航母上的电磁弹射器和蒸汽弹射器相比,有哪些

2022-06-12 00:08 点击:295 编辑:邮轮网

目前世界各大航母大国都在研究电磁弹射系统,这里面研究最靠前的,就是传统的航母大国美国了。目前美国最新服役的福特级航母,就是已经装备了电磁弹射系统。

那么究竟是什么原因让世界各大航母大国纷纷研制它呢?和传统的蒸汽弹射有什么优势呢?我个人觉得原因有下面几个方面:

1、体积重量更小我们知道航母上面的空间是非常有限的,空间利用率一般要求非常的高。但是传统的蒸汽弹射,整个系统包括弹射系统和蒸汽系统,尤其是蒸汽系统,占用的空间很大,同时重量一般都是超过500吨,体积和重量,就严格限制了航母装备更多的舰载机和武器了,这就非常影响航母的战斗力了。

但是电磁弹射就不一样了,不论是体积和重量,都是原来蒸汽弹射系统的几分之一,这也就意味航母能够携带更多的舰载机、弹药和补给物质了,提升了航母战斗力。

2、弹射功率可控之前的蒸汽弹射,也有一个巨大的问题,就是弹射的功率不好控制,而且弹射重量的起点非常大,一般都是以吨为单位的,只能弹射普通的战斗机!要知道,目前的无人机已经成为现代战争当中不可缺少的一个机种了,能够发挥强大的作用,但是无人机一般的体型和重量都非常小,要是使用传统的蒸汽弹射,估计瞬间就粉碎了。

但是电磁弹射,用于是用电控制的,都是电子化的,功率非常容易控制,从几百公斤到几十吨,都可以调节,这也就意味电磁弹射能够弹射更轻和更重的舰载机,包括无人机。

3、准备和弹射时间短,维和方便一旦发生战争,航母从战备状态转到战时状态,需要的时间越少就越好,传统的蒸汽弹射系统,准备起来一般是接近半小时,而电磁弹射只需要蒸汽弹射一半甚至更少的时间,准备时间非常短,适合快速作战。而且两次电磁弹射之间的时间也是非常短的,这也有利于在有限的时间内,弹射更多的舰载机升空作战的。

而且电磁弹射的可靠性是要高于蒸汽弹射,维护起来方便,出现故障的次数大大减少,要知道装备的可靠性,在战争时期是非常的重要的,总是出现故障,是非常影响战斗力的。

4、电磁弹射用电其实电磁弹射使用电力作为驱动力量,虽然很费电,但是目前配备电磁弹射的航母,都是超级航母,并且都是核动力,所以在电力上面,是没有问题的,航母的核反应堆能够源源不断的提供电力,这相比传统的需要依靠水加热产生蒸汽方便多了。

当然电磁弹射还具有其它的优势,比如加速度全程均衡等,不容易破坏飞机的整体机身结构,延长舰载机的使用寿命。

正因为电磁弹射的这些优点,所以美国等航母国家,就开始研制和装备电磁弹射系统,未来它也将逐渐取代目前的蒸汽弹射系统。

谈这个之前,我们来说说蒸汽弹射的优点。蒸汽弹射最大的优点就是可靠性高,对的,你没看错!其实这个优点应该属于电弹,但是电弹毕竟是全新的技术,不仅美国那里问题不断,就是号称弯道超车,比美国更先进的中国电弹,毕竟还没装舰使用,到底如何也不清楚。再加上蒸弹毕竟使用了几十年,技术非常成熟,反而在电弹完全成熟前,蒸弹更加可靠,这也是为啥特朗普会要求福特级更换弹射器的原因所在。

言归正传,下面我们来谈下电弹在理论上优于蒸弹的地方:

一:更高的舰载机出动率。电弹的出动率远远超过蒸弹。有数据为证:蒸弹:120架次/天(正常)~220架次/天(高峰);电弹:160架次(正常),270架次/天(高峰)。原因很简单:电磁弹射的原理注定了其准备时间更短(不需要烧锅炉准备蒸汽),维护简单,工作强度大幅降低,有利于提升人员工作效率(人员效率也是影响弹射效率的重要原因)。蒸弹在连续弹射后,会造成主机功率下降,需要停止弹射,等待蒸汽压力恢复。电磁弹射则没有这个问题,可以连续起飞全部舰载机,舰载机出动率自然就上去了。

▲F-18F战机准备从“福特”号航母上利用电磁弹射器起飞

二:电弹体积小,自动化程度高,可以节约甲板的有效空间。电弹体积小,安装方便。可以可优化甲板布局,节省航母的空间,对增加载机数量和优化升降机的布置有帮助,进而有效提高甲板运作效率,也变相提升了航母的作战力。

PS:蒸弹全套系统重486吨;电弹全套系统重量小于225吨。蒸弹体积超过1000立方米;电弹的体积不超过425立方米。蒸弹需要超过500人进行日常的维护保养;电弹仅需要100多人就足够。

▲蒸汽弹射器体积重量大,维护性差

三:电弹的加速过程对战斗机更加友好。蒸弹的弹射过程是变加速的。峰值超过6个g,平均值2个g多一点。后段加速能力严重下降。高过载使得对载机的纵向强度要求很高,增加了舰载机的设计难度和空重。而且对飞行员的影响和机体寿命的影响。都是非常不利的

而电弹的弹射过程是匀加速过程。加速度稳定在2个多g。有利于控制舰载的空重,进而变相提高了舰载机的有用载荷。此外对飞行员和机体寿命也基本没有影响 。

▲电磁弹射对战斗机几乎没影响

四:电弹可以在更加苛刻的条件下工作,并最大限度保障航母安全。蒸弹必须要求甲板风风速超过20节。因此,战时舰载机要起飞,蒸弹的航母就必须迎风高速行驶,不利于做战术机动规避攻击。受攻击的概率大幅增加。而电弹则不需要,没有甲板风照样弹射,不仅弹射效率更高,对航母来说,也更加安全。

▲准备在福特号上将来的F18舰载机

五:更高的可靠性和抗战损能力。蒸弹是开环控制机械装置,每个弹射系统是独立的。电弹是闭环控制的高冗余系统,一般都采用多套系统交联,任一系统都可为弹射轨道服务。另外电弹有非常完善的闭环控制、自检和冗余系统,确保弹射器不会现瞎弹的情况(比如把战斗机弹到海里)。

六:电弹的弹射功率可无级调节,万物皆可弹。蒸弹调节范围窄,弹射较轻的飞机会出现功率过剩,对飞行员和舰载机构成伤害,小型的无人机则完全不能弹射,且能源利用低(不超过5%),非常浪费蒸汽,这也是影响蒸弹的弹射效率的重要原因之一。二电弹则不一样,电弹的弹射功率可无级调节,可弹射从小型无人机到重型舰载机。而且能源效率更高(可达60%)。

▲电磁弹射万物皆可弹

除了上述举的几个优点,电弹还有适装性好(轻型航母和两栖攻击舰也能装);环境适应性强;升级潜力大等优点。是未来航母的发展方向。

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