央视公开确认,福建舰是由蒸汽弹射改电磁弹射。因此,这次真的让印度说对了,福建舰电磁弹射的确是存在一定的设计问题,但是这不妨碍,我们的福建舰依然是全球最强。
印媒欧亚时报报道称,中国福建舰存在“致命设计缺陷”,其舰载机出动能力大概只有美国50年前下水的尼米兹航母的60%。
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首先,因为是由蒸汽弹射改成电磁弹射,的确是存在一定的缺陷,我们的福建舰只有3条电磁弹射器,两条位于舰艏,一条位于斜角甲板区域,关键的就是2号弹射器侵入了斜角甲板区域。
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这是因为如果用蒸汽弹射的话,蒸汽弹射装置没有电磁弹射这么长,所以2号弹射器可以避免侵入斜角甲板区域。但是现在改成了电磁弹射,所以侵入就不可避免。
这就导致了2号弹射器舰载机起飞时,斜角降落甲板是无法运行的。或者说在舰载机降落时2号弹射器是无法工作的,当然3号也不能工作,这种状态下只有一号弹射器可以正常起飞。这就造成了降落与起飞时作业的冲突,甲板调动效率将大大下降。
还有就是福建舰的斜角甲板角度是为了适应蒸汽弹射的6度,而不是9度,现代航母采用的斜角甲板,是英国率先发明,而美国优化之后的产物,是解决起降干扰的伟大发明。它将起飞区和降落区物理上隔开了一个角度。降落跑道与舰体中心线呈一定角度(通常7-14度),那这样降落跑道是斜的,而主要的起飞弹射器位于舰首的直通甲板上。
因为电磁弹射的效率更高,更大的角度使得着舰区与停放在舰岛右侧的飞机队列更加分离,减少了相互干扰,理论上可以允许更高效的“并行作业”。
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而且从理论上来看,3°的差异,在斜角甲板与二号弹射器干涉的位置,大概会多出8.9米的间隔距离,也就是说如果选择了尼米兹级的9°斜角甲板就可以完美避免2号弹射器挡焰板侵入斜角甲板的问题。
现代航母很少战机同时起降
但是这些缺陷,在电磁弹射的高效率面前,统统都不是问题,首先,现代航母舰载机是很少同时起降的,即使是美国也是一样。
国采用的是循环式飞行”(cyclic ops):按批次集中放飞,再按批次集中回收,非并行、而是时序化组织流程,从而在安全边界内榨干甲板效率,这样反而在整体上实现了更高的出动效率。这也是为什么美国的3号弹射器直接就在斜角降落甲板里。
归根结底,斜角甲板并不是为了实现舰载机同时起降而存在的。正常战争状态,也很难出现战机同时起降的情况,这样的操作没有实战意义。舰载机不会单架出动,一次就要放飞一个机群,这个机群的数量,是尽量按照达到自己甲板运作的上限去准备的。载机起飞前也都是在甲板上整备的。那执行完任务提前返回的单舰载机,即使回来了,也是要停在甲板上休整,不可能立马再放出去。
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电磁弹射的优势无可比拟
而且电磁弹射的舰载机出动效率实在是太高了,蒸汽弹射本质上是一个巨大的蒸汽活塞,其输出功率和弹射曲线在单次弹射中难以精确控制。这导致它为了确保最重型的飞机(如满载的预警机)能起飞,必须将功率调到很大,但在弹射较轻的飞机(如无人机或轻载战斗机)时,就会产生过大的应力,对飞机结构造成“过度伤害”,影响飞机寿命。
同时,蒸汽弹射准备时间长,每次弹射后需要锅炉重新积累蒸汽压力,这限制了其最大出动速率,并且在弹射间隙,大量蒸汽被排放到甲板上,既浪费能源又影响甲板作业安全。相比之下,电磁弹射采用直线电机原理,由电力直接驱动。其最大优势在于“可精确控制”,弹射器可以根据飞机的具体重量和型号,精确输出所需的能量和加速度曲线。这不仅大幅降低了对机体的损耗,延长了舰载机寿命,更重要的是,它能够以几乎恒定的高效率进行连续弹射。电磁弹射的准备时间极短,储能系统在每次弹射后能快速充电,这使得其最大日出动架次远超蒸汽弹射。福特级航母的设计目标日均出动架次为160架次,高峰时可达270架次,而尼米兹级日均约为120架次,高峰时为240架次。
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电磁弹射的优势远不止于效率。第一是能量利用率高。蒸汽弹射的效率只有4-6%,绝大部分能量在蒸汽的产生、传输和排放中浪费了。而电磁弹射的能量利用率可达60%以上,这对航母的能源分配是巨大的解放。第二是通用性极强。如前所述,它能弹射从最重的舰载固定翼预警机到最轻的无人机,我们从央视公开的画面可以看到,电磁弹射200公里时速瞬停,这是蒸汽弹射无法做到的,。第三是可靠性和维护性。电磁弹射的结构比充满高压管道和阀门的蒸汽弹射系统简单得多,平均故障间隔周期远高于蒸汽弹射,所需的维护人力和时间也大幅减少。第四,它占用舰体空间更小,重量更轻,为航母节省了宝贵的内部空间。
这也是为什么美国会说,电磁弹射航母相当于3艘尼米兹航母的原因。我们央视用了3个最形容我们的福建舰,“最先进的航母建造技术”、“最先进的电磁弹射技术”、“最先进的舰载机”。
而我们的官方更是直接表示,福建舰“全球最强”,而这都是采用了中压直流综合电力系统+电磁弹射技术,所带来的优势。
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因此,在汽改电,所带来的这一点小缺陷面前,这些都不足为提。
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