电磁弹射效率超福特级!中国航母技术实现“弯道超车”
NO.2494 -福建舰电磁弹射
作者:A马 / 编辑:冷小军
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上个月官方正式披露了歼-15T、歼-35和空警-600三款战机在“福建舰”上进行电磁弹射和降落的画面,标志着中国航母开始进入了弹射时代,航母的作战实力将有明显提升,更让中国航母迈入“第二岛链”,开始了远洋化时代,同时也让“福建舰”何时弹射六代机成为了军迷们的期待。
体系突破
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这次“福建舰”舰载机的弹射信息公布并不是随意的,而是经过了精心谋划的能力展示。可以看到照片中舰上人员的穿着较厚,说明这些试验并不是在近期进行的,而是在今年的早些时候开展的,大概率是在之前渤海试航时进行的。
在之前进行的“9·3”阅兵中,已经明确受阅的歼-15T、歼-35、空警-600三型舰载机为现役装备,而这次的公开信息,则完整呈现了海军“三剑客”的舰机适配能力。
歼-35弹射起飞
在这次“福建舰”首次公开的弹射画面中,出场最多就是空警-600。这款预警机因为固定翼结构、重量大,采用螺旋桨设计,其弹射难度在这三款战机中是技术最复杂、风险最高的。
歼-35则是世界上第一款被电磁弹射的五代机,其成功弹射具有跨时代的重要意义。而歼-15T则在弹射试验中承担了重载弹射测试任务,通过不同燃油载荷状态来验证弹射器和舰载机能力。
在公布的视频中,身穿不同颜色马甲的工作人员先是通过和飞行员确认飞机重量和飞机状态,在由另外的工作人员根据起飞重量来计算设置弹射参数,同时工作人员所使用和飞行员确认重量和飞机状态的仪器也颇为先进新颖。这样的工作方式展示了中国航母舰载机运作体系的成熟度。
空警600弹射起飞
舰载机在着舰时展示的水平很高,可以看到舰载机基本都挂钩二号索进行着舰。这种精准的着舰充分展示了中国舰载机飞行员的优秀素质和航母着舰管理的组织管理水平。
世界顶尖性能
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“福建舰”的这次弹射,不同之前航母需要逆风快速航行来帮助舰载机获得更大升力的方式,这次弹射基本都是在低速航行,甚至是几乎静止的状态下进行弹射测试的。这就意味中国的这套电磁弹射器性能非常出色。
据有关数据公布,美国“福特”级航母的电磁弹射器能量效率约为60%,弹射重量范围为5-33吨,单次弹射能量为78兆焦耳,冷启动准备时间约为30分钟,初期的设备故障率甚至达到1/41次,目前经过数年的改进才有大的改善。
福特级航母
“福建舰”弹射器的能量效率约为60%-70%,弹射重量范围为1-35吨,单次弹射能量为120兆焦耳,冷启动准备时间约为15分钟,初期的故障率甚至达到1/3200次的优秀水平。对比可以看到中国电磁弹射器的性能“遥遥领先”,也就是说,通过这套中压直流综合电力系统,中国实现在电磁弹射领域的弯道超车。
这套电磁弹射系统在马伟明院士团队的带领下实现了几大突破:一是采用中压直流系统,解决了美国“福特”级航母中压交流系统频率同步难题,也就是单条弹射器出现故障,不会影响全电力系统的运行。二是通过自适应闭环控制系统,实现0.1%精度的电流调节,并将加速度波动控制在5%以内,可以精准适配从无人机、战斗机到预警机不同重量需求。
弹射五代机的意义
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“福建舰”成功弹射歼-35,使得中国成为全球首个实现“电磁弹射和五代机”组合的国家,这一突破并不是单一装备领域的突破,而是意味着中国在航母领域的大幅追赶和进步。
美国的“福特”级虽然早早入役,但是在设计时没有考虑到和舰载机发展的适配,导致该型航母缺乏F-35起降、维护和后勤弹药保障需求,到现在还不能搭载使用这款五代机。要想搭载就必须在其进行中期维护大修时才能改装适配。为了弥补这一遗憾,美国已经将4艘“尼米兹”级进行了适配改装,来满足五代机使用需求。
福建舰”在设计时就同步考虑了歼-35的上舰需求,明确未来这艘航母的舰载机结构就是五代机+四代机+四代电子战机+固定翼预警机+直升机+无人机的模式。因此所有的设计都能完美适配该模式,因此成为了世界第一。
空警-600和歼-35的使用改变了中国航母的使用规则。搭载双波段氮化镓雷达的空警-600具有探测距离远、识别精度高、可发现隐身目标、滞空时间长等优点,可以将中国航母编队的防空预警范围扩大300公里以上。歼-35的使用也意味着中国航母具备了体系化作战能力。
隐形机在预警机的引导下踹门,歼-15T则发挥其载弹量大的优势进行攻击,再加上无人机的配合。这套模式的使用将大大提升中国航母编队的作战能力。可以说,中国航母发展从2012年辽宁舰服役,到今天“福建舰”的即将服役,中国用了13年时间就完成了从滑跃到弹射、从单机到体系的跨越式发展。
未来六代机上舰?
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随着“福建舰”弹射五代机后,以及中国多款六代机的密集试飞,也让不少军迷开始期待未来六代机尽早在航母上服役。
“福建舰”的弹射系统较为先进,具备适配六代机的能力。从其性能看,此款弹射器的适配范围较广,可以满足未来六代机的弹射需求。更为关键的是,电磁弹射具有精准调控的特性,可以满足搭配六代机采用的可变后掠翼、无尾布局等独特设计对起飞姿态控制要求极高的要求。
歼-36
中国目前已经公开试飞了三款六代机,无论是歼-36、歼-50还是新出现的型号都具备鲜明的特征,而这三款飞机的设计使用用途并不一致,甚至带有浓厚的试验验证意义。无论哪款战机会最终服役,或者有更新型号出现,可以明确的是中国已经开始舰载六代机的研制工作。
此外,六代机将搭配无人机使用作战,而076上的电磁弹射器就已经验证了无人机适配电磁弹射器的能力,因此,“福建舰”的电磁弹射系统配合“六代机+无人机”是可以实现的。
随着歼-15T、歼-35、空警-600和“福建舰”的发展成熟,以及六代机的加速研制,也许“福建舰”未来弹射六代机的那天并不会太远。“福建舰”的即将服役不仅仅是一艘航母能力跃升,而是预示着中国海军开始从近海防御向远洋控制,这种转型是中国海军发展的新的里程碑。