电磁弹射～差距拉大，步入下一代

工程兵 · 发表于 2011-2-9 12:59

2010年底，美国海军在多年研制的基础上，使用试验型电磁弹射系统，成功弹射了1架F/A-18E型战斗机，并将继续进行多次试验。这表明电磁弹射系统项目进展得比较顺利，有望于今年前后向“福特”号航母交付首部电磁弹射器。按此发展进度，到2014年，“福特”号航母便能正式使用电磁弹射器。

美国海军为何放着已十分成熟的蒸汽弹射器不用，偏要花费大量人力物力研制风险较大的电磁弹射器？此举将对世界海军产生什么样影响？

进一步扩大与他国的差距

航空母舰的战斗力主要来自舰载机，而弹射技术则是舰载机起飞的关键技术。美军现役航母主要采用蒸汽弹射器，虽然技术成熟可靠，但也存在不少缺陷：一是效率低，配套设施多，系统繁琐；二是要频繁更换密封条，维护成本高，且非常麻烦；三是必须耗费大量淡水。

为了克服上述缺陷，美军决心研制电磁弹射器。与蒸汽弹射器相比，电磁弹射器有许多优点：

能弹射多种舰载机

包括无人机“尼米兹”级航母上的蒸汽弹射器每天最多出动120架次舰载机，而电磁弹射器可以使舰载机的每日出动量达到160架次。电磁弹射器还可以弹射不同重量的舰载机，甚至几十公斤重的无人机。

另外，电磁弹射器的构成组件较少，体积约425立方米，重225吨，不到蒸汽弹射器的一半。

大幅延长战机寿命

电磁弹射器具有匀速平稳，过渡柔和等特点，因而可以大幅减少对舰载机机体及各部件的撞击，使舰载机的受损度明显降低。实验证明，采用电磁弹射器后，将使舰载机的机体寿命延长31%。

操作简单，15分钟即可待用

电磁弹射器使用直线电动机进行弹射、制动，在完全关闭的状态下只需15分钟就能达到待用状态（熟练使用后时间会更短）。而蒸汽弹射器在使用前需要预热十几个小时，这就意味着：蒸汽弹射器需要很长的准备时间。

无须考虑淡水消耗

蒸汽弹射器的机械磨损严重，尤其是金属密封条，舰载机每弹射一次都会与之摩擦一次，更换量大。此外，蒸汽弹射器还需要消耗大量淡水用来产生蒸汽。以美国“尼米兹”级航母为例，每弹射1架舰载机就需要耗费1吨淡水。电磁弹射器却无需消耗淡水。

出动架次大幅增加

大量理论与试验表明，美国“尼米兹”级航母的蒸汽弹射器效率只有5%~8%，如果采用电磁弹射器，则可将效率提高到60%。

电磁弹射器的输出功率远大于蒸汽弹射器的输出功率，有利于舰载机在较短距离内快速弹射起飞，从而大幅度增加日出动率。未来“福特”级航母上，电磁弹射器的输出效率将是“尼米兹”级航母上蒸汽弹射器效率的10倍以上。

适合装载于各类航母，及使用全电力推进的大型战舰

电磁弹射器不仅适合装载于大型航母，而且首部装有斜坡角的滑跃式飞行甲板也容易装设，因此也适合装载于中小型航母甚至两栖攻击舰。即使对于一些全电力推进系统的大型水面战舰，电磁弹射器也十分适合装设与使用。相比之下，蒸汽弹射器在这方面的缺陷就十分明显，它无法装设于采用滑跃式飞行甲板的中小型航母。

研发屡遭失败  存在先天不足

美军电磁弹射器研制计划自从1982年开始实施以来，就不断遇到问题，试验频出故障，导致计划延迟，费用超标。

电磁弹射器自身构件也存在着许多不足。例如：电磁弹射器所需的强迫储能装置不能进行大容量储存；电磁弹射器需要消耗大量电能，导致航母总功率必须达到60兆瓦以上，这就要求航母必须采用核动力装置，否则电磁弹射器充电时将会影响其他系统的用电。

要让电磁弹射器及时在新航母上投入使用，仍面临不少技术难题。

一是线形同步电机。模型试验显示的效率不高，能量利用率还不明显，无法达到散热需求。

二是电磁弹射器中的永磁体对温度比较敏感，存在退磁临界温度（一般在100℃~200℃之间），要让磁体的磁强度不受大的影响相当困难。另外，电磁弹射器功率强大，其磁场强度也很大，很可能影响到舰载机上的电子设备，因此要特别加强电磁弹射系统的磁屏蔽工作。

三是磁泄露问题。由于电磁弹射器的磁体是开槽形的，和蒸汽弹射器的蒸汽泄露一样会有很强的磁泄露，所以目前设计了复杂的磁封闭条，可确保在离飞行甲板15厘米的高度就将磁场强度降低到正常环境的水准。2012年前后，美军将陆续进行相关的电磁兼容性试验。

四是一些关键部件（如高功率循环变频器）刚刚完成计算机模拟，还没有建成工程样机，是否能及时投入使用还存在变数。

2010年春，美军开始在试验用电磁弹射系统上进行试验，至今已进行了722次试验，试验小车运行速度可达到180节，这也是对电磁弹射系统的最高要求。2011年，美军将进行包括C-2运输机和T-45“苍鹰”喷气教练机在内的其他舰载机的弹射试验。预计将于2011年向新航母交付首部电磁弹射器。

知识链接  电磁弹射器主要部件

电磁弹射器是一种正在研究中的航母飞机弹射装置。其组成主要包括：电源装置、强迫储能装置、导轨等。

电源装置

电磁弹射器用的是直流电源，工作时对负荷的冲击非常大。虽然有储能装置，但由于要求电磁弹射器在短时间内起飞多架舰载机，所以要求的电源容量也比较大，一般在5万~8万千瓦左右（输出电压不高）。

强迫储能装置

强迫储能装置是电磁弹射器的核心部件。它不仅能缓解发电机的压力，而且在不工作时能吸收发电机的能量，使发电机免受冲击性负荷的影响。

导轨

电磁弹射器的导轨共有4根（上部和下部各2根）。每根导轨都长200米以上，安装在起飞甲板下。每根导轨内部均有超导体与其熔接，中间是高压冷却油；其冷却油在进入导轨前的温度低于-40℃，而从导轨出口流出时的温度低于-30℃。

不仅如此，导轨与飞机牵引杆的接触面至导轨中心还有很多细小的小孔；高压冷却油不仅能为超导体降温，还能起到润滑的作用，甚至还能为运行时的飞机牵引杆降温。

melody04223 · 发表于 2011-2-9 14:02

普及知识了，目前中国能搞成蒸汽弹射就可以了，电磁弹射还是以后在考虑吧

目前早点能搞出自己的航母战斗群就好了

工程兵 · 发表于 2011-2-9 14:46

电磁弹射相对蒸汽的优点：1、弹射匀速，机体寿命延长31%（这算是革命性的）；2、15分钟即可待用，蒸汽要十几个小时预热；3、体积和重量为蒸汽的一半；4、蒸汽弹射一次要1吨淡水；5、能弹射更重或更轻的飞机（根据实际情况调节电磁功率）；6、弹射频率更快～；7、设备保养压力轻。
目前美帝还有电磁炮也在研制中，最近一次实验效果据说不错（变形金刚2里面出现过电磁炮，舰上电磁炮炮击金字塔上的大力神），预见到了下一代战争的主流，革命性的变化！

液氮渔场 · 发表于 2011-2-9 15:04

电磁弹射相对蒸汽的优点：1、弹射匀速，机体寿命延长31%（这算是革命性的）；2、15分钟即可待用，蒸汽要十几 ...
工程兵发表于 2011-2-9 14:46

请继续在动漫里迷失吧，小FQ

工程兵 · 发表于 2011-2-9 15:17

回复 4# 液氮渔场
呵呵，这位兄台，转文章供探讨嘛，请指教啊！

液氮渔场 · 发表于 2011-2-9 15:19

回复 5# 工程兵

我只看到神棍

液氮渔场 · 发表于 2011-2-9 15:21

https://www.imarine.cn/thread-92130-1-1.html

自己去看电磁弹射器的做工

balong09 · 发表于 2011-2-9 15:23

高端

液氮渔场 · 发表于 2011-2-9 15:27

回复液氮渔场
呵呵，这位兄台，转文章供探讨嘛，请指教啊！
工程兵发表于 2011-2-9 15:17

探讨个毛
船舶科技与工业领域中的清华学子

●中国舰船研究院院长陆建勋，1951年清华大学电机系毕业，中国工程院院士。我国第一代核潜艇通信系统的总设计师，该系统被誉为我国核潜舱的“七朵金花”之一。
●中国潜艇的“心脏”-发动机总设计师马伟明，1996年清华大学电机系博士毕业，中国工程院院士、海军少将。他领导研制成功的项目使我国常规潜艇、核潜艇成功做到全电推进（做到潜艇静音），中央军委为他特别记一等功。现主持航母舰载机电磁弹射器项目。

工程兵 · 发表于 2011-2-9 15:27

回复 6# 液氮渔场

嘿嘿～您这么说我神棍～FQ～没关系。想请您一起来探讨一下，因为您能一眼就看出好坏真伪、能定性，让我也长长见识，毕竟我一直对“动漫”很感兴趣也很关注～想听听您的高见。
但如果您只是网上随口一说，我就当闲扯好玩，不再继续～

工程兵 · 发表于 2011-2-9 15:32

本帖最后由工程兵于 2011-2-9 15:33 编辑

探讨个毛
船舶科技与工业领域中的清华学子

●中国舰船研究院院长陆建勋，1951年清华大学电机 ...
液氮渔场发表于 2011-2-9 15:27

探不探讨也别探个毛啊～我理解这不是骂人，是您的口头禅～
不过下面引用“中国潜艇的“心脏”-发动机总设计师马伟明，1996年清华大学电机系博士毕业，中国工程院院士、海军少将。他领导研制成功的项目使我国常规潜艇、核潜艇成功做到全电推进（做到潜艇静音），中央军委为他特别记一等功。现主持航母舰载机电磁弹射器项目。”

是个什么意思？我们也是一直在研制在跟踪前沿技术啊～请指教清楚？

液氮渔场 · 发表于 2011-2-9 15:42

探不探讨也别探个毛啊～我理解这不是骂人，是您的口头禅～
不过下面引用“中国潜艇的“心脏 ...
工程兵发表于 2011-2-9 15:32

电磁弹射根本没有你想像的那么高深，就是一个工程试验摸索的东西

我关注这个事情好长时间了，美国的这个电磁弹射器也失败过好几次，最近一次实验之前（也就是最近的这次终于把大黄蜂弹射起来了），国会的批示是如果不成功这个项目就砍掉，新航母用老弹射器

你转的这个是木仓文，通篇全部是在吹先进，根本没有技术数据作支撑，电磁弹射器厂家的宣传材料都不带这么吹的。以后少YY电磁炮，米国也快冷却这个项目了，炮管磨损太大。

之所以要上这个电磁弹射器，是因为米国军火商想拉高航他妈的价格，但是国会的成本审核部门都猴精猴精的（废话，十几条蒸汽弹射航他妈的预算都做过审核了还不懂么），于是唯一能提高标价的方法就是玩概念，因为成本审核部门根据的是以往经验来审核价格和成本，于是玩一个以前没有的概念，让成本审核部门根本找不到参照的成本数据，就可以往死里喊价格，这样才能大赚特赚

当然这次的概念军火商差点玩失了，最后一次不成功就成仁的实验好不容易做成功了（内部消息是那架F18也被改动过，特意减重了9%还只带了起飞和降落的油料）

这些你们这些转载男孩懂毛

blackmclaren · 发表于 2011-2-9 15:47

像老马这样的人，实在是太少了。

液氮渔场 · 发表于 2011-2-9 15:50

像老马这样的人，实在是太少了。
blackmclaren 发表于 2011-2-9 15:47

确实啊
所以才有J11s或者叫J15那狂暴的单机推重比。

第一条不上弹弓已是必然了

工程兵 · 发表于 2011-2-9 15:53

回复 12# 液氮渔场

首先非常感谢你能来探讨，给了我新的信息。
这篇文章就是转载来的，就像您说的这些一样都是基于他国信息，我们毕竟没有看到也没参与～
一篇转文供大家参考，你说的这些也是给大家多提供了信息，多谢！

不过，你下结论的腔调好似你通盘了解这个项目全部细节啊，不过都是和我一样看了些转载的文章而已，再说了“电磁弹射”也是存在军火商、军方、国会等几方利益在博弈，都会动用舆论来达到目的。
1、我们不用为了不同利益方的论调替他人的当枪，再说和我们何干。发表感想而已
2、您怎么能知道结果？东西还在进展中，谁能定性？
3、阐述自己看了别人的文章后的观点，用得着用多余的词语吗？当然这可能是您的习惯

承认我是FQ，看您也差不离，何必呢？

液氮渔场 · 发表于 2011-2-9 16:10

本帖最后由液氮渔场于 2011-2-9 16:13 编辑

++++
算了不人肉了

工程兵 · 发表于 2011-2-9 16:19

回复 16# 液氮渔场

还是那句话。。。。。

我当你这句“算了不人肉了”是闲聊瞎扯，不是“恶意”、不是“威胁”

液氮渔场 · 发表于 2011-2-9 16:20

闲聊，毕竟您太长时间没做船舶制造，而是在做船舶融资，有些实际的东西不懂很正常

工程兵 · 发表于 2011-2-9 16:32

闲聊，毕竟您太长时间没做船舶制造，而是在做船舶融资，有些实际的东西不懂很正常
液氮渔场发表于 2011-2-9 16:20

谢谢您今天的指教～
我是不做船舶制造了，多谢您的关心，我看到了你刚刚把我在这里的第一个帖子挖上来了，现在又编辑掉了......
这年头还流行“人肉”，我OUT了，麻烦您关注我，费心了。

我今天长了见识，以后我掌握不全面的东西不敢瞎说话，不过理不辨不明，好事，哈哈

boge · 发表于 2011-2-9 20:55

还是老先生们厉害啊

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