Q:电磁弹射可控性更好指的是?
A:蒸汽弹射器通过机械方法控制注入汽缸的蒸汽,无法精确控制推力,在弹射过程中推力的峰谷值比电磁弹射大,这会造成舰载机因不稳定的推力而受力不均,进而因此造成机体受损。而电磁弹射加速更可控,更平稳,可大幅减小对舰载机和各部件的冲击,有利于飞机结构的设计,并可使机体的使用寿命延长31%,也能缓解飞行员的身心压力。
Q:为什么更新技术会比运行半个世纪的成熟技术更可靠?
A:电磁弹射现阶段还处于测试摸索阶段,可靠性还是不如技术成熟的蒸汽弹射的,这里的可靠性指的是电磁弹射技术成熟后理论上可以达到的可靠性。
Q:蒸汽弹射可控性不如电磁弹射的原因是?
A:因为蒸汽弹射器结构复杂零部件众多,且饱受高温高压摧残,加上蒸汽弹射器为开口汽缸结构,需要采用金属密封条保持活塞运动时汽缸内压力,受损更换极为频繁,进而导致全系统的固有可靠性不高。而电磁弹射采用四能量链冗余结构,在弹射过程中可容忍一个能量链出现故障,保证任务完成,加上定子和动子之间电磁场的非物理接触传力特性,取消了许多高磨损的机械设备,不仅寿命大幅延长,可靠性也大幅提高。
Q:能用具体数据来说明吗?
图为中国某电磁弹射实验基地的卫星图片
A:蒸汽弹射2次重大故障间的平均周期约405周;而电磁弹射技术成熟的话,2次重大故障间的平均周期有望达1300周以上。
Q:适装性更佳是什么意思?
A:这是指电磁弹射器相对于蒸汽弹射器安装更方便更灵活。举例来说,蒸汽弹射器大部分重量位于上层甲板,导致船体重心升高,不利于航行稳定性;而电磁弹射可灵活布置的特性,能够避免这个问题。
蒸汽弹射器多个部件之间由高温高压的管路连接,并且弹射汽缸必须整体安装,在航母上的总体安装与布置难度较大;而电磁弹射采用模块化设计,直线电机可以分段安装和拆卸,各个部件通过电缆或信号网络连接,适装性更好。
此外,电磁弹射器还具有比蒸汽弹射器更小的体积和质量——美国现役航母1座C13型蒸汽弹射器的总质量为538吨,体积超过1100立方米;而电磁弹射的质量小于280吨,体积小于425立方米。
央视曝光的中国海军技术专家在实验室研究电磁弹射
Q:电磁弹射还有其他优势么?
A:电磁弹射能量利用率比蒸汽弹射更高,而且更加节约淡水资源。
Q:航母在海上作战,淡水资源非常宝贵,而蒸汽弹射器一次弹射作业需消耗大量水蒸汽,使用电磁弹射就可以避免在弹射中损耗淡水资源?
A:是的,而且因为电磁弹射采用电气化信息化手段,简化了操作方法,并可实现全系统的状态监控和故障自诊断,人力需求减小30%,维护工作量大大降低,平均故障修复时间大大减少,并且节省了全寿命周期费用。
Q:中美在电磁弹射技术差距有多大?
A:中国是稀土永磁体生产大国,在高磁强度稀土永磁体研究方面比起美国也不显逊色,早在1996年,中国曾发布了一个口径90毫米的4磁体级的样炮原型机,可以达到电能转换50%以上,瞬间能源有成熟的20兆焦和100兆焦输出级别的器件。
近年来,在中国电磁弹射方面更是捷报频传——马伟明院士带领项目组完成了电磁弹射样机研制和试验的全过程,攻克43项关键技术,申报国防专利32项。某军工企业冷弹射技术可实现弹射推力达数百吨,并具有机构轻便、操作和维修简化、弹射功率高、可控性可靠性强等特点。在今年9月公布于网络的卫星照片显示,中国在某地一个机场建造了电磁型导轨式高速牵引装置工程样机测试设施,中国已成为继美国之后建成电磁型导轨式高速牵引装置工程样机测试设施的国家。