中国造航母看来是势在必行了。造航母最难的不在于那个船体,造更大一个铁壳子中国人也有这个本事。也不在飞机,歼-10、歼-11改装上舰可以管一阵子用的了,再说飞机和造船也是两码事。也不是电子设备,没有最好的,但又够用的也可以对付一阵子了。造航母最难的是怎么把飞机弄上天去,固定义飞机这一跃非同小可。
       二战时期的航母飞机大多是靠自己动力滑跑起飞的,但液压弹射起飞也开始用了。那时飞机的低速性能好,总重小,这就可以起飞了。战后喷气战斗机需要的跑道越来越长,但航母的尺寸是有限的,所以英国人发明了蒸汽弹射起飞,用高压蒸汽推动活塞,活塞推动战斗机,很快达到起飞速度,飞机得以安全离舰、加速爬升,转入正常飞行。但这说说容易,做起来麻烦事一大堆,要不也不至于世界上迄今只有美国制造蒸汽弹射装置,连心高气傲的法国在造“戴高乐”号的时候也要向美国购买。
       高压蒸汽注入汽缸,肯定不能一面在锅炉里烧蒸汽,一面往汽缸里灌。蒸汽弹射需要很大的爆发力,只有用高压汽包储存高压蒸汽,在使用前有锅炉向汽包里灌注,使用时打开阀门,一下子把高压蒸汽注入汽缸,产生爆发性的推力。这里有几个问题。
1、汽缸一下子不但受到高压,还同时受到高温。为了防止热膨胀造成裂纹,必须常年保持汽缸处于热状态,只有检修或者一段时间不用,才能撤热。再次使用前要按照规定的速度预热到工作温度,太慢了耗时间,太快了要造成热应力,导致损坏。
2、汽缸直径要大,使得活塞位移造成的缸内容积相对变化较小,否则随着活塞的推进,压力急速下降,就要后继无力了。但大直径活塞不仅制造维修困难,还极大地增加了蒸汽负荷。
3、即使采用大直径活塞,活塞也是越推进越没有力气,速度渐渐降了下来。而弹射起飞需要的恰恰相反,飞机应该在最后一刻达到最大的速度。对于活塞来说,飞机释放后,要迅速减速,但这增加了冲击和磨损。
4、蒸汽弹射的间隙使用使管路里可能产生冷凝水,但高压蒸汽推动下的冷凝水可能造成“水锤”现象,对管路的危害极大。轻则造成可怕的锤击声,重则造成管路爆裂。高压蒸汽系统还有很多别的恶劣性质,工业上看到高压蒸汽像看到大老虎一样,没有办法的时候只得硬着头皮上,但能避免的时候还是尽量避免。
5、航母动力有很大一部分被蒸汽需求吃掉,美国用核动力有很大一部分考虑就是蒸汽需求,而不完全是无限航程或者不挤占航空燃油的容积。
6、蒸汽弹射需要消耗大量的高纯淡水,用海水或者不纯淡水会造成严重的腐蚀和结垢问题,这也是航母用核动力的另一个原因。
7、在高寒海区使用的时候,蒸汽冷凝造成的结冰是很大的危害。汽缸、汽包和管路保持加热还好说,甲板表面就不大可能全部用蒸汽或者电除冰了。这是苏联最后放弃蒸汽弹射的一个原因。
       蒸汽弹射起飞有那么多麻烦,但好处还是显然的,最大的好处是容许弹射起飞总重较大的飞机,极大地增加了飞机设计和使用上的灵活性。但如果能保持蒸汽弹射的好处,而避免那些麻烦,这岂不更好?电磁弹射就是这样一种技术。
        电磁弹射不是用磁铁异性相斥那样把飞机真的弹射出去,而是用直线电动机把飞机加速,达到起飞速度后释放释放。直线电动机是交流电动机的一个很特别的特例,把定子一线铺开,转子不再转动,而是沿着定子随电磁场的递进移动而拉动。磁悬浮列车就是用直线电动机驱动的。直线电动机的拉力不随距离而降低,线圈适当安排的话,甚至可以逐渐加速,这比蒸汽活塞的速度逐渐降低要有利得多。直线电动机也没有热应力和结冰的问题,或者对淡水的需求问题。直线电动机本身的技术并没有什么太了不起的,中国在研制和建造磁悬浮列车的过程中,对大功率直线电动机也深有体会。电磁弹射的难点在于超级电容。
       和蒸汽弹射不能靠现烧锅炉一样,电磁弹射需要的超大电流也不能靠发电机现发,而是需要用超级电容储存电能,然后放电。随着电动汽车的发展,超级电容有了长足的进步。上海的电动公共汽车据说就是用超级电容驱动的,说明中国在超级电容方面也有了不俗的进步。

       电磁弹射的另一个好处是可以和滑板起飞相结合。滑板起飞最大的问题是飞机的总重受到限制,即使像苏-33那样的高推重比的战斗机也不能满载起飞,螺旋桨的预警机之类就更难了。如果用滑板起飞获得一部分起飞速度,用电磁弹射辅助加速,有望大大扩展可以起飞的飞机总重和种类。电磁弹射的直线电动机的定子可以沿弯曲的滑板布置,这是蒸汽弹射所不可能做到的。在电磁弹射故障或者还没有成熟到可以可靠应用的时候,也可以用滑板减载应急。在紧急防空截击的时候,也可以纯用滑板起飞,不受充电时间的限制。防空起飞本来也不需要满载,轻载还可以增加机动性。

       总而言之,单纯用滑板起飞能较快地解决中国有无航母的问题,但很快就会遇到种种限制,最后陷入技术上的尴尬。现在从头研制蒸汽弹射的话,费时费力,还不能和滑板起飞相结合以取长补短。滑板加电磁是比纯滑板或者纯电磁或者纯蒸汽更加有利的技术方案,在技术难度上也不见得比蒸汽弹射大多少。电子表比机械表精确得多,但制造、使用和维修上反而简单。随着超导技术的发展,电磁弹射的前途还不可限量。至于中国航母是不是会用这样的方案,就要看他们是不是请我做总师啦。。。。。

转自: 中国造航母看来是势在必行了。造航母最难的不在于那个船体,造更大一个铁壳子中国人也有这个本事。也不在飞机,歼-10、歼-11改装上舰可以管一阵子用的了,再说飞机和造船也是两码事。也不是电子设备,没有最好的,但又够用的也可以对付一阵子了。造航母最难的是怎么把飞机弄上天去,固定义飞机这一跃非同小可。
       二战时期的航母飞机大多是靠自己动力滑跑起飞的,但液压弹射起飞也开始用了。那时飞机的低速性能好,总重小,这就可以起飞了。战后喷气战斗机需要的跑道越来越长,但航母的尺寸是有限的,所以英国人发明了蒸汽弹射起飞,用高压蒸汽推动活塞,活塞推动战斗机,很快达到起飞速度,飞机得以安全离舰、加速爬升,转入正常飞行。但这说说容易,做起来麻烦事一大堆,要不也不至于世界上迄今只有美国制造蒸汽弹射装置,连心高气傲的法国在造“戴高乐”号的时候也要向美国购买。
       高压蒸汽注入汽缸,肯定不能一面在锅炉里烧蒸汽,一面往汽缸里灌。蒸汽弹射需要很大的爆发力,只有用高压汽包储存高压蒸汽,在使用前有锅炉向汽包里灌注,使用时打开阀门,一下子把高压蒸汽注入汽缸,产生爆发性的推力。这里有几个问题。
1、汽缸一下子不但受到高压,还同时受到高温。为了防止热膨胀造成裂纹,必须常年保持汽缸处于热状态,只有检修或者一段时间不用,才能撤热。再次使用前要按照规定的速度预热到工作温度,太慢了耗时间,太快了要造成热应力,导致损坏。
2、汽缸直径要大,使得活塞位移造成的缸内容积相对变化较小,否则随着活塞的推进,压力急速下降,就要后继无力了。但大直径活塞不仅制造维修困难,还极大地增加了蒸汽负荷。
3、即使采用大直径活塞,活塞也是越推进越没有力气,速度渐渐降了下来。而弹射起飞需要的恰恰相反,飞机应该在最后一刻达到最大的速度。对于活塞来说,飞机释放后,要迅速减速,但这增加了冲击和磨损。
4、蒸汽弹射的间隙使用使管路里可能产生冷凝水,但高压蒸汽推动下的冷凝水可能造成“水锤”现象,对管路的危害极大。轻则造成可怕的锤击声,重则造成管路爆裂。高压蒸汽系统还有很多别的恶劣性质,工业上看到高压蒸汽像看到大老虎一样,没有办法的时候只得硬着头皮上,但能避免的时候还是尽量避免。
5、航母动力有很大一部分被蒸汽需求吃掉,美国用核动力有很大一部分考虑就是蒸汽需求,而不完全是无限航程或者不挤占航空燃油的容积。
6、蒸汽弹射需要消耗大量的高纯淡水,用海水或者不纯淡水会造成严重的腐蚀和结垢问题,这也是航母用核动力的另一个原因。
7、在高寒海区使用的时候,蒸汽冷凝造成的结冰是很大的危害。汽缸、汽包和管路保持加热还好说,甲板表面就不大可能全部用蒸汽或者电除冰了。这是苏联最后放弃蒸汽弹射的一个原因。
       蒸汽弹射起飞有那么多麻烦,但好处还是显然的,最大的好处是容许弹射起飞总重较大的飞机,极大地增加了飞机设计和使用上的灵活性。但如果能保持蒸汽弹射的好处,而避免那些麻烦,这岂不更好?电磁弹射就是这样一种技术。
        电磁弹射不是用磁铁异性相斥那样把飞机真的弹射出去,而是用直线电动机把飞机加速,达到起飞速度后释放释放。直线电动机是交流电动机的一个很特别的特例,把定子一线铺开,转子不再转动,而是沿着定子随电磁场的递进移动而拉动。磁悬浮列车就是用直线电动机驱动的。直线电动机的拉力不随距离而降低,线圈适当安排的话,甚至可以逐渐加速,这比蒸汽活塞的速度逐渐降低要有利得多。直线电动机也没有热应力和结冰的问题,或者对淡水的需求问题。直线电动机本身的技术并没有什么太了不起的,中国在研制和建造磁悬浮列车的过程中,对大功率直线电动机也深有体会。电磁弹射的难点在于超级电容。
       和蒸汽弹射不能靠现烧锅炉一样,电磁弹射需要的超大电流也不能靠发电机现发,而是需要用超级电容储存电能,然后放电。随着电动汽车的发展,超级电容有了长足的进步。上海的电动公共汽车据说就是用超级电容驱动的,说明中国在超级电容方面也有了不俗的进步。

       电磁弹射的另一个好处是可以和滑板起飞相结合。滑板起飞最大的问题是飞机的总重受到限制,即使像苏-33那样的高推重比的战斗机也不能满载起飞,螺旋桨的预警机之类就更难了。如果用滑板起飞获得一部分起飞速度,用电磁弹射辅助加速,有望大大扩展可以起飞的飞机总重和种类。电磁弹射的直线电动机的定子可以沿弯曲的滑板布置,这是蒸汽弹射所不可能做到的。在电磁弹射故障或者还没有成熟到可以可靠应用的时候,也可以用滑板减载应急。在紧急防空截击的时候,也可以纯用滑板起飞,不受充电时间的限制。防空起飞本来也不需要满载,轻载还可以增加机动性。

       总而言之,单纯用滑板起飞能较快地解决中国有无航母的问题,但很快就会遇到种种限制,最后陷入技术上的尴尬。现在从头研制蒸汽弹射的话,费时费力,还不能和滑板起飞相结合以取长补短。滑板加电磁是比纯滑板或者纯电磁或者纯蒸汽更加有利的技术方案,在技术难度上也不见得比蒸汽弹射大多少。电子表比机械表精确得多,但制造、使用和维修上反而简单。随着超导技术的发展,电磁弹射的前途还不可限量。至于中国航母是不是会用这样的方案,就要看他们是不是请我做总师啦。。。。。

转自:似曾相识