美国电磁弹射为什么要用交流电?
+☂美国电磁弹射为什么要用交流电?
因为美国人脑子里面有坑,而且不是一般的坑;
这个坑是怎么形成的,最后大家就明白了;
电磁弹射的概念是美国提出的,一点问题都没有;
你想啊,弹射器瞬间把三十多吨的飞机从零一次加速到数百公里,这属于极短时间内输出极大功率,即能量短时间释放的过程;
首先被排除的是储能电池+直流电机的技术。因为电池经不起这么折腾;
中国人优先想到的是,既然瞬间放电,那么咱们用超级电容+直流直线电机呗;
但是,美国人的脑洞大,他提出的方案叫飞轮储能+交流直线电机;
能量流动是这样的
就是航母交流发电机——交流电动机——飞轮机械能——交流发电机——交流直线电机弹射···
美国人一算,觉得飞轮高速旋转难度风险太大,于是要求每套弹射系统,单独配一个飞轮;
后来发现难度和故障率都会很大,于是要增加设计冗余;
即每台弹射器用多台三台交流电动机,三台交流发电机,这样坏了一台,还能使用···
但是这么一整,整套弹射器的体积和重量,复杂程度就大大超过了蒸汽弹射·····那换电磁弹射意义何在?
蒸汽弹射的锅炉虽然大但是是空心的,飞轮可是实打实的铁坨坨,那能轻吗?
于是还要改,经过美国工程师的努力,各种减重,终于将体积减少了一点,降到1100立方米以下,比蒸汽弹射小了38立方米,但是重量超重了。
另外更要命的是,12部飞轮,只要有一个故障,全部就不能用了····
你没看错,具体为啥,美国没说,咱也猜不着,而且飞轮出了故障,控制系统也完犊子了。
更坑爹的是,只要有一部飞轮出故障维修,剩下的11部飞轮必须也都停下来,据说让高速旋转的飞轮停下来就需要1.5小时·····
另外四条弹射器用一套储能,任何一套出了问题,其他三套也用不了!
——这时候美国国防部报告里面写的;
福建号电磁弹射领先十年
美国人一想,要不,咱们也把飞轮换成超级电容吧,但是这么一换,后面的交流直线电机怎么用?因此需要一个超级逆变器·····,这个玩意的体积重量就更惊人了····
要不把后面的交流直线电机换成直流直线电机?
那跟中国的福建号有什么区别?
除此之外,飞轮自身也是故障频发,因为属于超高速运转,其中关键的部件寿命特别短···
难怪懂王都说要拆了他····换蒸汽弹射。
美国福特号航母下水五年, 都没有解决这个问题。
福特号航母,造价130亿,到现在不敢实战部署,它的弹射器,电磁拦阻器,升降机,都有问题。并且交流电系统运转产生巨大的电磁干扰,到现在还无解····
就是美国现在转向中国的电磁弹射路线,没有十年解决不了;
那么美国为什么会产生这种问题?
这个原因就特别有意思了;
美国最近十几年,军工研发大错误不断;
前面有大名鼎鼎的朱姆沃尔特,点错的科技树,变成高科技垃圾,后面福特航母点错了弹射器路线;
那就是美国的经济产业空心化带来的结果;
科学水平,科技水平,产业制造水平三者之间脱节;
科学水平,取决于高级人才,高级实验室水平,这一点美国还行,没问题;
科技水平,由经济成本来决定,毕竟高科技就是贵;
而产业制造水平,则与整个国家制造业水平有关。
美国科学水平可以,科技水平也舍得砸钱,但是产业制造水平就十分的拉胯了;
产业脱节的后果就是,在实验室的科研单位,对制造能力严重估计不足;
这有点像我们公司,领导说APP上加个功能,要求一个周内个搞定,实际上技术部门两个月才搞定····
福特航母的弹射器反复修,这么多钱花上去,也没人被追责;
电磁炮消防车
美国的电磁炮还没搞出来,中国民用企业已经把电磁炮用在消防车上,虽然两者性能不一样,但是好歹有了产业制造。
为啥中国的福建号航母,中压直流供电系统,电磁弹射系统,电磁拦阻系统都研发这么顺利?
那是因为,这三项设备的技术都是来自民用的····并且在民用市场上有非常成熟的产品。
成熟到什么地步呢?那就是军用的这些系统还没有民用的复杂······
航母弹射用的直流电机,和上海的磁悬浮列车是同源的;
上海这条线2016年以后,全都是国产的车厢,稳定运转,并且也是直流电技术,并且已经迭代好多代了,其稳定性,低故障率,耐用性等相关参数比航母要求的还高;
航母直流供电体系,以及相关的转换变压器,全世界中国独有,来源于特高压直流输电系统
特高压直流输电线路,相关的设备尤其是断路器,中国特有,因为全世界只有中国有这么远的超长距离输电需求,美国没有这个需求,有也是交流的。因为没有需求,也就没有人去投入研发了。
直流输电技术难度比较高,但是效率更高。这一方面,中国研发很多年了,目前都比较成熟了。
航母弹射所使用的超级电容,包括电磁拦阻设备使用的超级电容,都是来自高铁;
高铁,动车,甚至部分地铁,都已经使用超级电容来瞬间储能,例如刹车的时候吸收能量,起步时候释放能量,已经有很好的经济性以及长寿命,非常稳定。
至于全电力军舰,我们稳妥很多,英国045直接整舰使用全电,结果天天趴窝;美国倒是用在了朱姆沃尔特上;
我们谨慎很多,用在扫雷舰上很多年;
扫雷舰对控制要求比较高,适合使用电力推进,因此中国就在扫雷舰上测试完善全电推进技术,迭代经验,风险要小多了。
所以,现在的美国是真的不如1990年的美国。
$≟美国电磁弹射为什么要用交流电?
直流和交流肯定是各有利弊,中美不同的选择各有不同的取舍。电磁弹射短时间功耗巨大,发电机提供不了如此巨大的峰值功率,都必须储能再释放。现在储能的主要有三个方法,第一蓄电池,但是做不到把储存的电能在弹射的三到五秒内全部释放出来,也就是内阻还不够小。第二超级电容储能,这个应该是最有前途的,但是目前是否能进入实用,我不知道。第三飞轮储能,只要飞轮质量够大,速度够快,就能储存足够的能量,这个也是目前相比最稳定可靠的。
前二种方法储存的都只能是直流电,直接输出的也是直流电,第三种飞轮储存的是机械能,可以直流也可以交流,也可以转换成直流或交流输出。
↣⇤美国电磁弹射为什么要用交流电?
在回答问题前先说一下“福建”号的电磁弹射系统:这是跨过蒸汽和交流电磁两代弹射技术,直接来到中压直流电磁弹射的最先进技术。
好,回答问题,因为美国没有直流的电磁弹射系统,它也想要、想用直流的,但美国研制不出来。而且,美国现在用的中压交流电磁弹射系统也不稳定,总出问题,一入列,福特号就是个半残。
航母比的是啥,就比弹射系统,谁的弹射系统好谁就厉害,全世界军迷都懂的。与之相比,是不是核动力的至少要退到第二位。
现在咱们的“福建”号用的是中压直流电磁弹射系统,这是世界独一份的,是领先美国一代以上的先进技术,世界最强。
直流电磁弹射系统具有体积小、稳定、节省能源等优点。
再强调一遍,美国用交流的是因为它只有交流的,没有直流的;它不用直流的不是美国不用、不想用,相反,美国太想用直流的,但是,(现阶段)它就是研制不出来。
可以肯定的是,看到装备着比自己交流更先进的中压直流电磁弹射系统的“福建”号下水,现在美国人一定羡慕死了、馋死了。
Ⓜ♖美国电磁弹射为什么要用交流电?
答案简单:军备研发采购制度造成。主要原因是成本因素和交付时间点因素。再就是后期维护成本。
电弹要求的是瞬间爆发功率,并且可调,这一点交直流都可以达到,没有高下之分。
但是交流系统少了整流环节,系统简单,造价便宜,工期短。同时,后期维护成本低。由于美军工企业都是私企,研发采购体系投标过程导致低价中标的可能性大。
但是,技术上也正因此,交流系统供电耦合性更高,使用时对全舰造成影响更大。
其实美军研发,抛弃更高性能系统或者采购后发现节约成本造成隐患事例很多,比如当年YF23输给F22,F35制氧系统能力不足,还有F14被更便宜的F18替代。
⇏❀美国电磁弹射为什么要用交流电?
美国电磁弹射为什么要用交流电,因为交流电简单,成本相对较低,它是由三相交流直接产生就用交磁电磁块来弹射,交磁是由互感效应所产生的互磁效应,同样有磁感,但都是互磁的,效果较好,但在能量转换时,容易产生互抵效应,使得电磁容易发热,最好是加个散热设备,一边弹射,一边降温,并且弹一段时间,要歇一段时间,并且不加其他设备,直流电弹,就必须是直流定向磁感效应,弹射磁块也必须是定向磁感磁块,他的效能不易产生互低,而是互补,并且不易发热,正如一个交流电机与直流电机一样的原理,有了直流弹射模块,就必须要用直流电,用交流电,不但效果不好,容易烧磁块,因它没有交感效应,只有直感效应,所以为了把交流电转换成直流电,就必须要加设备,半导体整流桥堆器,从而也增加了存本,使得必须是定向电流,从而效果才能显著,也易控制,直流的特点是,刹车很准,不像交流有惯性流,速度也易掌握,但电路比较复杂,美国其实也是实验品,先弄个交流看看效果,如果不行,当中国直流用得顺手时,以美国的科技,能力,在不久的将来,也会改装成直流弹射器
------------------
推荐阅读:
姚明和王芳当领队,姚明选中迪拉娜,篮协要女篮给男篮补面子吗?
上一篇:怀孕期间孕妈生气后果有多严重?
下一篇: 骨质疏松患者应该怎样进行锻炼?