你知道福建艦是怎么彈射飛機的嗎?其實原理很簡單,就跟你小時候打彈弓一樣。
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那為啥說它比核動力的福特號還強?這里面也有門道。
接下來,我將用打彈弓做比喻,解釋航母是如何彈射飛機的。
彈弓要打好,有3個關鍵點,首先彈弓得好,然后技術要好,彈丸也要好。航母彈射飛機的核心,也是這三個環節。
你看,一副彈弓的橡皮筋彈性是固定的,你要能精準擊中目標,就得用合適的彈丸和對應的拉力。
假設你的彈丸分為玻璃珠、鋼珠和鉛彈,根據他們的重量,分別對應殲-35、殲15-T和空警600。
電磁彈射器的力度大小,就像橡皮筋的彈性,取決于拉它的那只手。如果用打鉛彈的力度,發射玻璃珠,那打出去就會飄。
換句話說,如果用彈射預警機的力度,去彈射超級大黃蜂,那很可能導致飛機受損。
福建艦下水前,外界老說“電磁彈射必須核動力”,這其實是個大誤區,就像覺得“打彈弓必須用超大橡皮筋”,好像只要力量大,就能百發百中一樣,其實不然。
核動力像個“超大號電池”,能提供大能量,但電磁彈射不是“一直用滿勁”,而是“該用啥勁用啥勁”。
福建艦雖然是常規動力,但卻像一個“智能充電寶”:彈殲-35時,只給“輕輕拉”的電;彈空警-600時,再給“使勁拽”的電。
這個彈射的核心,就是電磁力度與飛機重量要匹配,剛好彈到對應飛機所需要的起飛速度,不能太大,也不能太小,否則就很容易出事故。
福特號就像一個大力士,力量是很大,但拿捏不好力度。福建艦就像個武功高手,內外兼修,出手穩準狠。
造成這個差距的核心原因,還得從幾十年前說起。
上世紀90年代,美國搞電磁彈射時,遇到了個繞不開的“技術坎”。
當時,能控制超大功率電流的“逆變器”技術,還不成熟,這玩意就像打彈弓時“精準控勁的手”,沒有它,就沒法把電流調得既穩又準。
加上美國又急著趕進度,于是就選了個“折中方案”:用交流電磁系統。
因為交流電不需要復雜的逆變器,當時的技術就能實現,就像打彈弓時,不研究不同彈丸的力度,就是一通猛拽,能不能打中,那得看造化。
一開始,別國都沒有電磁彈射的技術,就老美自己一家,所以只要能彈出去,就顯得很牛了,但隨著不同機型上艦后,這種交流電磁彈射的弊端,就逐漸顯現出來了。
因為交流電的電壓和電流,每秒要變向50次,大小還忽高忽低,所以在彈射力度控制上,就時不時會跑偏。
比如,在2022年3月的一次訓練中,福特號電磁彈射器的牽引力,突然超出設定值,導致“超級大黃蜂”前起落架嚴重變形,戰機差點沖出甲板掉到海里。
更麻煩的是,用來在蓄力階段穩定飛機的牽引桿,也因為交流電的電流忽大忽小,受力總不均,要么“沒夠勁就斷”,要么“勁超了還拽著”。
這里我解釋一下,電磁彈射飛機的時候,主要是作用于飛機的前起落架,相當于有一股巨大的力,把飛機向前拉,但是在蓄力沒有完成前,飛機還不能飛出去。
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所以在這個階段,就必須有一個反向的牽引桿,把飛機拉住不讓走,類似于拉著手剎給賽車加速,拉桿一送就彈射起飛。
一直要到向前的拉力,達到飛機所需要的拉力是,后邊的牽引桿才會自動斷開,然后飛機一瞬間就被彈了出去。
福特號的電磁彈射,因為用的是交流電,所以向前的拉力和向后的牽引力,屬于雙向不穩定,任何一個環節出問題,都會導致彈射的不穩定。
而且,牽引桿壽命比設計值短40%,頻繁斷裂導致維護成本飆升。
據美國國會2021年報告顯示,其實際故障率約為設計指標的17倍,平均每240次彈射就會出現1次故障”。
可福建艦就沒走這個彎路,因為馬偉明院士,一開始就選擇了最難的路,要讓中國航母用直流電磁彈射。
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馬偉明院士曾說:要研究就必須超過美國,要領先就領先美國,不然我不干。
所以,中國研發電磁彈射時,先是花了十幾年,才搞定大功率逆變器,然后才能選直流電磁彈射系統。
直流電在電壓和電流穩定性上,都是交流電不能比的。
所以,福建艦彈殲-35時,就能把“勁”調到240公里/小時,彈空警-600時,把“勁”調到220公里/小時,電流就穩穩保持這個值,牽引桿到勁就斷,絕不讓勁忽大忽小。
之前,福建艦在陸地測試時,連續彈射超4000次都沒出過錯,牽引桿的壽命也比福特號長一倍多,就是因為直流系統,從根上解決了“勁不穩”的問題。
2017年,福建艦設計方案曝光時,美國《國防新聞》刊文稱:“中國缺乏核動力支持,常規動力無法滿足電磁彈射的瞬時功率需求”。
而俄羅斯《莫斯科共青團員報》則刊文稱:“中國電磁彈射抄襲蘇聯烏里揚諾夫斯克號設計”。
如今,我們在福建艦上,成功完成了殲-35、殲-15T,以及空警-600的混編彈射測試,用努力和實力反向打臉。
于是,他們都改口了,美國是不得不承認,俄羅斯則有點酸。
我們用事實證明,中國人不僅能模仿,更能創新。
中國選直流路線,本質是“敢跳出別人畫的圈”,我們明知這條路很難,連美國人都不敢挑戰,但卻偏要啃下這塊硬骨頭,這源自于中國人不服輸的精神。
如果我們跟印度一樣,啥都是買買買,那能有今天的福建艦嗎?
美國的先發優勢,有時候也是劣勢,而我們則把后發優勢發揮到極致。
所以,美國花幾十年、砸幾百億才暴露的問題,咱提前就規避了。
表面上看,這是一個技術路線之爭,其實再往深看,這是需求導向、工業基礎和戰略耐心的綜合比拼。
需求導向決定了,需要什么就研究什么,而不是能研究出什么就用什么。
工業基礎決定了,全鏈條都可以自主可控,而不是依賴某些核心部件。
戰略耐心決定了,是4年就要結果,還是10年20年,乃至30年。
馬偉明院士率領的團隊,光是研究大功率逆變器就花了十幾年,這在資本和選舉導向的美國,是不可想象的!
所以說,中美航母的競爭,歸根結底是教育的競爭、人才的競爭、體制的競爭。
從這個角度再看中美博弈,結果想必大家都很清楚了吧!
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