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美國電磁彈射為什么要用交流電?
開始時(shí)設(shè)計(jì)思路就錯(cuò)了!他們認(rèn)為直流的路難走,就選了交流,沒想到更難走!
中國有后發(fā)優(yōu)勢,不走人家的失敗老路,毅然選擇直流電,當(dāng)然也不容易,但我們的馬偉明團(tuán)隊(duì)絕對優(yōu)異,攻克了難關(guān)!中華之幸!
因?yàn)?/a>全球只有中國有中壓直流電綜合電力系統(tǒng),美國沒有這個(gè)系統(tǒng),所以他們只能用交流電系統(tǒng)。
如果把中壓交流電系統(tǒng)看作成第一代電力系統(tǒng)技術(shù),那么中壓直流電系統(tǒng)就屬于電力系統(tǒng)的第二代技術(shù)。
兩種技術(shù)的區(qū)別是:中壓直流技術(shù)要比中壓交流電技術(shù)在電力供應(yīng)上故障率更低、供電過程中耗能更小、供電能量更大、并且占用空間體積更小。
中壓直流電系統(tǒng)最大的技術(shù)難點(diǎn)是如何讓其斷流,由于直流電系統(tǒng)電流沒有自然過零點(diǎn),電弧無法向交流電斷路那樣自然熄滅,所以直流電系統(tǒng)研發(fā)起來非常困難。
當(dāng)前世界上提出了許多的直流電斷流技術(shù),有觸弧分閘產(chǎn)生的電弧高壓***技術(shù),也有基于電流轉(zhuǎn)移原理的快速斷開技術(shù)等等,但是由于直流電的物理斷開過程太復(fù)雜,很多技術(shù)只處于理論階段。
我們中國能夠在中壓直流電系統(tǒng)領(lǐng)先全球,離不開我們的馬偉明院士以及團(tuán)隊(duì)的努力。他在20年前就領(lǐng)銜開發(fā)中國的中壓電力綜合系統(tǒng),經(jīng)過10年的努力他攻克了中壓直流系統(tǒng),并且把這套系統(tǒng)裝在我們艦船上,現(xiàn)在我們055大驅(qū)以及山東號航母上面的電力系統(tǒng)都是中壓直流電系統(tǒng)。
因?yàn)槊绹四X子里面有坑,而且不是一般的坑;
這個(gè)坑是怎么形成的,最后大家就明白了;
電磁彈射的概念是美國提出的,一點(diǎn)問題都沒有;
你想啊,彈射器瞬間把三十多噸的飛機(jī)從零一次加速到數(shù)百公里,這屬于極短時(shí)間內(nèi)輸出極大功率,即能量短時(shí)間釋放的過程;
首先被排除的是儲能電池+直流電機(jī)的技術(shù)。因?yàn)殡姵亟?jīng)不起這么折騰;
中國人優(yōu)先想到的是,既然瞬間放電,那么咱們用超級電容+直流直線電機(jī)唄;
但是,美國人的腦洞大,他提出的方案叫飛輪儲能+交流直線電機(jī);
能量流動是這樣的
就是航母交流發(fā)電機(jī)——交流電動機(jī)——飛輪機(jī)械能——交流發(fā)電機(jī)——交流直線電機(jī)彈射···
答案簡單:軍備研發(fā)***購制度造成。主要原因是成本因素和交付時(shí)間點(diǎn)因素。再就是后期維護(hù)成本。
電彈要求的是瞬間爆發(fā)功率,并且可調(diào),這一點(diǎn)交直流都可以達(dá)到,沒有高下之分。
但是交流系統(tǒng)少了整流環(huán)節(jié),系統(tǒng)簡單,造價(jià)便宜,工期短。同時(shí),后期維護(hù)成本低。由于美軍工企業(yè)都是私企,研發(fā)***購體系投標(biāo)過程導(dǎo)致低價(jià)中標(biāo)的可能性大。
但是,技術(shù)上也正因此,交流系統(tǒng)供電耦合性更高,使用時(shí)對全艦造成影響更大。
其實(shí)美軍研發(fā),拋棄更高性能系統(tǒng)或者***購后發(fā)現(xiàn)節(jié)約成本造成隱患事例很多,比如當(dāng)年YF23輸給F22,F(xiàn)35制氧系統(tǒng)能力不足,還有F14被更便宜的F18替代。
直流和交流肯定是各有利弊,中美不同的選擇各有不同的取舍。電磁彈射短時(shí)間功耗巨大,發(fā)電機(jī)提供不了如此巨大的峰值功率,都必須儲能再釋放。現(xiàn)在儲能的主要有三個(gè)方法,第一蓄電池,但是做不到把儲存的電能在彈射的三到五秒內(nèi)全部釋放出來,也就是內(nèi)阻還不夠小。第二超級電容儲能,這個(gè)應(yīng)該是最有前途的,但是目前是否能進(jìn)入實(shí)用,我不知道。第三飛輪儲能,只要飛輪質(zhì)量夠大,速度夠快,就能儲存足夠的能量,這個(gè)也是目前相比最穩(wěn)定可靠的。
前二種方法儲存的都只能是直流電,直接輸出的也是直流電,第三種飛輪儲存的是機(jī)械能,可以直流也可以交流,也可以轉(zhuǎn)換成直流或交流輸出。
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