题等等。这就是导致福特舰 2013 年下水,2022 年才部署的原因。(文后附美国国会对福特舰的调查报告)
中国的方案是采用中压直流电,因此避开了这些问题。直流电的机构更小,故障率更低,能量损失更少,效率高达 90%。
但使用直流电首先遇到的是发电问题,我国使用的是十二相交流整流型一体化发电机,这是马伟明将军科研团队的专利产品。这种发电机不仅能发交流电,更能直接整流发出直流电,非常适合舰船使用。由于舰船上的电气设备不论是武器还是生活用电都是直流电,直接接入直流电非常方便,而且推动螺旋桨的原动机不再受交流频率的限制,直接就可以在直流系统下调整转速,这样就可以去掉调节转速的齿轮箱,系统更简洁,极大降低了舰艇的机械振动和噪声,这比交流电技术要先进许多。
选用直流电遇到的另一个问题就是当年制约爱迪生发展的问题,即直流电的电力控制和传输衰减。在此马将军发明的综合电管系统起到关键作用,不仅解决了弹射器,而且在直流电传输管理上,解决了中压直流电传输损耗大的难题。美国现在也开始研究这种技术了。
另外,弹射需要储能,即使是核动力也受不了瞬间放电,发出的电不能直接到弹射器,要先进到脉冲储能器,用的时候再瞬间放出来。舰船储能装置广泛采用飞轮储能,马将军发明的立式混合磁悬浮飞轮储能直流电源,比美国的交流电飞轮技术先进一代。此外还有一种储能装置是超级电容,这更适用于直流电,美国现在把福特舰的飞轮储能更换为超级电容,必须把交流电转化为直流电,否则无法接入电容。
总之,在解决了发电与传输问题后,直流电技术比交流电更适合航母使用。[赞]
[偷笑][附]美国 2021 年国会对福特舰的报告:
电磁弹射平均故障周期设计要求 4166 实际 272。
电磁拦阻平均故障周期设计要求 16500 实际 41。
电磁弹药升降机平均故障周期设计要求 932 实际 218。
双波段雷达平均故障周期设计要求 339 小时实际 102 小时。
弹药升降机总数 11 个通过验收 8 个。
动力系统推进主轴曾出现故障,已修复维修费用未结清还在扯皮。
主发电机组曾发生故障长时间少一台发电机组。
近防系统 3 项测试全部未通过,多次出现故障,某些情况下甚至无法工作。
海军认为该船无法有效防御超音速和亚音速反舰导弹的威胁,因此战斗部署时间推迟到 2022 年秋季。
评价是 143 亿美元造了个废铁。
截止到 2021 年 CVN78 经费超支 27 亿美元。CVN79 建造完成度仅 74%(美国海军在上面拆零件给 CVN78 用)。
CVN80 和 CVN81 经费拨款还未确定。
海军为节省经费,打算将 11 部弹药升降机减少至 8 部。[呲牙]