中國(guó)科技：電磁彈射

中國(guó)海軍綜合電傳取得突破性進(jìn)展

馬偉明：領(lǐng)先就領(lǐng)先美國(guó)

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  前段時(shí)間央視集中報(bào)道了有關(guān)我國(guó)第二艘國(guó)產(chǎn)航母報(bào)道，據(jù)海軍少將尹卓披露：殲-15艦載機(jī)已經(jīng)經(jīng)過了成百上千次電磁彈射實(shí)驗(yàn)，這意味著中國(guó)下一艘國(guó)產(chǎn)航母已確定會(huì)上電磁彈射。但要在常規(guī)航母上使用電磁彈射器，最大的困難就是動(dòng)力來源，如何在不使用核動(dòng)力的情況下使用電磁彈射系統(tǒng)是個(gè)天大的難題，而中國(guó)在船舶動(dòng)力系統(tǒng)方面的一項(xiàng)重大革命讓這一切成為了可能，這就是艦船綜合電力系統(tǒng)。

▲電磁彈射型航母想象圖

  早在2016年央視《焦點(diǎn)訪談》節(jié)目中海軍工程大學(xué)教授，船舶動(dòng)力與電氣領(lǐng)域“國(guó)寶級(jí)”專家馬偉明院士在接收采訪時(shí)披露：我國(guó)艦船全電動(dòng)力推進(jìn)研究已經(jīng)處于世界先進(jìn)水平，領(lǐng)先美國(guó)一代。馬偉明教授長(zhǎng)期致力于艦船綜合電力技術(shù)方面的研究，其所帶領(lǐng)的團(tuán)隊(duì)研究出的潛艇無(wú)軸系泵噴推進(jìn)技術(shù)目前已經(jīng)應(yīng)用到我國(guó)最新型的核潛艇上。

  傳統(tǒng)的船舶動(dòng)力系統(tǒng)，無(wú)論是常規(guī)動(dòng)力還是核動(dòng)力，都是先將燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，然后分配給船舶上的設(shè)備用于推進(jìn)、發(fā)電和彈射等。這樣就必然帶來動(dòng)力傳輸過程中的能量損耗，而且復(fù)雜的傳動(dòng)系統(tǒng)也大大增加了艦船設(shè)計(jì)與制造的難度，比如在艦船建造過程中最大的技術(shù)難點(diǎn)就是軸系安裝與校中，長(zhǎng)長(zhǎng)的傳動(dòng)軸要穿過艦體，把動(dòng)力裝置的動(dòng)能傳動(dòng)給螺旋槳，其安裝精度甚至達(dá)到頭發(fā)絲的級(jí)別，稍有誤差就會(huì)導(dǎo)致船舶運(yùn)行出現(xiàn)重大問題。

  而綜合電力推進(jìn)的能量利用方式則不同，它把所有的機(jī)械能都用來發(fā)電，然后通過計(jì)算機(jī)把電能精確的分配給動(dòng)力系統(tǒng)，雷達(dá)系統(tǒng)和武器系統(tǒng)等用電設(shè)備。通過這種方式，艦船的能量傳輸直接通過電纜，比如在船舶推進(jìn)系統(tǒng)上，可以通過電力驅(qū)動(dòng)裝有螺旋槳的電動(dòng)機(jī)，省去了長(zhǎng)長(zhǎng)的傳動(dòng)軸，極大節(jié)省了船舶內(nèi)部空間，由于發(fā)電機(jī)和電動(dòng)機(jī)之間用電纜連接，而且電動(dòng)機(jī)易于調(diào)速，這就省去了傳動(dòng)軸系，減速齒輪箱等機(jī)械傳動(dòng)設(shè)備。而軸系長(zhǎng)度往往占到船長(zhǎng)的40%左右，并且校中困難，配合間隙要求極高（只有1毫米的百分之幾的誤差范圍）。所以采用了全電動(dòng)力推進(jìn)后不僅節(jié)省了大量空間用于武器系統(tǒng)、艙室布置、物資儲(chǔ)備，而且降低了船舶建造的難度，有利于實(shí)現(xiàn)模塊化建造。

▲艦船綜合電力系統(tǒng)原理

  由于是計(jì)算機(jī)自動(dòng)的精確分配電力，能夠提供平順的動(dòng)力輸出，而且啟動(dòng)加速性好，制動(dòng)快，在高耗能武器和高速驅(qū)動(dòng)之間調(diào)節(jié)電力方面快捷，精確高效。并且電力由計(jì)算機(jī)智能調(diào)配運(yùn)行，保證各種設(shè)備都在可靠狀態(tài)下正常穩(wěn)定工作，既節(jié)省了動(dòng)力又保證了設(shè)備的使用壽命，比機(jī)械推進(jìn)耗油減少10%到20%，運(yùn)行效率提高15%。馬偉明教授披露：艦船綜合電力系統(tǒng)最終目的是為高能武器上艦，比如說電磁炮、激光武器這些耗能極高的新概念武器，這些武器如果放在傳統(tǒng)艦船上是根本無(wú)法使用的，所以艦船綜合電力系統(tǒng)堪稱船舶動(dòng)力系統(tǒng)一次重大革命。

艦船綜合電力系統(tǒng)另一大好處就是噪音低，相比于傳統(tǒng)的柴燃機(jī)，電機(jī)噪音小，而且安裝在彈性減震底座上以恒定速度運(yùn)行，與軸系和船體無(wú)直接剛性連接，因此可大大減小震動(dòng)和噪聲，提高軍艦的聲納隱身效果和探測(cè)距離。這一點(diǎn)在潛艇上尤其重要，據(jù)稱我國(guó)新一代核潛艇就將使用馬偉明團(tuán)隊(duì)研發(fā)的無(wú)軸系泵噴推進(jìn)。

▲無(wú)軸系泵噴推進(jìn)

目前隨著我國(guó)國(guó)力的蒸蒸日上，以馬偉明教授為代表的新一代技術(shù)人才讓我國(guó)在很多高端先進(jìn)技術(shù)領(lǐng)域我們逐漸由追趕者變?yōu)榱祟I(lǐng)跑者。正如馬偉明教授所說的：要領(lǐng)先就領(lǐng)先美國(guó)。最后為中國(guó)軍工人點(diǎn)贊。

▲霸氣

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