网上近日有消息称中国在去年末用改装的歼15战斗机进行了首次电磁弹射器的弹射试验,成为世界上第一个用电磁弹射器弹射重型战斗机的国家,这也使得很多人对002型航母未来采用电磁弹射器而不是蒸汽弹射器充满了期待。那么,002型航母如果采用电磁弹射器,其常规动力能够负担得起电磁弹射器所需的电力吗?首先我们需要了解的是,电磁弹射器与采用那种动力形式并没有必然联系。因为电磁弹射器是用电力驱动,只与舰上的发电机组(电站)功率有关。
如果发电机组的功率不够,就是采用核动力也没有用。例如美国海军尼米兹级航母采用的就是核动力,但其发电机组的功率只有64000千瓦,除了供舰上升降机、雷达电子设备的电力以及照明、排水、通风等生活用电外,几乎剩不下多少电力来供应电磁弹射器。反之,如果常规动力航母上的发电机组功率足够大,那么除了舰上升降机、雷达电子设备以及生活用电之外,也可以满足供应电磁弹射器的电力需求。但是,传统的常规动力航母实际上是很难使用电磁弹射器的,因为其动力装置和发电机组是各管一摊,即动力装置用来推进,发电机组用来供应舰上电力。由于动力装置和发电机组的功率都很大,这样燃油消耗就会剧增。
例如8万吨的“小鹰”级常规动力航母的动力装置功率是20万千瓦,发电机组的功率是32000千瓦,如果将发电机组的功率增加到尼米兹级的64000千瓦,那么其携带的燃油所能提供的续航力将从原先的12000海里急剧下降到5000海里。如果要满足电磁弹射器的电力,那么发电机组的功率还要进一步增大,相应的续航力则会进一步下降到轻型护卫舰的水平。这样一来,常规动力航母对于燃油补给的需求将会非常高,否则根本无法出海作战。所以,常规动力的002型航母要想使用电磁弹射器,必须采用综合电力推进系统才行。
不过,好消息是我们已经有了综合电力推进系统,在发表的《- 我国能源科学学科发展战略报告》中透露,以马伟明院士为代表的国内海军工程大学从开始,致力于中大容量集成化飞轮储能模块的研发,以满足舰船综合电力系统调峰和高能武器的需求,有望于研制出50MW/120MJ储能样机,时间已经过去7年,我国在大型舰船综合电力系统上进步神速。所谓舰船综合电力系统,是指用一套原动机(蒸汽轮机、柴油机、燃气轮机等)和发电机组来产生电能,既用于舰船的推进,也用于舰上各种设备对电力的需求。采用综合电力系统的舰船可根据航速、排水量、舰船上电力负荷的变化而任意调整发电机组的运行数量,保持高效率的运行,减少燃油消耗(可以减少40%以上),故此具有很好的经济性。
而且这种实时调节电力大小的功能,对于装备电磁弹射器、电磁阻拦装置、电磁炮、激光武器等高能耗武器的舰船来说极其重要。综合电力系统可在电力推进系统和高能耗设备之间进行快速切换,比如电磁弹射器在需要大量电能时,可以对电力推进系统的电能和其他系统的电能进行短暂限制,将电力推进系统的电能快速全部或部分转换给电磁弹射器,当电磁弹射器工作循环完毕后又快速将电能转换给电力推进系统。
采用综合电力推进系统的舰船也无需配置复杂的减速齿轮箱,原动机部分与轴系没有刚性连接,发电机组安置在弹性基座上,通过电缆与推进电机联接,这样就能大大降低舰船的自噪声,提高隐蔽性。不仅如此,综合电力推进系统的推进电机布置在舰船尾部,从而大大缩短舰船的轴系。此外,由于没有了庞大而复杂的推进动力舱,舰船内部空间也会大增,可以用来携带更多的燃油、弹药,或者更好地布置武器系统。
其实,不仅是常规动力航母如果要使用电磁弹射器必须采用综合电力推进系统,即便核动力航母现在也开始采用综合电力推进系统,例如美国海军最新的福特级航母就采用了综合电力系统,其发电机组功率由此猛增到16万千瓦,不仅可以满足舰上各种用电设备(包括电磁弹射器、电磁阻拦装置、全新升降机等)的电力需求,而且还为高能激光武器、电磁炮等新概念武器预留了电力。
如果觉得《中国国产新型002航母能否装上电磁弹射:中国院士早已给出答案》对你有帮助,请点赞、收藏,并留下你的观点哦!