出乎意料!航母才用得到的电磁弹射技术却被我

2020-01-31 22:31 军事

  原标题:出乎意料!航母才用得到的电磁弹射技术,却被我国率先用在了这里?!

  就在昨日,飞轮储能系统在北京地铁正式实现了商用,这意味着我国飞轮储能系统的应用开始越来越成熟。

  可能许多人可能对这个新闻并没有什么感受,不过这个新闻在虎哥看来,其背后所体现的意义,可大了去了!

  给大家一个提示:这个新闻提到的飞轮储能系统,它就是电磁弹射器关键设备之一!

  实际上,美国的电磁弹射器就采用了飞轮储能系统,因此国产兆瓦级飞轮储者系统投入使用,也从侧面体现了国产电磁弹射器的具体发展进度!

  可能很多人都非常纳闷,地铁和航母上的电磁弹射器属于两种八竿子打不着的设备,怎么都会用到飞轮储能系统呢?这一回,虎哥就先从地铁上飞轮储能系统的应用伤说起。

  众所周知,地铁车辆运行需要依靠电力牵引,但是实际上,地铁在运行时对电力的浪费是相当大的。

  列车牵引动力占地铁总电力成本的45-60%,而其中17%为可回收的再生制动能量,如果将这部分能量回收利用,可节省相当大一部分的地铁总运营成本,因此具有很大的节能空间。

  但是想要将地铁运行所浪费的电能回收,可不是那么容易的事情,这里面,就需要用到这个飞轮储能系统了。

  飞轮储能系统是以飞轮本体高速旋转的形式存储动能,并通过与飞轮本体同轴的电动/发电机完成动能与电能之间的转换。

  当列车制动时,制动过程中产生的制动电流驱动飞轮转子由低速旋转到高速旋转,将列车制动产生的电能转化为飞轮转动的动能存储起来;

  当列车启动或加速时,飞轮系统的电动机转变为发电机模式,利用飞轮转速下降的惯性将动能转化为电能输出,这样呢,就能实现再生制动能量的回收再利用啦!

  而具体在航母上,电磁弹射器要求能够在短时间内将数十吨战机加速到起飞速度。

  这样就对能源供应系统提出非常大挑战,要求它具备更高储能能力、更快充电速度、更多放电次数等等。

  传统电池组已经难以满足这样要求,而超级电容也没法解决充电速度的问题,所以电磁弹射器也选择了飞轮储能系统。

  飞轮储能系统与传统电池组相比,它的具备更高储能能力、充放电速度更快,尤其重要的是它本身寿命非常长,几乎具备无限充放电次数,这对于航母来说,极大降低了后勤保障方面难度和成本。

  不过它的缺点就是能量密度较低,高速转子出现问题会引发较大安全问题,所以整个系统体积较大,不适合小型场合,但是对于航空母舰来说,这些缺点显然是可以接受的。

  对于地铁这种庞大的交通系统来讲,飞轮储能系统的这点体积,就更不是问题了。

  不管是美国的福特级航母还是我国的003,使用的都是这一套技术,说白了,这个飞轮储能系统,民用上可以用来“弹”地铁,军用上就是用来弹飞机~

  当然了,两者也不是没有区别,地铁的飞轮储能系统存储的是地铁运行时浪费掉的电能,而航母上的飞轮储能系统存储的是航母发电机所生产的电力。

  还有一点就是,航母上对于飞轮储能系统的充放电性能要求更暴烈,需要瞬间释放相当庞大的电流,对于电路系统的负担更加的沉重,所以航母上还需要为电磁弹射器专门的研制一套高压配电系统。

  此前限制飞轮储能系统实用一个瓶颈就是材料,飞轮利用机械转动储能,高速转运的飞轮会产生巨大的应力,一般金属很难抵挡这样的应力,对于系统转行造成不利影响。

  新世纪新一代飞轮储能系统选择采用高强度碳纤维制造飞轮,不但提高了飞轮强度,还降低了重量,据说重量可以降低一半以上,从而有效减少系统体积和重量。

  从相关资料来看,国外新一代飞轮采用的是T-700以上级别碳纤维,国内碳纤维长期处于攻关阶段,高规格碳纤维批量生产还需要时日,这样就限制了新一代飞轮储能系统研制和应用。

  经过努力,国内高规格碳纤维研制和生产取得突破,T-700、T-800乃至T-1000级别碳纤维相继研制成功,并且投入批量生产;

  这样就为国产新一代飞轮储能系统扫清了障碍,经过努力国内相关单位研制成功新一代兆瓦级飞轮储能系统,并且在油田、地铁等民用领域取得应用。

  上世纪80年代起,海军和舰船工业就开始着手研究蒸汽弹射器,经过努力在新世纪取得突破,按照原计划,它应该安装在第2艘国产航母上面。

  但是这个时候,美国新一代航母已经换装电磁弹射器,中国相关单位也启动了电磁弹射器研制项目,结果项目进展非常顺利,国产兆瓦级飞轮储能系统进入实用清楚说明了这一点。

  并且,如今飞轮储能技术甚至都已经运用了民用产品上,这种军转民的情况本身就说明这一项电磁弹射器的核心技术,我国已经掌握的非常成熟了,对于电磁弹射器本身,更是不在话下。

  因此国产蒸汽弹射器和电磁弹射器开展实际应用对比测试,考虑到项目前瞻性,第2艘国产航母才会选择了电磁弹射器,从而成为继福特级之后第二个采用电磁弹射器的航母。

  现在有消息说国产隐身舰载战斗机已经提上日程,这样配合国产电磁弹射器,美高梅唯一网站第2艘国产航母作战能力将比第1艘国产航母会有一个明显飞跃,从而大大提高海军远洋机动作战能力!返回搜狐,查看更多

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