福建舰电磁弹射技术,真的超越了美国几十年吗?美国点错了科技树

正一品 2023-07-31 15:20:49

航母电磁弹射技术,长期以来被美国所垄断,但自2022年由中国完全自主设计建造的弹射型航母——福建舰现世后,美国就不再是唯一一个掌握航母电磁弹射技术的国家了。

加之福建舰电磁弹射系统的各种独到之处,使得相当一部分人认为中国电磁弹射技术“出道即巅峰”,超越了美国几十年,这到底是不是真的呢?

弹射型航母——福建舰

福建舰的电磁弹射

中评社在2022年6月中旬时,系统介绍了福建舰的电磁弹射优势。据中评社介绍,当下航母搭载的舰载机,一共有两类起飞方式:滑跃起飞、弹射起飞。

相较于滑跃起飞的方式,弹射起飞的效率要更高一些。

针对中大型航母,让舰载机采用滑跃起飞,还不如使用弹射起飞。虽说滑跃起飞方式可以降低航母的维护费用,让航母结构相对简化,但因为其明显限制了战斗机的起飞重量,从而影响了战斗机的作战半径、滞空时间以及武器携带量等。

舰载机滑跃起飞

当然,除去对战斗机的限制,滑跃起飞配套的滑跃甲板无法让预警机在内的特种飞机顺利起飞。

在未来战争中,信息化作战以及电子战占据着非常重要的地位,如果航母无法让预警机起飞,那就意味着其在远海作战时,无法进行远距离空中预警探测,将对战争进程造成显著影响。

此外,航母的整体战斗实力与舰载机综合性能、舰载机搭载数量有关,而滑跃甲板直接占据了航母飞行甲板的舰艏空间。

航母上的滑跃甲板

一旦战争爆发,安装滑跃甲板的航母,其舰载机搭载和调度都比不上采用电磁弹射的航母,这照样会影响到部队正常作战。

相较于滑跃起飞,弹射起飞的优势足够明显。

航母搭载的舰载机可以不再担心起飞重量过重而起飞失败,它们可以满载燃料和弹药起飞,将自身作战能力发挥到极致。同时,能弹射起飞的航母也将获得在战场上投放预警机等特种飞机的能力,直接强化战场部署和态势感知。

中国研制的预警机

如此我们就明白了,为什么美国一定要在“福特级”航母上安装电磁弹射,为什么中国的福建舰虽不是核动力,却依然要想方设法地一步到位安装“电磁弹射”。

中美电磁弹射对比

由于中国也掌握了电磁弹射技术,因此很多人开始对比中美的电磁弹射技术。这里要强调的是,电磁弹射系统中,专用弹射装置最为关键,相较于蒸汽弹射器,电磁弹射器可以进行数字化管理,拥有更加出色的监测能力。

电磁弹射优势很大

这两个特点让电磁弹射系统能灵活精准地针对不同质量的飞机,调节控制弹射力,相当于给不同的飞机施加了“定制版动力”。

而且以美国海军的测试结果来看,美国“尼米兹级”航母安装的4部蒸汽弹射器,正常只能保证每天最多200次的弹射起飞,但“福特级”航母同样数量的电磁弹射器,却能让航母每天最多弹射飞机270架次。

电磁弹射系统示意图

但是电磁弹射装置的研制难度非常大,稍有不慎就会出现各种使用问题,美国的“福特级”航母服役多年,但一直没有形成稳定的战斗力,关键原因之一就是美国研制出来的电磁弹射器故障率实在是太高了。

而中国的电磁弹射器,在技术上有很多创新。据中科院以及相关科学家披露,福建舰的电磁弹射器采用了电容储能装置和中压直流供电技术。

电磁弹射系统

其中中压直流供电技术令我国的电磁弹射系统电压分布均匀,操作简单,拥有较强的可靠性。

电容储能装置利用电容器储存电能,该装置大大节省了安装空间,并且提高了电路的可靠性,同时还拥有不输给飞轮储能装置的功率密度。

其与中压直流供电技术相结合,令福建舰装设的电磁弹射器稳定性极强,效率也足够高——每分钟就能弹射1次,完全满足了航母极限弹射出动率的需求。与“福特级”航母上电磁弹射器的频繁故障形成了鲜明的对比。

“福特级”航母上电磁弹射器频繁故障

而这也是一部分人说中国电磁弹射技术超越美国几十年的原因。

美国点错了科技树

但这个说法实在是有些夸张了,中国在电磁弹射技术上属于后起之秀,所研制的电磁弹射器是通过对美国电磁弹射器的参照对比,进行了技术改良以及创新,只能说福建舰的电磁弹射器在部分性能上已实现对美国的追赶及超越。

并且美国研制的电磁弹射器多年“不成器”,也只是因为美国点错了科技树。

美国研制的电磁弹射器多年“不成器”

其在研制开发电磁弹射器时,电力系统采用了中压交流供电技术和飞轮储能装置。

中压交流供电电压分布不均,操作难度相对较大,可靠性也不如预期;飞轮储能装置虽然功率密度不错,但它需要占用的空间实在是太大了,会直接挤占航母其它地方的空间。

正是因为如此,美国“福特级”航母的4部电磁弹射器共用着1个飞轮储能装置。

这就导致“福特级”航母上1部电磁弹射器出问题时,飞轮储能装置因维修需要得停止工作,从而让其它3部电磁弹射器也无法使用。

美国曾多次维修改进电磁弹射系统

虽然美国多次对“福特级”航母的电磁弹射器进行了维修改进,但结果并不尽如人意,以至于“福特级”航母久久无法形成战力,这也难怪美国会在中国“福建舰”亮相后变本加厉地宣扬中国威胁论了。

参考资料:

[1]《央视公布福建舰新动向,军事专家:预示最快下半年可能海试》 环球网

[2]《中国福建舰采用的电磁弹射优势到底有多大?》 中评网

[3]《中美航母电磁弹射系统技术对比》

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