中国的电磁弹射技术如何?

大国之巅


之前虎哥讲了马伟明院士的学生被记一等功的事情,马院士和他们的团队通过几十年的不断钻研,使我们国家在国产舰艇全电化技术领先美国15年,在相继突破了电磁弹射器和电磁炮难关后,近日以他的电磁理论为基础开发的一款新型武器又获得了重大突破!

我军著名野战火箭科研专家韩珺礼首次对外披露了我国正在研制的新型电磁武器——电磁弹射火箭炮,已经取得重大进展。关于电磁火箭炮到底有何作用?今天虎哥就来跟大家聊聊。火箭炮,作为二战时期就已经出现的武器,在经过中国陆军几代人的摸索和革新后,如今已经成了咱们的一张响亮铭牌,尤其是精确打击的远火旅远近闻名,战略威慑力甚至不亚于战术弹道导弹。

不过传统火箭弹射程潜力也渐渐被挖掘完毕,为了能将火箭炮的威力发挥到最大,韩珺礼在一次全军技术研讨会上灵光一闪,向马院士请教到:“既然电磁弹射技术能把几十吨重的飞机弹射出去,能否弹射火箭弹?”马院士稍加思索后,说;“应该可以”,随后韩珺礼在工作中将电磁弹射技术与野战火箭技术结合,研制电磁弹射野战火箭武器系统。

我们知道火箭弹采用的是固体火箭发动机,利用燃料产生的气流推动火箭弹飞行,这样就有一个问题,那就是火箭弹发射的时候,处于静止状态,速度和高度几乎为零,而火箭弹为了提高射程,又要求一定的弹道高度,火箭弹的固体火箭发动机很大一部分能量被用来克服重力,而不是飞行阻力,这样就限制了火箭弹的射程。

就拿空空导弹来说吧!美国AIM-120中程空空导弹从飞机上面发射,射程能够超过80公里,但是从地面发射就迅速降低到30公里之内,原因就是飞机发射可以为导弹提供初始速度,增加导弹飞行能量。

如果使用在火箭炮上,在电磁弹射的巨大初始作用力下,它的射程将得以成倍提升,能够减少克服固体火箭发动机重力带来的损耗难题,增加火箭弹能量,这样就可以在不增加火箭弹体积和重量的情况下,提高火箭弹射程,优化火箭弹飞行弹道,在很短的飞行时间之内,如果数十枚甚至数百枚齐射,对方防空系统根本无法实施有效拦截。

除此之外,电磁弹射还能够解决一直以来火箭炮发射的瓶颈问题。我们知道火箭炮在发射时,弹药没有外能源提供动力,靠点燃自带的火箭发动机喷射高温高压气体来发射。可是一旦火箭弹在短时间内连续发射,喷出的气体就会给发射车后面掀起大量的烟尘,不仅会对发射车的作业造成障碍,如果被对方的侦察手段发现,整个发射阵地就有在短时间内被对方火力反覆盖的危险。

所以咱们也经常在央视的报道中看到,解放军每次发射火箭炮时都要拉开发射车之间距离,并尽量选择在不利于对方观察的地形环境,一般都会采取发射一波弹药后立即转移阵地的策略,这些都是为了尽量减小阵地因为烟尘暴露位置被对方侦测到的做法。

电磁弹射火箭炮就可以将火箭弹发射方式由热发射变成冷发射,即利用电磁弹射技术将火箭弹弹射出导管,使火箭获得高初速后,火箭弹再点火,以更高的飞行速度完成全射程飞行。

这样一来喷出气体就可以减少与地面土壤的接触,大大减小了引起烟尘而暴露发射阵地的危险。从而让战时火箭炮的生存能力大幅度提升,无论是单兵火箭筒还是重型火箭炮系统都可以因此具有“隐形”的加持。也意味着将来国产“隐形”火箭炮大量生产后,可以排成密集队形向敌人倾泻弹雨,而不怕被发现,对潜在对手的威慑将会更加强大。

电磁弹射、电磁炮、电磁火箭炮等等,正是有我们这些科研究人员的努力,我们的新一代武器系统才会实现突飞猛进的进步,我们的国防力量才会不断的加强。


迷彩虎军事


其实很有成绩,但媒体报道里面“吹”的厉害。

我们的电磁弹射技术是在很传统的电学基础上的大力挖掘。有效,但技术起点低,创新有限。在使用过程中使用有成本偏高、故障率偏大、更换和维护时间过长的缺点。

W君之所以这样说是因为很多军事媒体为了迎合读者的需要将本来普通的事情说的太过于高大上了,鄙视一下。

为了避免引战,在这里W君先声明一下,对中国军事武器没有任何成见,对马伟明少将也没有任何成见。毕竟踏踏实实做基础研究的科研人员最值得尊敬。W君就事论事。

中国的电磁弹射技术主要采用的是蓄电池和超级电容器储能方案。使用电动机将电能转化为动能,完成弹射的驱动。

至于“马伟明:电磁弹射技术超美国,一定上航母!”还真的不是马将军的原话。军事媒体杜撰的。至于所谓的集群式突破是因为我们之前没有弹射技术,只要做了这个方向就可以拿出一大堆新成果。

w君就来说说现在两种主流的航母电磁弹射的方案,大家自己了解下优劣,做个客观评判。

其实电磁弹射是一个原理很简单的弹射方案。利用电力在极短距离内拖动载荷达到一个预定速度。

其中电磁驱动的直线电机是其中的一个关键动作元件:我们的方案是利用直流电机,对标的方案是用交流电机。

直流在驱动大电流的时候有着先天优势。但直流电源装置的体积远大于交流电源装置。毕竟航母不是直接用电池的,而是需要使用发电机进行发电的,这里就有了一个多余的交流电转直流电的过程。简单的说就是一个是损耗小设备大(直流)、一个是设备小损耗大(交流)

另外在储能元件上来看,我们的储能元件是蓄电池+高容量电容的方式

这种方式是W君目前最担心的一直电力存储方式,前面说的使用有成本偏高、故障率偏大、更换和维护时间过长的问题就在于此。利用化学方法储能的蓄电池或者利用电化学加将表面比做到极限的超级电容实际上都有着收环境温度、外部条件等因素制约的储能能力下降的问题。在航母使用过程中,蓄电池组和电容组需要定期不断更换。这样的电力存储系统的维护将是我们电弹航母的一个很重要的维护工作。如果做得好则问题不大,如果这方面有疏漏则一定会严重影响航母的使用率。

对比的方案是采取物理储能结构:

这是一个物理的磁悬浮储能装置。用在航母的电磁弹射储能系统上。储能过程使用电流将质量很大的内芯带动高速旋转,旋转过程中依靠惯性储能。在释放的时候则将动能转化成电能。这样的一个好处就是系统维护需求很低。本身就是合金钢的铁疙瘩。并不需要进行其他维护。对比我们换电池和换电容的维护量基本是0。

另外从阻拦着落吸能装置来说,某网的编辑说中国电磁阻拦系统先进的时候给的图片大家估计看的不少了。

但W君就有一点点不明白了,为啥要将原图上的F-18战斗机给去掉呢?


军武数据库


根据马伟明院士的话,中国电磁弹射技术已经取得重大进步。

在2017年1月25日,中央电视台播出的“2016年度科技盛典”节目中,马伟明获得了“2016年度科技创新人物”荣誉,他在获奖感言中透露,中国电磁弹射技术研究已获成功。

从目前马院士发表的论文成果以及权威人士的分析来看,中国目前的电磁弹射技术理论水平处于世界领先地位,但在工程应用方面落后于美国。据马伟明院士透露,中国电磁弹射技术采用不同于美国的技术路线,领先美国10年以上。
图:卫星照显示的中国电磁弹射技术陆上实验装置

中国耕耘电磁弹射技术领域已久,近年成果开始显现。电磁弹射技术需要经历提出理论,到制造实验样机,接着是制造工程样机,最后成熟后正式上舰的一系列复杂过程。根据当前可以查到的资料分析,我国当前电磁弹射技术处于实验样机向工程样机过渡阶段,距离正式上舰还尚需时日。



图:
迄今为止最清晰的中国电磁弹射装置图片

电磁弹射技术是当前舰用弹射技术中最先进的一种,同时也是一个敏感的话题。当前只有美国成功将其应用,但也是问题不断。中国作为一个后起之秀,从来没有过使用弹射技术的经验,想要一下子跨过蒸汽弹射,一步到位应用最前沿的电磁弹射技术,需要克服很多的困难。

图:世界上首次应用电磁弹射技术的美国福特级航母

质疑声是正常的,也是肯定存在的,而且在小兵看来有质疑也是好事,毕竟人家起码在认真研判你是否真的具备这种技术实力,如果别人都没有听进去,不发表任何意见,才是真正得看死你。一切就等中国电磁弹射技术上舰的那一天吧,而且小兵相信这一天不远了。到时候,一切都会盖棺定论,水落石出!
网传的电磁弹射版歼-15实验图

你觉得中国电磁弹射技术真能超过美国吗?欢迎下方留言分享你的观点



兵者诡道也


详细的不能说,但根据“天真”看到的马伟明院士自己的论文来看;

目前应该是达到了实验样机-工程样机的过度阶段,在技术上可以与美国福特级的电测弹射系统相媲美,但在工程进度上落后于美国(毕竟再怎么说,福特号已经服役了,我们的电磁弹射系统还没有上舰😭😭😭)


图注:虽然我们已经做了陆上实验样机测试,可是美国福特号已经服役了……

实际来说,可能在2013年之前进入实质研究阶段。


2015年2月《大功率混合储能装置控制策略研究》发表之前的某段时时间,突破“蓄电池储能关键技术”。

2016年10月之前,对电磁弹射技术的关键技术难点“高能量密度储能技术、大容量功率变化技术、大功率直线电机技术和新型网络控制技术”,等取得了突破。

其中“高能量密度储能技术”很可能应用的是,海军工程大学的“蓄电池+超级电容方案”。



2015年9月之前进行了“直线感应电机”的弹射加速测试,实验测试结果,峰值功率为20MW,最大出力900KN。


以上内容源自马伟明院士自己的公开论文,其它关于我国电磁弹射的数据资料,目前还没有可靠的数据来源,其它我本人的整理的技术分析,纯属猜测,不能说也不敢说,望大家谅解!


天真小科普


不知道,都不知道头条是怎么选择答题群众的。新闻报道上说,我国的电磁弹射应该属于世界领先,因为美国的最新航空母舰就是因为电磁弹射出了问题。据说是,瞬间电流达不到要求,这个等我们的上003航母以后就知道了。马伟明院士是一个值得尊敬的科学家!因为像电磁弹射这种东西,它不可能像量子科技那样让人云里雾里,感觉不到希望。他是成型的,到用的时候就必须装上去。所以这个没有什么好怀疑的,应该就是世界先进。


听晨A悦


世界属领先水平,大家都知道电磁弹射跟电磁炮的技术有很多共同之处,一个发射炮弹一个发射飞机。那么我国电磁炮技术现在已经做到原理样机上舰测试,那么我国电磁弹射器技术水平肯定不低。


李晓伟


马伟明是不可多得的人才,重大军用装备的研发带头人,中科院院士、海军少将。他带领的团队将军舰配电系统集成水平推进了三十年,填补了我国舰载机弹射系统的空白,多次获得国家科技大奖,2017年10月在中共十九大上高票当选中央候补委员。


老程