中国电磁弹射系统完胜美国？

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中美航母电磁弹射方案的较量，福建舰超级电容储能完胜福特级？
2023-03-30 12:54:18　来源: 向知平说 湖北  举报
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美国福特级航母的电磁弹射到底出了什么问题？
根据美国国防部作战试验与鉴定局在2021年公布的一份报告，明显暴露了福特号航母的严重缺陷，特别是电磁弹射系统、电磁拦阻系统、弹药升降机、双波段雷达这四个系统，可靠性非常低。
像双波段雷达，福特号设计要求是能无故障运行339小时，但现在只达到了102小时。
11部弹药升降机只有8部能正常工作，14842次操作中有68次故障。
对舰载机起降影响最大的电弹和拦阻，故障率也是出奇的高，2021年全年福特号航母每弹射一架战机就会坏一次。
拦阻系统的平均作业无故障周期竟然达到了惊人的41，什么意思呢，就是航母回收41次战机就会故障一次。
而这一切归结于美国人航母使用的“飞轮动能储能“这么一个复杂而又低效率的东西，不过美海军现在的技术底子也只能依靠这玩意儿。
但自从福建舰横空出世、采用更加前沿的“超级电容储能”以来，福特级航母在电磁弹射领域的垄断地位被打破，中美航母在电磁弹射上选择了完全不同的技术路线，中国航母超级电容方案真的完胜美航母飞轮储能吗？
网上有这样一句调侃福特级航母的话——“福特级的电磁弹射就跟英国的L85步枪一样是个修都修不好的垃圾”。
就连美国前总统特朗普就多次点名痛批福特号的进度拖沓，在2019年5月时甚至放话要把福特航母的电磁弹射改成蒸汽弹射，因为电磁弹射不仅造价昂贵，而且故障一直不断。
福特级航母的电磁弹射真的有这么菜吗？
这里就又要提到中美航母另一个技术差异——综合电力系统。
美国舰艇采用的都是中压交流电技术，然后在此基础上搞的飞轮储能。
当福特级航母要弹射舰载机时，他们先用船上的电网给交流发电机供电，然后让这台发电机带着一个大铁坨子（飞轮）一直转，相当于先将电能转化为机械能储存起来，弹射舰载机时就停止供电，然后靠这个大铁坨子的机械能反过来又带动交流发电机转动，还是用这个交流发电机发的电去带动弹射的电机运转。
我这样一说，不知道大家伙儿有没有明白，这个大铁坨子妥妥就是个黑心的中间商呀！
这样来回的重复动作不仅复杂还不用说，还容易出故障，整个过程能量损失也非常大。
但是呢，美国搞电磁弹射的那帮人感觉一个中间商赚差价还不够，他们还将这个飞轮储能装置越做越大，所以故障率也是出奇地高，一旦飞轮装置出现故障，整个航母的电磁弹射就瞬间报废，航母也立即失去战斗力。
诶，美国人脑子一转，这不行，得将风险分摊开来，所以他们就给每套电磁弹射系统单独开了个包间、各自使用一套储能系统，但还是感觉建造难度大和故障率高了，于是他们就给每套弹射器仔装备三套更加小型化的储能系统。
即使一套坏了，另外两套还能勉强用用。结果更是让人哭笑不得，因为这三个大铁坨子只要有一个坏了，其余两个也跟着坏，而且转换控制系统也跟着坏，具体是什么原因呢？
就连美国人自个都不知道，所以他们就只能把航母停下来检修，而且必须让其他的电磁弹射停工，不然就没法修，这也是为啥福特号航母电磁弹射一旦故障，我们就能听到航母罢工几天的消息了。
福特级航母最早是从2013年开始下水的，结果这十年时间里一直就是停停修修，搞的美国人自己也很闹心，但又不敢公开承认这事儿，一直遮遮掩掩的。
这不就连特不靠谱都看不下去这个吞钱的无底洞，后来美海军作战司令迈克尔吉尔戴上将直接表示，海军将20多项技术完全堆在福特航母上完全是一个错误。
2021年英国《每日邮报》就报道过，美国福特级航母的一份测试报告内容显示，福特航母的最新问题是因为飞机起降系统受到不可靠技术影响，导致战机无法在甲板上起飞或者降落。
到这里美国人这才算是羞羞答答地承认福特航母电磁弹射方案的缺陷。
所以后来美国人又提出了一套理论方案，那就是将这个大铁坨子换成超级电容，因为超级电容放出的是直流电，所以中间再加一套逆变器，将超级电容的直流电转化成交流电弹射。
诶，这样一想，这不就是咱们福建舰电磁弹射搞的“超级电容加直流电机”的方案吗？但为什么美国人不直接用这个方案呢？
因为美国人至今都没能搞定“舰艇中压直流综合电力系统”，他们现在只能用中压交流电。
福特航母原来的飞轮系统就占特别大一块地儿，即使改成超级电容方案，也需要装配一个逆变器，但整个逆变系统又非常大，几乎占几百平米的地儿，所以美国人头疼的想要不要又回到以前的蒸汽弹射上。
这也侧面印证了马伟明院士的一句话——中国舰艇电力系统领先美国至少十年，这话听起来那是相当的朴实无华。
还说到这里，中国航母的超级电容储能牛在哪儿呢？
首先福建舰采用的中压直流电力系统，咱们可以省去像大铁坨子、逆变器这样的中间商。
超级电容是利用电容器储存电荷的方式来储存能量，不同大铁坨子机械储能的方法，超级电容充放电快、响应快、寿命长，故障率自然也就低了，而且超级电容放出的是直流电，能直接带动福建舰上的直流电机进行弹射。
即使美航母搞飞轮储能搞了十多年，先于中国有了经验优势，但现在来看并非一种合适的方案，而福建舰的后发优势也能成功避开福特级航母先前踩过的坑。