马伟明院士发明了什么技术可以让航母不用核动力就可以用电磁弹射?

特种兵1949


作为航母新一代舰载机起降的核心技术,电磁弹射技术相较于上一代的蒸汽弹射,在整体性能和工作效率上都有大幅度的提高 。以美国新一代核动力航母福特级上的电磁弹射技术和现役尼米兹级核动力航母上的蒸汽弹射技术相比较为例:相较于蒸汽弹射5%的工作效率,电磁弹射的工作效率可达到68%,不存在蒸汽弹射器需要产生高压蒸汽所带来的一系列问题,日常可维护性大幅提高。每天可弹射飞机架次也由前者的120架次提升至160架次,高峰出动量也由原先的每天240架次提升至270架次。而且弹射功率可调节,可灵活进行对不同重量的飞机的弹射工作。




然而,电磁弹射技术上航母有三大技术门槛:舰艇综合电力系统、大功率强迫储能装置、电磁弹射器的可靠性问题。而这其中舰艇综合电力系统尤为关键。以往弹射器的供能直接与航母本身的动力系统直接关联,以美国小鹰级常规动力航母蒸汽弹射器为例:在进行连续性的弹射起飞作业后,需要航母通过降低航速的方式来减少对动力系统的需求,腾出能源为下次弹射起飞作业做准备。常规动力航母上蒸汽弹射尚且如此,更何况电磁弹射!电磁弹射器工作时对电能供应要求极高,而航母本身又要保持有较为充沛的动力才能有较高的机动性。因此,电磁弹射技术自诞生之日起便与核动力航母挂钩:大众普遍认为只有大功率、高效能、运行寿命长的航母核反应堆才能解决电磁弹射器的日常工作供能和航母保持充沛动力之间鱼与熊掌不可兼得的问题。然而,善于创造奇迹的中国科研人员又一次让世界见证了什么是中国奇迹:以我国马伟明院士为首的科研团队开发的中压直流综合电力系统可让常规动力航母也能上电磁弹射。

电磁弹射与蒸汽弹射在工作原理上有所不同,故而两者对航母本身的供能也有不同的需求,而且电磁弹射在供能方面的要求更高。蒸汽弹射是利用核反应堆或常规动力系统将淡水加热沸腾产生高压蒸汽推动弹射器滑梭;而电磁弹射是利用洛伦兹力原理:载流导线在磁场中受力,利用磁通量瞬间的巨大变化产生电磁感应斥力,推动弹射器滑梭。然而电磁弹射器工作时要求必须有充沛的电能为其供应,工作时对航母本身的电力系统是极大的考验。因此,解决电磁弹射供能的任务便落在新一代的舰艇综合电力系统上。
目前世界新一代舰艇综合电力系统主要代表有两种:一种是以美国为代表欧美科技发达国家的中压交流综合电力系统、另一种则是以我国马伟明院士为首的优秀科技团队开发的中压直流综合电力系统。美国等欧美海军强国在本世纪初在船舶动力方面相继实现了中压交流综合电力系统的工程应用。面对我国在该技术领域的落后局面,马伟明决定放弃欧美式发展思路,一步到位直接研发更为先进的中压直流综合动力系统。相较于美国等欧美国家的中压交流综合电力系统,我国马伟明院士及其团队开发的中压直流综合电力系统在整体性能和工作效率上要领先于前者一代,美国目前才开始发展中压直流电系统,在此技术领域和我们的发展差距至少在十年左右。可以说,我们在这项技术领域是处于世界领先位置的。

我国马伟明院士发明的中压直流综合电力系统供电技术,其技术工作原理是将机械船舶推进系统和电力系统原本两个相对独立的系统整合为一体,实现高效率发电,然后再通过电脑网络准确评估计算各舰艇工作单元所需电能后,再精确分配电能。大大提高电能的利用效率,极大改善优化以往舰艇上存在着或多或少的电能浪费情况,节省下大量电能可供应其他系统应用。目前,通过改造辽宁舰和建造002型航母,我们已经基本把前苏联航母技术吃透,掌握了建造航母的关键技术。接下来就是摒弃苏式风格的滑跃式甲板,发展平直甲板加弹射起飞的003型常规动力航母。而且值得期待的是003型航母很有可能会装载马伟明院士发明的中压直流综合电力系统,整体运转效率较于辽宁舰和002型航母将会有大的跃升,航母本身的发电能力大为增强,电能的日常调配使用将会趋于合理,日常电力满足使用盈余度高,有望在常规动力系统的情况下装备使用电磁弹射器。

自15世纪大航海时代开始以来,船舶动力经历了数次变革:从新航路开辟以来的风帆时代到第一次工业革命的蒸汽动力,再从常规动力发展到核动力,而今又掀起了综合电力系统舰艇全电推进模式的热潮。马伟明院士及其团队开发的中压直流综合电力系统,代表了当前世界该技术的最高发展水平,实现了我国在船舶动力领域从追赶欧美先进国家到世界领先的巨大飞跃,在世界科学巅峰上树立了中国的技术标杆。


无语胜似有语


我就想问一句,为什么有人觉得只有核动力航母才能使用弹射器?要知道,核动力归根究底,他也是使用蒸汽轮机的,无非就是他用的是,核裂变巨大的热量来烧热水。


常规动力是用重油的烧热水。只要你产生的蒸汽量够大,你就劈柴烧锅炉都能驱动航母,至于电磁弹射器?

电磁弹射器可是要比蒸汽弹射器的效率高太多了,而且,蒸汽弹射器的高压蒸汽的时间长了就冷了。电磁弹射器的话只要你的储能技术够先进你就是来个拖拉机发电攒够了都能带动电磁弹射器。


所以说。只有核动力才能使用,电磁弹射器 固定翼预警机无法在滑跃航母上起飞 都是典型的谣言


寻找丢失的方向盘


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马伟明院士发明了什么技术可以让航母不用核动力就可以用电磁弹射?


首先,马伟明:中国的综合电力,我们全电推进系统是处于世界领先的位置。我们技术是中压直流,一步到位。美国目前是中压交流,还处于第一代水平,差我们一代。他们目前才开始做预研中压直流,要赶上我们是十几年以后的事情。一项技术领先不领先,先进不先进不是自己说的,需要世界同行评价,标准是客观存在的。

技术的原理?


其次,船舶综合电力系统将传统船舶相互独立的机械推进系统和电力系统以电能的形式合二为一,通过电力网络为船舶推进、通信导航、特种作业和日用设备等提供电能,实现了全船能源的综合利用。因此,船舶动力采用综合电力系统已成主流。马伟明,34岁晋升教授。41岁成为中国工程院最年轻的院士。长期致力于舰艇能源与动力和军民通用接入技术研究。

难点在哪?


最后,综合电力系统是舰艇动力从人力、风力到蒸汽动力再到核动力之后的第三次革命,欧美海军强国在本世纪初实现了中压交流综合电力系统的工程应用。面对落后局面,马伟明决定摒弃西方的思路,在国际上率先提出并研究出中压直流综合电力系统,技术水平领先国外十年以上。一步实现我国舰艇动力从落后到引领的跨越!

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星辰大海6502


是飞轮储能技术。整个电磁弹射系统都是马伟明院士的团队研发出来的,他还带领团队开发了军舰的综合电力管理和电力推进系统,为我国的舰船电力设备发展进步作出了重大贡献。

蒸汽弹射器行程增加和带来的效率提高已经不成比例,发展到了终点。


电磁弹射器是未来航空母舰必须要装备的换代产品,对比蒸汽弹射器看,他的功率更高,而且功率可控,不会造成功率浪费,也很少出现功率不足,它不需要在反复弹射后像蒸汽弹射器那样补气压,所以可以密集起飞大量作战飞机,电磁弹射器的弹射力量更强,在整个轨道上都处于加速段,相比于蒸汽弹射器而言,飞行员也会承受更大的机动过载,对于提高航母战斗力有着很大的价值。

我国展示的电磁弹射器和歼15战斗机模型。


但是电磁弹射器有一点不好,那就是蓄电能力问题。早先,人们认为只有核动力航母才能实用电磁弹射器,因为电磁弹射器依靠电力去驱动滑轨带动飞机起飞,需要消耗巨大的能耗,尤其是在反复放飞飞机的高密度出击的时候,对于电力供应的需求就更为紧迫,核动力可以几乎无限的提供能源,因此核动力被认为是电磁弹射器的必备,毕竟核反应堆的能量要比化学燃料多太多。

美国福特号航母弹射F35战斗机设想图。


可是怎么在常规动力航母上实用电磁弹射器呢?有人提出了超级电容,也有提出增加和改进蓄电池组,但是都不能从根本上解决,而马伟明团队开发出来的飞轮储能解决了电磁弹射器的能源供应问题,使得常规航母也可以正常的实用电磁弹射器,这一点是他作出的巨大贡献。


海事先锋


全电中压直流综合推进系统!可以让航母不用核动力就可以用电磁弹射!全电中压直流推进系统,领先美国中压交留整整十年!

传统的诸如美国的航母推进系统和电力系统相对独立,电力分配相对固定,大部分电力分配给航母的前行,还要分留一部分给电器设备及生头活使用。如今,电磁设备巨大的消耗,无法满足飞机弹射时损耗巨大的电能,有源相阵控雷达,电磁炮,轨道炮,激光炮等高能武器全部是以电来生存。如果没有电的合理统筹规划,协调应用,电磁弹射飞机普通的电力供应永远不行…

马伟明,中国工程院院士,中压直流全电系统的带头人!让国产航母上弹射器有了可能!

中压直流全电推进系统,在几十秒内就可以聚集舰载机所需的电能,省电高效,自动分配,智能调度,智慧运行!下一艘也许是常规动力,但一定是电磁弹射,以后会是核动力,电磁弹射…

电磁弹射的成功,不仅仅是弹射飞机,弹射导弹,弹射大炮也会应运而生,激光炮,电磁炮,电磁拦阻…越式精尖越是用电狂魔,这决定了核动力航母依就是发展的终极方向…

马伟明院士,我们的榜样,我们要相信自己,相信未来,只要我们努力去想,去做,去思考,我们同样创造出我们的辉煌…引领世界潮流。不在是梦想!


力通科技论坛


马伟明院士团队近两年来发明了多项世界级的科研成果,如潜艇无轴全电推进系统、电磁轨道炮、电磁弹射舰等。首先我们介绍电磁弹射技术,马伟明院士研究的电磁弹射技术可以在常规动力航母进行,美国的电磁弹射技术只能在核动力情况下才能进行,美国没有这项先进技术。马院士采用的直流电力综合系统,它的优点是直流电力综合系统尤如一个储电柜,储存大量电能,舰载机反复使用电磁弹射不影响航母的速度。中国在电力设计研发等方面世界先进,马院士发挥其长运用到常规动力航母上,直流电力综合系统将航母所有电能利于储存技术储存起来,在需要时让它发挥最大化,这就是马伟明湾道超车高明之处。美国核动力航母采用交流电力系统,它有弊病就是必须有源源不断的强大电流作后盾,一般在常规动力航母无法完成,交流电力系统它没有储存技术,不能把电能有效储存。所以说直流电力综合系统比交流电力系统既先进,又安全可靠节省资源的好成果。


张书明8023


问这个问题感觉有点小白了。10年美国福特级航母开始设计宣传时就有国内军迷把电磁弹射与核动力硬挂钩。

核动力与常规动力区别在于续航里程不同,前者不需要添加燃料就可以无限制航行,也可理解为在核燃料期限内无限制航行。而常规动力在数千公里之后,自身携带燃油(重油)就得补充。

不存在同样大小排量的航母核动力能推动而常规动力不行。同样道理,电磁弹射不是核动力的专享,核动力能做到的常规动力亦然。

航母动力和电磁弹射所需要的动力和电流都是一致的。难不成核动力提供的是电流,而常规动力提供的是水流?

至于电磁弹射需要大量耗电所带来的问题对于核动力和常规动力一样是难题。把航母看作工厂生产线的话,除了动力系统区别之外,后续流程是一致的。

过去不管是核动力还是常规动力,都采取发热蒸汽锅炉或者汽轮机来作为动力,然后驱动减速机,最终驱动螺旋桨。

新设计要求电力推动、也就是所谓全电推进系统。同时使用电磁弹射,这就要对动力转换成全电力做重新设计。不但要满足推动螺旋桨的电机负荷用电,还要满足弹射器用电负荷。

不管是综合电力管理系统还是飞轮储能都是针对该项革命性改变而设计应用而诞生。与使用哪个动力没有直接关系。


核子猎潜艇


我国作为二十一世纪发展速度最快的国家,在短短的几十年之内,通过我国科学家的辛勤劳动,已经慢慢弥补上很多的空白。在二十年前我国还是被外国人称为,只会制造的国家,二十年之后,已经打脸了这些人,我国成为创新型国家。

在二十一世纪初,辽宁舰的服役就可以弥补我国航母编队的空白,不仅仅我国的骄傲,还是屹立于世界之巅的通行证。虽然我国已经在航母的有无上已经有了很大的突破,但是在航母上其他的核心技术上面一直还处于研制阶段。

我国在上世纪末就开始立项研制航母的弹射装置,最终到现在为止这方面已经有了很大的突破,特别是电磁弹射领域,我国有希望成为继美国之后,第二个可以完全自主研发电磁弹射的国家。但是回头想一想,电磁弹射必须在核动力前提下才能使用,为什么我国在没有核动力航母的情况下就准备使用这一成果?

我国的003航母就已经对外宣称,要在常规动力下使用电磁弹射装置,此消息一经发出就引起了全世界的关注。说明我国已经做好准备冒这个险,按道理只有核动力可以提供电磁弹射所需要的能量,这无疑是我国的黑科技,要是真的可以实现的话,就将处于世界领先地位。


霹雳火军事


核动力与电磁弹射之间没有必然的联系!!!请原谅我的激动。让我们从头说起,首先必须搞清楚,核动力不能直接产生出趋动力,至少现在还不行。然后就是它该如何转化成航母的动力?也不是很难,首先它必须加热一个锅炉。然后、利用锅炉的水蒸汽推动一个涡轮,并让涡轮转动。然后再通过变速箱,将动能传递到螺旋桨。现在明白了吧,……怎么、还不明白?那也不是我的错,自己百度去。那么电磁弹射的原理呢?也不难解释,首先得先有电。那么电从核处来?从涡轮机来。好了问题来了,涡轮机的动力从何处来?可能有人会说:从核动力而来。没毛病!但问题是只有核动力才可以吗?回答不是,还有常规动力的燃气轮机可以提供相应的动力。也就是说:在没有核动力的前提下,使用常规动力,也能达到同样的效果。好了、我解释完了……什么?……还没懂?那就不是我的错了,依本人的耐心和表达能力,也只能解释这么多了。总之、核动力和电磁弹射之间,没有必然的联系!!!……请原谅我的激动。


大熊猫68508222


电,需要发电机发出,发电机需要核反应堆烧出蒸汽带动同轴的汽轮机拖动发电。电需要保持供需平衡。弹射需要短时时的大功率而不是持续的大功率,对系统冲击大,所以储能装置是个选择。另外弹射的电动机选型是关键。至于电力分配,这和一般的电力系统的原理一直,但有些特殊性,仅此而已。


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