同是電磁彈射航母，福特艦和福建艦有何技術(shù)差距？別再吹噓美國了

2022年6月17日，我國首艘電磁彈射航母—福建艦，在江南造船廠順利下水，并于2025年9月完成三型艦載機（殲-15T、殲-35、空警600）的彈射起飛和降落。

現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)上有一群人，總認為國外的月亮是圓的，國外的軍事裝備就是比國產(chǎn)裝備強，這種自卑心理讓人十分可笑。

那么，美國的核動力航母福特艦，同樣是采用電磁彈射技術(shù)，至今都還沒有彈射F-35C艦載機，而福建艦已經(jīng)成功彈射殲-35艦載機，它和福建艦又有何技術(shù)差距呢？

1.電磁彈射技術(shù)差距

首先，福特艦作為全球首款電磁彈射上艦的航母，但是技術(shù)成熟度不足，在彈射系統(tǒng)方面故障頻發(fā)，至今還沒有達到美國軍方的設(shè)計要求，成為制約福特艦戰(zhàn)斗力的短板。

然后，福建艦作為全球第二款電磁彈射航母，采用的是和美國中壓交流和飛輪儲能技術(shù)不同的，中壓直流和超級電容技術(shù)，故障率僅為福特艦的七分之一，軌道壽命高，能耗也是更低。

其實，電磁彈射的本質(zhì)，便是將航母電網(wǎng)的電能，在瞬間轉(zhuǎn)化為艦載機起飛所需的動能，這就需要完成能力存儲、快速釋放、精準控制三個關(guān)鍵動作。

很多人質(zhì)疑，為何美國人不采用中壓直流技術(shù)，直流技術(shù)究竟有何難點？

我們先看電磁彈射，被加速的艦載機總重3萬噸以及3萬公斤，加速長度100米，加速時間2.2秒，艦載機末端速度85米每秒就需總耗電能38度，瞬間功率6萬千瓦。

當時，福特號在20世紀90年代立項，但是美國國內(nèi)沒有任何一家公司，能夠拿出功率高達6萬千瓦的變頻器，以及儲能40度電的超級電容，而那時更沒有超大功率的逆變器技術(shù)。

同時，后來的逆變器技術(shù)，還是通過特高壓直流輸電才研發(fā)而來；所以福特艦就只有一個選擇，上架不需要逆變器的異步電機。

但是，新的問題隨之又產(chǎn)生了，發(fā)電機直接進行供電時，一旦遇到電磁彈射這種瞬間高負載，發(fā)電機的轉(zhuǎn)速，也就是發(fā)電頻率會往下掉，而且也沒有任何動力裝置，可以快速調(diào)整轉(zhuǎn)速，穩(wěn)定頻率。

后來，美國工程師為了穩(wěn)定頻率，就想到飛輪技術(shù)，依靠巨大慣性，不讓發(fā)電機的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速下降，而且通過搭配的異步電機還有個優(yōu)點，那就是轉(zhuǎn)速超過同步轉(zhuǎn)速，就能自動變成發(fā)電機，回收動能也是十分方便。

但是，缺點也十分明顯，由于飛輪內(nèi)部是機械結(jié)構(gòu)，在每分鐘數(shù)萬轉(zhuǎn)的速度下，軸承、密封和支撐結(jié)構(gòu)很容易產(chǎn)生損壞。

同時，更加麻煩的是，飛輪釋放能量時會產(chǎn)生劇烈的反向電流波動，也會直接干擾航母電網(wǎng)的穩(wěn)定。

根據(jù)美國官方測試數(shù)據(jù)顯示：單臺飛輪的平均無故障時間不足500小時，而航母全壽命周期內(nèi)需執(zhí)行數(shù)十萬次彈射任務(wù)。

那么，這也意味著飛輪需頻繁更換，幾乎無法滿足實戰(zhàn)需求！

為解決這個問題，美國人也使用最粗暴的方式，既然一個飛輪不行，那就直接上四個飛輪，并采用多部件并聯(lián)設(shè)計。

比如艦載機降落時，高速拉動的纜繩就會帶動電機發(fā)電，電直接進入航母電網(wǎng)，電網(wǎng)電壓升高以后，原本的發(fā)電機就會變成電動機，從而實現(xiàn)電能的儲能。

所以說，美國的這項交流電技術(shù)，還是十分穩(wěn)定和成熟可靠的！

其實，福特艦的電磁彈射技術(shù)路線，并非是錯誤的、不可取的，而是由于當年受技術(shù)水平限制，和軍費的支持影響，美軍只能采取技術(shù)更成熟的中壓交流技術(shù)。

當然，一旦掌握了特高壓直流輸電，就會研發(fā)超大功率直流交流逆變器，而這個逆變器就可以讓彈射器實現(xiàn)直流供電。

所以說，福特號的交流電推進系統(tǒng)為兼容飛輪，保留了大量冗余設(shè)備，比如變壓器和整流器，這就讓其后期改造為直流系統(tǒng)的成本，已經(jīng)相當于新建一艘航母。

說白了，福特艦不采用超級電容，就是因為沒有掌握大功率逆變器技術(shù)，超級電容的能量密度太低，而且錯失了向直流電力系統(tǒng)轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵窗口期。

反觀福建艦的中壓直流發(fā)電機，直接向超級電容組充電，儲存電能。和福特艦的飛輪儲能相比，超級電容有個最大的優(yōu)點，那就是充放電時間短，幾乎是毫秒級響應(yīng)。

再加上20世紀80年代，我國早就啟動了電磁彈射技術(shù)研制工作，而且還同步啟動超級電容和中壓直流技術(shù)，而國內(nèi)的高鐵發(fā)展和特高壓輸電，都為電磁彈射直流技術(shù)提供了寶貴經(jīng)驗。

2.航母艦載機起降

首先，航母的戰(zhàn)斗靈魂就是艦載機，而起降系統(tǒng)又決定了作戰(zhàn)核心，艦載機的種類和性能，又決定了航母的戰(zhàn)場生存能力和戰(zhàn)斗適應(yīng)力。

無論是福建艦，還是福特艦，兩艘航母都是采用電磁彈射系統(tǒng)，但是電力架構(gòu)完全不同；福特艦使用核動力加全電化解決方案，采用傳統(tǒng)的中壓交流電力系統(tǒng)，通過飛輪和變電技術(shù)供應(yīng)電能釋放。

但是，該系統(tǒng)的可靠性不足，經(jīng)過多年調(diào)試，福特艦的彈射系統(tǒng)依舊在改進當中。

福建艦，采用常規(guī)動力，外加全電化的跨越式發(fā)展路徑，采用先進高效的中壓直流電力系統(tǒng)，可以直接從航母電網(wǎng)取電，無需發(fā)展變電壓過程，能耗小，效率高，完全領(lǐng)先于福特艦。

在重型艦載機方面，福特艦的先天優(yōu)勢不足，目前僅能彈射中型艦載機F18-A超級大黃蜂，而福建艦全面領(lǐng)先，已經(jīng)超過驗證全球第一款電磁彈射型號的重型艦載機殲-15T，而這也是時間上唯一在役的重型艦載機。

在第五代隱身艦載機方面，福特艦自研首發(fā)F-35C艦載機，但是至今也沒有在福特艦上完成彈射起飛和降落，有傳言說是美軍害怕F-35C出現(xiàn)彈射起降事故。

反觀福建艦，可以說是后發(fā)制人，用真實的起降訓(xùn)練向全世界宣布，殲-35已經(jīng)成為全球第一款電磁彈射起飛的第五代隱身艦載機。

美國肯尼迪號航母

所以說，目前都福建艦，在各方面都是完全領(lǐng)先于美國的福特艦，當然就看福特級二號艦（肯尼迪號）的電磁彈射技術(shù)水平如何了！