電力,無(wú)聲又無(wú)形,卻蘊(yùn)含著驚人能量,而且能由人類隨心所欲地控制、調(diào)節(jié),風(fēng)馳電掣的高鐵便是一大象征。同樣具備這些優(yōu)點(diǎn)的電磁飛機(jī)彈射器,令傳統(tǒng)的蒸汽彈射器相形見絀,有望成為航空母艦的新寵。
近幾年來,“中國(guó)發(fā)展電磁彈射器”的說法,一直存在于坊間的傳說之中,留給無(wú)數(shù)網(wǎng)友“不明覺厲”的印象。
日前,美國(guó)一網(wǎng)站公布的衛(wèi)星照片,曝光了中國(guó)某地的露天電磁導(dǎo)軌高速牽引裝置。該網(wǎng)站稱其為繼美國(guó)之后世界第二條電磁彈射器地面實(shí)驗(yàn)設(shè)施。這一消息,足夠挑戰(zhàn)人們的常識(shí)。
此消息在國(guó)內(nèi)網(wǎng)絡(luò)廣泛發(fā)酵的同時(shí),一篇中國(guó)工程院院士、海軍工程大學(xué)教授馬偉明少將在獲國(guó)家科技進(jìn)步獎(jiǎng)時(shí)的獲獎(jiǎng)感言,被大面積轉(zhuǎn)發(fā)。評(píng)論界普遍認(rèn)為,這位國(guó)寶級(jí)的技術(shù)少將,所透露的信息是——中國(guó)電磁彈射技術(shù)研究已獲成功。
耐人尋味的是,落后一代的蒸汽彈射,在國(guó)內(nèi)的研制進(jìn)度并不比電磁彈射快。
就連美國(guó),電磁彈射器都尚未服役——世界上第一艘電磁彈射航母“福特”號(hào),兩個(gè)月前才下水,尚在漫長(zhǎng)的舾裝中。在此領(lǐng)域,中國(guó)僅落后美國(guó)“一個(gè)身位”而已。
節(jié)約能源,呵護(hù)飛機(jī),方便好養(yǎng)
電磁彈射好處多多
如何用電的力量,將艦載戰(zhàn)機(jī)送上藍(lán)天?《現(xiàn)代艦船》雜志執(zhí)行主編崔軼亮向記者解釋了電磁彈射的基本原理——
“通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中會(huì)受到磁場(chǎng)力的作用,用強(qiáng)電流通過電磁鐵產(chǎn)生強(qiáng)磁場(chǎng)作用于牽引器,牽引器位于磁場(chǎng)中的部分通強(qiáng)電流,磁場(chǎng)力就會(huì)帶動(dòng)牽引器,牽引飛機(jī)向前加速,達(dá)到起飛速度!
而蒸汽彈射器,則是以航母蒸汽輪機(jī)發(fā)出的高溫高壓蒸汽,推動(dòng)氣缸中的活塞,從而牽引艦載機(jī)起飛。
從電影、紀(jì)錄片和新聞視頻中,經(jīng)常能看到美軍現(xiàn)役航母在彈射飛機(jī)時(shí),軌道上總是煙霧彌漫!耙?yàn)橐淮螐椛湟?00多公斤蒸汽,每次彈射完都有大量蒸汽被排出,能量浪費(fèi)很厲害。”
崔軼亮告訴記者,美軍蒸汽彈射器的效率低得驚人——僅有4%~6%!昂么趺绹(guó)航母是用核動(dòng)力,可以如此揮霍,常規(guī)動(dòng)力航母這樣浪費(fèi)燃油,續(xù)航能力會(huì)大打折扣!
相形之下,電磁彈射器的效率達(dá)到了60%左右,為航母節(jié)省了大量能源。同時(shí),電磁彈射系統(tǒng)還有容積小、重量輕等好處,而且沒有了檢修那密如蛛網(wǎng)的高溫高壓蒸汽管道的噩夢(mèng)。
“由于功率可根據(jù)彈射飛機(jī)的尺寸重量進(jìn)行靈活調(diào)節(jié),電磁彈射器可用于彈射各種有人飛機(jī)或無(wú)人飛機(jī)。因?yàn)閺椛淞Ψ浅7(wěn)定,大大減輕了彈射對(duì)飛機(jī)結(jié)構(gòu)的沖擊,可使艦載機(jī)的機(jī)體壽命延長(zhǎng)31%。”
強(qiáng)迫儲(chǔ)能,慢慢儲(chǔ)電,瘋狂放電
突破電磁彈射關(guān)鍵技術(shù)絕非易事
據(jù)悉,目前世界上已開展研制電磁彈射器的國(guó)家僅有美國(guó)、英國(guó)、前蘇聯(lián)和中國(guó)。建造1:1全尺寸大型電磁彈射器地面試驗(yàn)設(shè)施,僅有美中兩國(guó)。
從美國(guó)網(wǎng)站公布的衛(wèi)星照片推測(cè),該試驗(yàn)裝置總長(zhǎng)大約為120至150米,其中電磁軌道估計(jì)長(zhǎng)80米左右。
超級(jí)大本營(yíng)軍事網(wǎng)站主編李小健認(rèn)為,能建造這樣大規(guī)模的實(shí)驗(yàn)設(shè)施,證明中國(guó)已全面驗(yàn)證和掌握了大型直線感應(yīng)電機(jī)、高強(qiáng)度強(qiáng)迫儲(chǔ)能裝置以及高性能脈沖發(fā)生器等電磁彈射器的關(guān)鍵技術(shù)。
“大型直線感應(yīng)電動(dòng)機(jī)、盤式交流發(fā)電機(jī)、大功率電力控制設(shè)備等,技術(shù)要求不算很高!崩钚〗⊥嘎,技術(shù)上的頭號(hào)瓶頸,在于高強(qiáng)度強(qiáng)迫儲(chǔ)能裝置。
電磁彈射,要在短時(shí)間內(nèi)釋放出巨大能量,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了航母發(fā)電機(jī)的最大瞬間功率。強(qiáng)迫儲(chǔ)能裝置的作用,就是平時(shí)慢慢儲(chǔ)能,彈射時(shí)把巨大功率在幾秒鐘內(nèi)釋放出來。這與高鐵機(jī)車這樣的恒功率設(shè)備完全不同。
“蒸汽彈射器有儲(chǔ)汽罐,可以把鍋爐的蒸汽能量?jī)?chǔ)存起來。”李小健解釋道,“電磁彈射難就難在,電能不像蒸汽,不適合大容量?jī)?chǔ)存!
值得注意的是,研發(fā)電磁彈射器的美國(guó)通用原子公司,對(duì)強(qiáng)迫儲(chǔ)能裝置只字不提,可見其技術(shù)的高度機(jī)密性非同一般,想突破決非易事。
從這個(gè)角度看,中國(guó)電磁彈射系統(tǒng)研制成功的價(jià)值,著實(shí)非同一般。