第二一二章 理想的弯道超车节点
作为新时代的产品,电磁弹射器相比蒸汽弹射器,拥有全方位的领先优势。
首先就是耗能更低。
电磁弹射,是电能到机械能的转化,某种程度上可以算是电动机的技术。
电磁弹射器的解构,可以看做一个无限大的电动机,或者是一整排电动机。
电动机转动的时候,每个电机提供一段时间的力量,大家接力推动飞机持续向前加速滑行。
这种技术原理是非常简单而且成熟的,正常电动机的能量效率起步都是95%。
与电磁弹射技术同源的电磁炮,目前技术条件下,能量利用率已经达到了65%以上。
蒸汽弹射器,则是一个长条形的气缸,气缸内有一个活塞,将气缸分成了两部分。
固定活塞之后,向活塞后的气缸内,持续冲入高压蒸汽,形成巨大的气压。
此时打开固定活塞的阀门,内部的气压压力瞬间释放,就会推动活塞向前移动,活塞上的钩子挂住飞机,飞机也就跟着向前移动了。
这种推动模式其实是一锤子买卖,跟气球爆炸,乃至炮膛火药爆炸之后,膨胀的燃气将炮弹推飞出去,是非常类似的逻辑。
按照飞行员的说法,蒸汽弹射起飞的时候,自己和飞机是被一脚踹飞的。
能量释放主要在开始的瞬间,后半程能量越来越小,因为气缸内的空间越大,蒸汽压力自然也就越小了。
这种弹射方式本身就会浪费大量的能量。
再加上气缸中的活塞,要连接挂住飞机移动的挂钩,这就要求气缸不能封闭的,要有一个纵贯整个气缸的长条开缝。
这就导致气缸的封闭变得非常困难,漏气在所难免,只要漏气,就会进一步的泄露更多的能量。
所以,弹射同样重量的飞机,电磁弹射器工作时,要消耗掉的能量,是远远低于蒸汽弹射器的。
所以电磁弹射器,天然就可以比蒸汽弹射,弹射更加重大的飞机。
所谓的“电磁弹射器耗能高,要用核动力才能供得起,需要全电系统才能支持”,这非常普遍的一种简单认知,实际上是在三个层面上没脑子的瞎胡扯。
第一个层面,是下意识的认为,核动力船舶的动力系统功率,会比常规动力高很多,甚至本能的认为双方不是一个数量级。
其实并不是这样,核动力船舶仅仅是续航更强,论功率并不比常规动力船舶高多少。
十万吨的尼米兹的两个反应堆,总功率大约是30万马力。
八万吨的小鹰级的四个蒸汽轮机,总功率大约28万马力。
六万吨的辽宁号的四个蒸汽轮机,总功率约为20万马力。
一万两千吨的055四台燃起轮机,总功率约为万马力。
新的福特级反应堆功率大升级,两个新款AIB反应堆,总输出功率达到了40万马力左右。
这是巨大的提升了,相当于三个055,或者两个辽宁号。
但是也没有形成达到数量级上的差距,常规动力的极限也不是20万马力,无外乎多装锅炉和轮机而已。
第二个层面,就是对于全电系统的认识。
由于综电系统和电机技术不成熟,福特级前三艘仍然是传统动力模式。
福特、肯尼迪、企业三艘福特级航母,核反应堆大约三分之二的功率,也就是差不多28万马力的能量,会直接以蒸汽的形式推动传统的蒸汽轮机,然后推动传动轴和螺旋桨,直接用来推动船体航行。
估计用的轮机型号,还是小鹰那一套的优化版本,从小鹰到尼米兹到福特,美系航母的轮机功率始终都是一样的,能够满足33节的最大航速需求,就没有必要重新设计。
只是小鹰用重油烧水推轮机,尼米兹和福特用反应堆烧水而已。
剩余三分之一的功率,差不多13万马力的能量,通过汽轮发电机,形成电力之后,供应舰体上的所有用电设备。
电磁弹射器占了差不多万马力,有一组专门的发电机提供,与其他设备做了明确的切割。
也就是说,福特这种十万吨级的超级航母,所使用的四台电磁弹射器,日常工作消耗的电能,只要一台万马力(2万千瓦)的发电机就能满足了。
055型驱逐舰的总功率是万马力,这是四台GT25000燃气轮机提供的。
拿出一台GT25000来做动力源发电,就能驱动十万吨级航母的电磁弹射器了。
与此同时,052系列驱逐舰、053系列护卫舰,所用的柴油发电机辅机,功率在7000到10000马力左右。
只要额外装四台这样的柴油机发电机,也能供应这四套弹射器的能量需求。
所以那句话在第三个层面上的胡扯,就是对电磁弹射器耗能级别的无知。
实际上,电磁弹射器的使用,与核动力能源无关,也不跟综合全电系统绑定。
传统航母只要专门装几个发电机,配置好配套的储能系统,就能使用电磁弹射器。
谷/span然后,电磁弹射相比比蒸汽弹射,弹射的过程更加的稳定,因为它出力更加的均匀,弹射控制也更加的灵活。
前面也说了,蒸汽弹射器是一锤子买卖,飞机就是被崩出去的。
开始瞬间一股大力推动,然后越来越小,直到消失。
而电磁弹射器,是持续加力向前推动的,将受力分布到了整个轨道长度上。
所以电磁弹射起飞过程中,飞机的过载级别更低,对于飞行员的造成的压力更小,对于飞机的结构强度要求更小。
由于这样的原因,蒸汽弹射的力度,只能通过注入的蒸汽密度,在相对固定的几个档位上调节。
而电磁弹射器只要调节电流,就几乎可以随意改变弹射器的出力,可以弹射各种类型尺寸的飞机。
最后,电磁弹射的对于生产机械工艺的要求更低,维护更加简单,理想状态的故障率和维修用时都更低,无故障工作时间更长。
蒸汽弹射器是个机械结构的气缸,加上活塞和蒸汽管道,绝大部分都是机械解构,密封工作是重中之重,对工艺指标要求极高。
而极限工艺标准下生产的设备,持续的工作造成的正常磨损,都会导致机械结构强度迅速减弱,必须以相对高的频率定式检修。
而弹射器的主体,作为一个巨型气缸,这个设备检修起来,也是非常的麻烦,单纯的重量和尺寸,就让人头大了。
相对而言,电磁弹射器,都是电机和电磁设备,对生产工艺的要求,远不如蒸汽弹射器的大型密封气缸。
关键弹射器本身也是模块化的话,可以相对简单的安装和维护保养,保养难度也比蒸汽气缸更低,还可以模块化的部分更换。
所以,电磁弹射器天然适合给中小型航母使用,两攻当然也不在话下,076表示我等着。
电磁弹射器研发的最大难点,其实在于储能和释放设备以及控制系统,这是与电磁炮一脉相承的东西。
许星辰没有主动研发这个东西,就是知道这个技术的研发难度,其实一点儿都不低,只是难的方向不同。
传统机械时代的设备的生产和设计难点,往往都在生产工艺和材料上。
蒸汽弹射器以及各种航空发动机,都是属于这个范畴的典型代表。
他们的逻辑和原理都相对简单,但是要靠经验积累和工艺堆砌起来,才能取得理想的效果。
但是如果没有相应的工业技术基础,研发这种类型的设备的时候,难度是高的离谱的,在地球上是没有捷径可循的。
只是到了这个舰娘世界,许星辰有了科研设备的帮助,研发这种设备反而没有太大难度了。
因为舰娘科技体系中,可以非常方便的研发和生产出,各种性能非常优异的生产材料。
虽然追求极限仍然比较难,要得到能用的参数优秀的设备,已经比较方便了。
到了科技时代之后,新设备的研发难点,往往不在工艺上了,逐步转到了思路和程序上。
找不到角度和切入点,硬莽是莽不出来的,而找到切入点之后,可能很快就能搞出产品来。
到了舰娘世界之后,这种研发难度虽然也降低了,但是幅度却不如传统机械设备那么大。
因为始终要找到合适的思路,没有办法依靠舰娘体系的超强材料,强行莽过去。
只是测试各种思路的效率,变得异常的高,模型都不需要做,就能直接验证是否可行。
再加上许星辰本来就有了初级的蒸汽弹射器,对于新的电磁弹射器的需求不是特别的高。
所以实际上和预警机一样,许星辰对电磁弹射器的态度,就是等等看看能不能抽出来。
抽出来就皆大欢喜的直接用,抽不出来就继续用初级蒸汽弹射器凑合。
但是也不需要专门研发更高级的蒸汽弹射器了。
因为蒸汽弹射器的研发,对于电磁弹射而言,不会形成明显的助力。
电磁弹射器,与蒸汽弹射,名字都是弹射器,功能看上去都是要将东西弹出去。
但是两者不是科技树上的前后两个节点,电磁弹射器不是蒸汽弹射器的升级产品。
她们是两个不同科技分支上的产物,所用的技术可以没有什么相通的地方。
最多在挂飞机轮子的工具上,可以参考一下结构强度的技术指标。
只是两者位于不同的科技层面上,蒸汽弹射器属于机械时代的设备,而电磁弹射器属于电子科技时代的设备。
当相关的技术成熟之后,直接放弃过时的蒸汽弹射器,取道电磁弹射器的路线,是理所当然的弯道超车节点。
但是当技术不成熟的时候,就算是知道方向也没办法跳过去。
所以传统的英系美系,研发蒸汽弹射器的时候,也是非常正常的思路。
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首先就是耗能更低。
电磁弹射,是电能到机械能的转化,某种程度上可以算是电动机的技术。
电磁弹射器的解构,可以看做一个无限大的电动机,或者是一整排电动机。
电动机转动的时候,每个电机提供一段时间的力量,大家接力推动飞机持续向前加速滑行。
这种技术原理是非常简单而且成熟的,正常电动机的能量效率起步都是95%。
与电磁弹射技术同源的电磁炮,目前技术条件下,能量利用率已经达到了65%以上。
蒸汽弹射器,则是一个长条形的气缸,气缸内有一个活塞,将气缸分成了两部分。
固定活塞之后,向活塞后的气缸内,持续冲入高压蒸汽,形成巨大的气压。
此时打开固定活塞的阀门,内部的气压压力瞬间释放,就会推动活塞向前移动,活塞上的钩子挂住飞机,飞机也就跟着向前移动了。
这种推动模式其实是一锤子买卖,跟气球爆炸,乃至炮膛火药爆炸之后,膨胀的燃气将炮弹推飞出去,是非常类似的逻辑。
按照飞行员的说法,蒸汽弹射起飞的时候,自己和飞机是被一脚踹飞的。
能量释放主要在开始的瞬间,后半程能量越来越小,因为气缸内的空间越大,蒸汽压力自然也就越小了。
这种弹射方式本身就会浪费大量的能量。
再加上气缸中的活塞,要连接挂住飞机移动的挂钩,这就要求气缸不能封闭的,要有一个纵贯整个气缸的长条开缝。
这就导致气缸的封闭变得非常困难,漏气在所难免,只要漏气,就会进一步的泄露更多的能量。
所以,弹射同样重量的飞机,电磁弹射器工作时,要消耗掉的能量,是远远低于蒸汽弹射器的。
所以电磁弹射器,天然就可以比蒸汽弹射,弹射更加重大的飞机。
所谓的“电磁弹射器耗能高,要用核动力才能供得起,需要全电系统才能支持”,这非常普遍的一种简单认知,实际上是在三个层面上没脑子的瞎胡扯。
第一个层面,是下意识的认为,核动力船舶的动力系统功率,会比常规动力高很多,甚至本能的认为双方不是一个数量级。
其实并不是这样,核动力船舶仅仅是续航更强,论功率并不比常规动力船舶高多少。
十万吨的尼米兹的两个反应堆,总功率大约是30万马力。
八万吨的小鹰级的四个蒸汽轮机,总功率大约28万马力。
六万吨的辽宁号的四个蒸汽轮机,总功率约为20万马力。
一万两千吨的055四台燃起轮机,总功率约为万马力。
新的福特级反应堆功率大升级,两个新款AIB反应堆,总输出功率达到了40万马力左右。
这是巨大的提升了,相当于三个055,或者两个辽宁号。
但是也没有形成达到数量级上的差距,常规动力的极限也不是20万马力,无外乎多装锅炉和轮机而已。
第二个层面,就是对于全电系统的认识。
由于综电系统和电机技术不成熟,福特级前三艘仍然是传统动力模式。
福特、肯尼迪、企业三艘福特级航母,核反应堆大约三分之二的功率,也就是差不多28万马力的能量,会直接以蒸汽的形式推动传统的蒸汽轮机,然后推动传动轴和螺旋桨,直接用来推动船体航行。
估计用的轮机型号,还是小鹰那一套的优化版本,从小鹰到尼米兹到福特,美系航母的轮机功率始终都是一样的,能够满足33节的最大航速需求,就没有必要重新设计。
只是小鹰用重油烧水推轮机,尼米兹和福特用反应堆烧水而已。
剩余三分之一的功率,差不多13万马力的能量,通过汽轮发电机,形成电力之后,供应舰体上的所有用电设备。
电磁弹射器占了差不多万马力,有一组专门的发电机提供,与其他设备做了明确的切割。
也就是说,福特这种十万吨级的超级航母,所使用的四台电磁弹射器,日常工作消耗的电能,只要一台万马力(2万千瓦)的发电机就能满足了。
055型驱逐舰的总功率是万马力,这是四台GT25000燃气轮机提供的。
拿出一台GT25000来做动力源发电,就能驱动十万吨级航母的电磁弹射器了。
与此同时,052系列驱逐舰、053系列护卫舰,所用的柴油发电机辅机,功率在7000到10000马力左右。
只要额外装四台这样的柴油机发电机,也能供应这四套弹射器的能量需求。
所以那句话在第三个层面上的胡扯,就是对电磁弹射器耗能级别的无知。
实际上,电磁弹射器的使用,与核动力能源无关,也不跟综合全电系统绑定。
传统航母只要专门装几个发电机,配置好配套的储能系统,就能使用电磁弹射器。
谷/span然后,电磁弹射相比比蒸汽弹射,弹射的过程更加的稳定,因为它出力更加的均匀,弹射控制也更加的灵活。
前面也说了,蒸汽弹射器是一锤子买卖,飞机就是被崩出去的。
开始瞬间一股大力推动,然后越来越小,直到消失。
而电磁弹射器,是持续加力向前推动的,将受力分布到了整个轨道长度上。
所以电磁弹射起飞过程中,飞机的过载级别更低,对于飞行员的造成的压力更小,对于飞机的结构强度要求更小。
由于这样的原因,蒸汽弹射的力度,只能通过注入的蒸汽密度,在相对固定的几个档位上调节。
而电磁弹射器只要调节电流,就几乎可以随意改变弹射器的出力,可以弹射各种类型尺寸的飞机。
最后,电磁弹射的对于生产机械工艺的要求更低,维护更加简单,理想状态的故障率和维修用时都更低,无故障工作时间更长。
蒸汽弹射器是个机械结构的气缸,加上活塞和蒸汽管道,绝大部分都是机械解构,密封工作是重中之重,对工艺指标要求极高。
而极限工艺标准下生产的设备,持续的工作造成的正常磨损,都会导致机械结构强度迅速减弱,必须以相对高的频率定式检修。
而弹射器的主体,作为一个巨型气缸,这个设备检修起来,也是非常的麻烦,单纯的重量和尺寸,就让人头大了。
相对而言,电磁弹射器,都是电机和电磁设备,对生产工艺的要求,远不如蒸汽弹射器的大型密封气缸。
关键弹射器本身也是模块化的话,可以相对简单的安装和维护保养,保养难度也比蒸汽气缸更低,还可以模块化的部分更换。
所以,电磁弹射器天然适合给中小型航母使用,两攻当然也不在话下,076表示我等着。
电磁弹射器研发的最大难点,其实在于储能和释放设备以及控制系统,这是与电磁炮一脉相承的东西。
许星辰没有主动研发这个东西,就是知道这个技术的研发难度,其实一点儿都不低,只是难的方向不同。
传统机械时代的设备的生产和设计难点,往往都在生产工艺和材料上。
蒸汽弹射器以及各种航空发动机,都是属于这个范畴的典型代表。
他们的逻辑和原理都相对简单,但是要靠经验积累和工艺堆砌起来,才能取得理想的效果。
但是如果没有相应的工业技术基础,研发这种类型的设备的时候,难度是高的离谱的,在地球上是没有捷径可循的。
只是到了这个舰娘世界,许星辰有了科研设备的帮助,研发这种设备反而没有太大难度了。
因为舰娘科技体系中,可以非常方便的研发和生产出,各种性能非常优异的生产材料。
虽然追求极限仍然比较难,要得到能用的参数优秀的设备,已经比较方便了。
到了科技时代之后,新设备的研发难点,往往不在工艺上了,逐步转到了思路和程序上。
找不到角度和切入点,硬莽是莽不出来的,而找到切入点之后,可能很快就能搞出产品来。
到了舰娘世界之后,这种研发难度虽然也降低了,但是幅度却不如传统机械设备那么大。
因为始终要找到合适的思路,没有办法依靠舰娘体系的超强材料,强行莽过去。
只是测试各种思路的效率,变得异常的高,模型都不需要做,就能直接验证是否可行。
再加上许星辰本来就有了初级的蒸汽弹射器,对于新的电磁弹射器的需求不是特别的高。
所以实际上和预警机一样,许星辰对电磁弹射器的态度,就是等等看看能不能抽出来。
抽出来就皆大欢喜的直接用,抽不出来就继续用初级蒸汽弹射器凑合。
但是也不需要专门研发更高级的蒸汽弹射器了。
因为蒸汽弹射器的研发,对于电磁弹射而言,不会形成明显的助力。
电磁弹射器,与蒸汽弹射,名字都是弹射器,功能看上去都是要将东西弹出去。
但是两者不是科技树上的前后两个节点,电磁弹射器不是蒸汽弹射器的升级产品。
她们是两个不同科技分支上的产物,所用的技术可以没有什么相通的地方。
最多在挂飞机轮子的工具上,可以参考一下结构强度的技术指标。
只是两者位于不同的科技层面上,蒸汽弹射器属于机械时代的设备,而电磁弹射器属于电子科技时代的设备。
当相关的技术成熟之后,直接放弃过时的蒸汽弹射器,取道电磁弹射器的路线,是理所当然的弯道超车节点。
但是当技术不成熟的时候,就算是知道方向也没办法跳过去。
所以传统的英系美系,研发蒸汽弹射器的时候,也是非常正常的思路。
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