美卫星照片显示中国建世界第二条电磁弹射器..
马伟明和海军科研人员实验某型设备..
马伟明和海军科研人员实验某型设备..
近日，美国某网站公布的卫星照片显示中国在某地建造了某型电磁型导轨式高速牵引装置工程样机测试设施，据悉，该设施是继美国之后世界第二条电磁弹射器地面实验设施。
据悉这个试验设施已建成几年有余，从最新的卫星图片上可以看出它的设备和建筑越来越复杂，显示这个项目的进展在不断的深入推进，一些外国媒体认为这个实验装置建造于上海市郊，有利于科研工作的展开。
美卫星照片显示中国建电磁弹射器..
美国电磁弹射器内部照..
卫星照中所谓中国电磁弹射器..
对于固定翼舰载机来说，弹射器最大的意义在于可以让作战飞机重载从航母起飞，也就是说可以配备更多的武器、燃料，从而具备更强的作战能力和作战半径，尤其是空地作战，为了保证威力，现代空地武器一般体积和重量较大，这样就增加了飞机的起飞重量，也延长了起飞距离，通过弹射器可以有效的弥补。
尽管用“辽宁”舰滑跃甲板等手段也可以让作战飞机从航母上起飞，但是其最大起飞重量和挂载武器都要受到严格的控制，从而降低了作战飞机的效能，另外就是无法使用预警机这样的特种飞机，所以未来大型航空母舰建造必须采用弹射器起飞方式，这是目前现有技术能力所能达到的最优化配置。
2008年建设时期卫星照..
美军航母上使用的蒸汽弹射器..
美国海军陆上电磁弹射试验装置..
但是目前美国和法国航母上的蒸汽弹射器也存在很大的缺点，首先蒸汽弹射器的弹射能力可调范围较低，这样就意味着在弹射较轻的飞机就要使用较大的功率，导致功率的损失和浪费，并且飞机也承受了不必要的应力，还白白消耗了机体寿命，还有就是能量损失较快，蒸汽弹射器最初的速度可以达到6G，而在末段就降低到2G左右，这样就限制了蒸汽弹射器弹射的能力。
另外就是体积和重量较大，整个系统的重量超过500吨，仅与飞机连接的滑车重量就超过10吨，体积超过去1000立方米，其中储气罐就高达200立方米，弹射器工作时需要50人同时工作，而整个系统及相关的保障、维修人员总数超过500人。
美国电磁弹射器地面试验设施槽型结构..
E-2D鹰眼预警机在地面进行电磁弹射试验..
F-35C进行电磁弹射试验..
同时由于蒸汽弹射器需要大量的淡水，一次弹射需要大约2吨左右的淡水，其中近一半生成蒸汽而散失，因此在进行连续弹射时就会严重消耗主动力，根据相关资料；尼米兹级在弹射8架飞机左右的时候，主动力损失超过30%，航速从30节减少到达20节，这在战时对航母的生存能力会造成一定的影响，同时甲板下的巨大的储气罐一旦被击中，就会引起大爆炸，从而摧毁整个起飞甲板，甚至整艘航母。
所以美国海军一直在寻找体积更小、重量更轻也更加安全的飞机弹射器。电磁弹射器是航空母舰上的一种舰载机起飞装置，已由美国最新下水的“福特”号航母首先装备。与传统的蒸汽式弹射器相比，电磁弹射具有容积小、对舰上辅助系统要求低、效率高、重量轻、运行和维护费用低廉的好处，是未来航空母舰的核心技术之一。
F-35C进行电磁弹射试验..
美国电磁弹射器部件..
美国电磁弹射器部件2..
电磁弹射系统工作原理与电磁轨道炮相似，利用电磁能驱动舰载机起飞，可在100米的距离内把飞机的速度提高到约300千米/时。有了此套系统，美海军的下一代航母日正常出动飞机可达160架次，高峰时可达270架次，远高于现役航母每日正常120架次，高峰时220至240架次的出动量，舰载机电磁弹射系统对航母作战具有革命性提高。
2011年6月，美国的通用原子电磁系统部门交付了第一台电机，确保了亨廷顿·英格尔斯工业公司“福特”号航母建造工作的顺利进行。电磁弹射系统和航母的先进电力系统由8400多个设备组成。到目前为止，电磁系统部门已交付了522吨的设备和35英里长的电缆。其贮存设施还容纳有数百吨的设备和超过12英里长的电缆准备交付。
美国海军在了解电磁弹射项目进度..
电磁轨道炮外形..
电磁轨道炮发射特写..
按计划“福特”号航母定于2015年交付美国海军，它也将成为世界上第一艘采用电磁弹射器的航母。根据美国海军的要求，“福特号”航母上的电磁弹射器的设计指标为：最大弹射重量22.5吨，起飞速度28-103米/秒，最短弹射时间45秒，最大弹射能量122焦耳，重量225吨，体积425立方米。
电磁弹射器在原理上实质是直线电机的动子滑块在电磁力作用下，通过拖钩拖动飞机，使其达到起飞速度。主要包括储能系统、电力电子系统、线性同步电机、控制系统和冷却系统、预加动装置、减速缓冲与刹车装置等等组成。这些分系统、装置合在一起，形成一个高性能的弹射系统。储能系统在特定的时间周期内从航空母舰的配系统获得电能，并将储存的能量在2至3秒的弹射内以脉冲形式转换为电能。
“福特级”航母的电磁弹射器..
资料图：美国空军在测试新型电磁弹射器。
资料图：美军高官视察美军电磁弹射器地面测试系统
电力电子系统控制储系统脉冲放电，调节直线电机动子速度，使飞机达起飞速度。控制系统保证弹射过程按规定的参数成弹射，其中最关键的就是循环变换器即功率电子装置只有在通过线圈的特定时间内才起作用，而不整个电动机通过改变供电电压和频率，可使电磁弹射器在最有效位置内以全速移动。
一般来说，电磁弹射器由三大主要部件构成，分别是线性同步电动机、盘式交流发电机和强迫储能装置。线性同步电动机是电磁弹射器的主体，它是20世纪80年代末期研究的电磁线圈炮的放大版。中国自2002年以来陆续突破了上述技术难关，实现了高强度强迫储能装置的突破。电磁线圈炮也叫电磁线圈抛射器。
资料图：外媒拍摄到中国疑似弹射器的基地设备。
资料图：一条轨道从蓝色房子中延伸出来，在轨道上有疑似滑块的设备。
资料图：重型飞机要想从航空母舰上起飞，必须使用蒸汽弹射器或电磁弹射器。
20世纪80年代，NASA桑地亚中心一直在进行电磁线圈炮的概念性研发工作，这些都成为电磁弹射的技术基础。美国电磁弹射系统中的线性同步电动机采用了单机驱动的方式，只是用一台直线电机直接驱动，和以前的双气缸蒸汽弹射并联输出不同。线性电动机长95.36米，末段有7.6米的减速缓冲区，整个弹射器长103米。
弹射器中心的动子滑动组，由190块环形的第三代超级稀土钕铁硼永磁体构成，每一块永磁体间有细密的钛合金制造的承力骨架和散热器管路，中心布置有强力散热器。
资料图：海外曝光中国航母弹射器发展超西方预期。
资料图：美军电磁弹射器结构。
资料图：福特号核动力航空母舰正在吊装电磁弹射器的前端部件。
上世纪90年NASA研究电磁炮、激光武器所做的基础研究，在发展航母电磁弹射武器上得到应用。为电磁炮和激光武器惯性储能装置研制的盘式交流发电机成为电磁弹射装置强大而稳定的瞬发能源。
据外国媒体报道，自2002年开始，在海军工程大学教授、中国工程院院士——马伟明少将的带领下，我国于2008年首次完成电磁弹射器原理样机的科研攻关。此后，我国又开展了1:1电磁弹射器验证设备的研制工作，为表彰海军工程大学教授马伟明在科技创新领域的突出贡献，前任中央军委主席胡锦涛曾签署通令，为他记一等功。
资料图：美国海军福特号航母所在船坞进行注水。
资料图：美国海军福特号航母所在船坞进行注水。
资料图：美国航母“杰拉尔德·福特”号（CVN 78）。
目前，世界上开展研制电磁弹射器的国家仅有中国、美国、英国和俄罗斯，建造1：1全尺寸大型电磁弹射器地面试验设施的国家仅有中美两国。从卫星照片推测，这个试验装置大约长120至150米，电磁轨道估计长80米左右，能够建造如此大规模的实验设施足以证明中国已经全面验证和掌握了大型直线感应电机、先进强迫储能装置以及高性能脉冲发生器等电磁弹射器关键技术。
另外，由于电磁弹射器涉及到电磁工程技术、先进电机技术和先进的发电机技术等诸多相关领域，该项技术的突破实际上标志着我国在舰船电气工程领域的全面进步。
资料图：新一代航母采用新飞行甲板及电磁弹射系统
资料图：网友制作的中国未来国产航母装备电磁弹射想象图。
资料图：网友绘制的中国国产航母编队。
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本帖最后由 西藏魅力 于 2014-2-10 00:44 编辑 ]
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