电磁弹射技术

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1、电磁弹射技术Q：什么是电磁弹射?A：根据电磁感应原理，切割磁感线能够产生电流，反过来，电能也能转化为机械能。电磁弹射就是根据这个原理，将电能转化为动能，弹射舰载机从航母上起飞。Q：A：Q：电磁弹射有哪些技术难点？电磁弹射主要技术难点奋储能技术、直线电机技术、弹射控制技术等能具体说说储能技术、弹射控制技术和直线电机技术吗？A：每一次电磁弹射持续吋间大约不到3秒，但峰值功率高达上百兆瓦，这就需要一个储能设备将航母电站输出的电能储存起来，一瞬间释放。储能技术的难点就是需要找到能量密度很高的储能方式，否则储能装置木身体积重量超标就不能满足上舰使用的要求。电磁弹射需要精确控制弹射末速度和弹射过

2、程屮加速度，弹射控制技术的难点祚于对直线电机的实吋反馈控制，以及对各种信息的组网、交互与处理。直线电机是弹射器的执行部分，主要依靠动子和定子的无机械接触，仅靠电磁感应原理产生的电磁力实现电能到直线运动的动能转换。直线电机技术的难点是尽可能提高它的功率密度和能量效率，并且具备海洋环境适应能力。Q：中国攻克这些技术的难度大吗?A：里然电磁弹射最近才被美军搬上航母，但实际上研制电磁弹射的关键技术并不是什么高不可攀的技术，很多技术都是经过了多年研究，甚至已经被广泛应用。比如直线电机技术在物流传输、直线电梯、车床加工等领域都奋涉及，大功率直线电机祚磁悬浮列车等轨道交通领域已经得到广泛应用。电磁

3、弹射的控制技术在工业及信息领域有大量的方法可以借鉴，如矢量控制技术、直接转矩控制技术、工业总线技术及计算机技术等等，这些都可以推广并移棺到电磁弹射屮。惯性储能的概念其实早已有之，只是以前没有这样大功率的应用需求。因此，屮国攻克电磁弹射的核心技术并不存在无法逾越的障碍。Q：相对于蒸汽弹射，电磁弹射具有哪些优势?A：电磁弹射具有弹射性能更好、弹射更为可控、可靠性更高、适装性更佳等优势。Q：电磁弹射性能更好主要表现在哪里？A：电磁弹射的最大弹射能力高达122兆焦耳，比蒸汽弹射器高出约29%,可以弹射重量更大的舰载机。Q：电磁弹射可控性更好指的是？A：蒸汽弹射器通过机械方法控制注入汽缸的蒸汽

4、，无法精确控制推力，在弹射过程中推力的峰芥值比电磁弹射大，这会造成舰载机因不稳定的推力而受力不均,进而因此造成机体受损。而电磁弹射加速更可控，更平稳，可大幅减小对舰载机和各部件的冲击，有利于飞机结构的设计，并可使机体的使用寿命延讼31%,也能缓解飞行员的身心压力。Q：为什么更新技术会比运行半个世纪的成熟技术更可靠？A：电磁弹射现阶段还处于测试摸索阶段，可靠性还是不如技术成熟的蒸汽弹射的，这里的可靠性指的是电磁弹射技术成熟后理论上可以达到的可靠性。Q：蒸汽弹射可控性不如电磁弹射的原因是？A：因为蒸汽弹射器结构复杂零部件众多，且饱受高温高压摧残，加上蒸汽弹射器为开口汽缸结构，需要采用金属

5、密封条保持活塞运动时汽缸内压力，受损更换极为频繁，进而导致全系统的固有可靠性不高。而电磁弹射采用四能量链冗余结构，在弹射过程中可容忍一个能量链出现故障，保证任务完成，加上定子和动子之间电磁场的非物理接触传力特性，取消了许多高磨损的机械没备，不仅寿命大fe延长，靠性也大fe提尚。Q：能用具体数据来说明吗？A：蒸汽弹射2次重大故障叫的平均周期约405周；而电磁弹射技术成熟的话，2次重大故障叫的平均周期有望达1300周以上。Q：适装性更佳是什么意思？A：这是指电磁弹射器相对于蒸汽弹射器安装更方便更灵活。举例来说，蒸汽弹射器大部分重量位于上层甲板，导致船体重心升高，不利于航行稳定性；而电磁弹

6、射可灵活布置的特性，能够避免这个问题。蒸汽弹射器多个部件之1X1由高温高压的管路连接，并且弹射汽缸必须整体安装,在航母上的总体安装与布置难度较大；而电磁弹射采用模块化设计，直线电机可以分段安装和拆卸，芥个部件通过电缆或信号网络连接，适装性更好。此外，电磁弹射器还具有比蒸汽弹射器更小的体积和质量——美国现役航母1座C13型蒸汽弹射器的总质量为538吨，体积超过1100立方米；而电磁弹射的质量小于280吨，体积小于425立方米。Q：电磁弹射还有其他优势么？A：电磁弹射能量利用率比蒸汽弹射更高，而且更加节约淡水资源Q：航母在海上作战，淡水资源非常宝贵，而蒸汽弹射器一次弹射作业需消耗大量水蒸

7、汽，使用电磁弹射就可以避免在弹射中损耗淡水资源？A：是的，而且因为电磁弹射采用电气化信息化手段，简化了操作方法，并可实现全系统的状态监控和故障自诊断，人力需求减小30%,维护工作量大大降低,平均故障修复吋IX!大大减少，并且节省了全寿命周期费用。Q:中美在电磁弹射技术差距有多大?A：屮W是稀土永磁体生产大W，在高磁强度稀土永磁体研究方面比起美W也不显逊色，早在1996年，中国曾发布了一个口径90毫米的4磁体级的样炮原型机，可以达到电能转换50%以上，瞬间能