中國003航母結構的統合全電力推動系統和戰機彈射系統 武器論壇-1

2022061902:58


圖片來自效果問題先生網頁,老師是智深電機工程師,曾經得到香港總督發明獎
     
(圖片來自香港"問題先生網頁",老師是智深電機工程師,曾經得到香港總督發明獎)

中國人,我承認的黃河流域的老祖宗,的確的是有著優秀智慧的腦袋地球人之一,經過苦難的討伐熏陶,在國共内戰的老蔣和毛先生時代再老鄧的一窮二白毫無頭緒夜茫茫時候,凴著摸石子過河的忍耐,似乎也依照香港手冊一個模樣,不管風風雨雨,五十年不變,終於站起來了,這種站起來,完全讓世人跌破眼鏡(包括筆者浪人),她和印象中的(本來如此)的(我都以爲)同種同文挂鈎關係完全脫節,和印象中的昨日情懷,讓人摸不着頭腦,經過亂七八糟的(自由世界)的抛棄,第三代年輕人,不可思議的創造奇跡,還是那句話,終於站起來了,你怎麽説.

航母,一般人從好萊塢電影中的印象,它就是世界警察,它就是地球上唯一的代表,名字叫美利堅共和國,所到之處,讓壞人鷄飛狗跳,只有地獄,才是它們的理想居所,真的是這樣嗎? 如果和世界稍微有所接觸,就會瞭解某個醜陋,名字也叫作美利堅共和國,怎麽搞的,同名同姓,是誤解還是靠海,哈哈,答案自己尋找.

好吧,還是讓我們言歸正傳,探討中國的不可思議,儘管台灣有著某些日本血統的遺民無法忍耐這個可能,但是事實就是這樣,活生生的顯現在眼前,連美國人都心驚膽跳,頭皮發麻,不知道那些跟班們,哪來的底氣,還在那裏鬼叫不兮,井底蛙,奈何. 不過台灣,理性的人還是很多,如果讓幼稚的操縱連貫不息,叫那些從中國跟隨老蔣移民台灣而胡不歸的鄉民們,情何以堪呀.嗚呼哀哉,苦兮兮,抛開蠢人們的鬥爭,讓我們探討當今世界先進的軍艦和航母推動系統,然後再談航母上的戰機彈射系統吧 .

(1) 內燃機與燃氣輪機 : 燃料靈活性,能夠可靠地使用各種氣體或液體燃料運行的統合發電推動系統可在燃料供應中斷的情況下提供能源安全, 多燃料發動機可以瞬間切換燃料,同時保持全輸出和高效率, 與使用燃油運行時可用性和輸出降低的燃氣輪機相比,這種靈活性提供了一個關鍵優勢,憑藉燃料的靈活性,統合發電推動系統可以滿足不斷變化的調度需求,並靈活地響應燃料可用性的變化 . (大多數燃料都可以運行是戰爭中最重要的一環不是嗎 .)




典型的全電推進系統使用了柴油發電機和燃氣輪機,燃氣輪機與相同功率的柴油發電機相比有更輕的重量,和更小的體積,並且噪音和震動也比柴油機小,但燃氣輪機在接近最大輸出時效率最高,而柴油發電機在所有輸出功率下都具有較高的效率,組合使用兩種引擎可令系統在不同功率下都能高效運行,及降低振動的低噪模式.

並且混合系統相對於純柴油機重量和體積有所減小,在海軍艦艇中,推進系統通常使用一組柴油發電機以滿足基本電力負載和足夠的動力達到巡航速度, 燃氣輪機則被用於提供高速行使下的峰值功率,並可能在有高功率需求的武器系統運行時開啟,航母一般會使用一個或多個燃氣輪機用於達到最大巡航速度,而柴油機在港口停泊或順水漂流時為船舶提供冗餘和高效的電力 .

燃氣輪機作為現在主流軍艦的動力來源,現代燃氣輪機主要是航空發動機改進而來,利用渦扇發動機的核心機作為動力,可不就是體積很小嗎,其相對於傳統的蒸汽輪機而言,擁有能量密度大,體積小,功率充沛的優點,這些優點的主要原因是採用了渦輪核心機的工作模式,中國燃氣輪機的發展經過了引進,仿製,改進再到超越的過程,從艦用燃氣輪機實力上來講,中國是僅次於英國和美國之後,世界第三強大的燃氣輪機技術擁有國,衡量燃氣輪機技術性能的主要指標是輸出功率和熱效率,目前這方面英國第一,美國第二,中國第三,烏克蘭第四,俄羅斯第五.

(何以一般人認爲的中國人應該名次排在最後才對,怎麽可能能夠贏過白皮的師傅了,還是下個日記再告訴你吧)

(其實中國人這個後起之秀真的不可思議,她們的工程師們經過品嘗苦果,經過混合烏克蘭和美國的燃氣輪機的優點和缺點改良後,因爲陶瓷耐熱材料的生產成就,比世界第一的英國萊斯飛機引擎公司的曾經世界第一的輸出功效效率45%更進一步,達到55%的效率,而成爲目前世界第一,這就是爲何能夠推動超過八萬噸的航母的不可思議的奇跡來源,這個成就,讓整個西方世界頭皮發麻,讓不可一世的英國萊斯飛機引擎公司工程師難於睡眠,不簡單.)

(2) 航母上的戰機彈射系統
现在普遍使用的蒸汽弹射器是美国C13系列弹射器,主要装备于美国尼米兹级航母和法国戴高乐号航母.而电磁弹射器全世界仅有两款,一款装备于美国福特级核动力航空母舰,另一款则装备在中國003福建号航空母舰上,我们以美国福特级航母装备的电磁弹射器和尼米兹级航母装备的C13系列蒸汽弹射器做比较,来看看电磁弹射器所具有的优点,首先,电磁弹射器弹射效率高,根据统计美军使用蒸汽弹射器的尼米兹级航母单日最大弹射架次只能接近200架,而使用电磁弹射器的福特级航母在理论上单日弹射架次可达270架,这将对舰载机出动效率产生极大的影响.


第二,电磁弹射器作用力更加温和,对舰载机损伤较小,因为弹射原理的不同,蒸汽弹射器在加速初段,有一股爆发力,但随着活塞行程延长,力量会不断衰减,而电磁弹射器的作用力能够在整个弹射行程中保持稳定.蒸汽弹射器在弹射行程初期,作用力能够达到4到6G,但行程后期则基本不起作用,全程平均作用力只有2G,而电磁弹射器的作用力始终稳定在3G.二者之中,谁对于舰载机及其驾驶员伤害更大,谁的弹射效率更高不言而喻.

第三,電磁彈射器彈射功率調整更加靈活,蒸汽彈射器只能通過機械結構調整蒸汽的輸入量來實現彈射功率的調整,調整所需時間長,調整級數有限,使用時不夠靈活,而電磁彈射器則是通過改變電流大小和頻率,實現功率調整,調整速度極快,且可以實現彈射功率無極調節,這一優勢讓電磁彈射器能夠在短時間內同時彈射多種不同重量的艦載機,這是蒸汽彈射器不能做到的 .

第四,電磁彈射器更節省空間和重量.蒸汽彈射佔用空間大,重量大,電磁彈射器佔用的空間和重量不足蒸汽彈射器的一半,設想一下,如果每部彈射器節省數百噸重量和數百立方米空間,那麼整艘航母上的3到4部彈射器就可以節約上千噸重量和上千立方米的空間,這些節省出的空間可以用於裝載艦載機或者作戰物資,將有利於航母戰鬥力的進一步提高.正是因為電磁彈射器所具有的的這些優點,中美兩大軍事強國才不約而同選擇了它.

更值得中國人自豪的是,由於兩國採用的技術路線不同,中國在電磁彈射技術領域對美國實現了彎道超車,美國電磁彈射技術採用中壓交流電技術,而中國人採用中壓直流電技術,筆者瞭解電力技術領域的基本理論,知道兩國選擇不同技術路線的結果是中國的電磁彈射技術穩定性遠遠超過美國的電磁彈射技術,福特號至今還沒有解決其電磁彈射遇到的各種技術難題,據說其彈射器設計故障週期為4000次,實際使用時故障週期為400次.

而中國航母的電磁彈射系統在上艦之前就已經通過大量測試證實了其可靠性.而一言以蔽之,中國人的磁浮電車系統已經全世界走透透,高速而穩定,而美國人卻連像樣的電車軌道也連年失修,這個拜飛機公司航道太過普通之過吧.

好久沒寫日記了呀,南無... 航母的全電子推動無傳輸軸電機馬達螺旋槳泵噴系統,下個日記再談.


 

 



  •   六妹 於 2022-07-03 22:54 4F
  • 生日快樂!!
  • 版主於 2022-07-06 18:13 回覆
    祝福那些天天生日的人們,原因就是快樂似乎永遠追隨,

    不管富貴還是襪子穿洞,不過是讓脚板酥鬆爽快是吧,哈哈.

    所以,什麽都不當一回事的人們,真讓我羡慕哦. 這就是快樂,

    傻傻的難於形容不是嗎.... 
  •   六妹 於 2022-06-26 22:38 3F
  • 真看不出來你是軍事達人.機器專業.
    雜話說不出.一句話:佩服!!
  • 版主於 2022-06-27 02:26 回覆
    軍事達人實在是差的遠呀,倒是喜歡尋找真理而參考資料再反復推敲合理
    的可能,哈哈,美女半夜好,多謝分享,有空聊聊聯絡.

     祝彼此年年生日快樂. 哈哈...
  •    (悄悄話) 2F
  • <悄悄話留言,不公開>
  •   言言 於 2022-06-21 13:10 1F
  • 写得太好了  


    原来这个世界这么多招,只怪我当初学习得太冲忙
    没学好航母武器结构...

    想简单的过自己一回。现在的人都在过着快时代的人了。
    虽然一文不值,但还是要对的起自己这一生。
  • 版主於 2022-06-23 00:02 回覆
     ... 你看,見到你的回應,傻了一半,哈哈,我倒是有點顧慮,因爲日記中提到

    日裔的台灣人,怕你生氣了呀,後來覺得這是事實呀,遠在日本的你,想必瞭解部分

    台灣人的心態,只是時不予我,那個天也是公平的呀. 獻上祝福,始終想念我們久遠的

    不可思議友情,感謝分享.

    buyu