2022年6月17日,中国第三艘航空母舰“中国人民解放军海军福建舰”下水,将按计划开展系泊实验和航行试验。“福建舰”是中国完全自主设计建造的首艘弹射型航空母舰,满载排水量超过了8万吨,在世界范围内仅次于美国的“福特”级和“尼米兹”级核动力航母,领先于中国海军的“山东舰”和“辽宁舰”、以及俄罗斯的“库兹涅佐夫”号、英国“伊丽莎白”级、法国的“戴高乐”号核动力航母,是当之无愧的世界头号常规动力航母。
此次“福建舰”采用了一系列全新的科技技术,更大的吨位意味着“福建舰”能够拥有更加充裕的舰体空间和飞行甲板面积,能够携带更多的舰载机、弹药和燃料,远远超过了中国海军现有的其他两艘航母。相比较于“山东舰”和“辽宁舰”的滑跃式起飞甲板,“福建舰”的平直飞行甲板的优势更加明显突出,其技术也是更加复杂,难度更高。
以往因为缺少合适的弹射阻拦系统,舰载机只能用滑跃起飞的方式,大大限制了战机携带燃料和弹药的数量,一定程度上影响了舰载机实现完整的作战能力,而且滑跃甲板会占据部分甲板空间,使得航母可携带的战机数量减少,采用平直飞行甲板的“福建舰”,则大大提升了综合作战能力。并且此次“福建舰”采用的电磁弹射和阻拦系统,是放眼全球都数一数二的前沿军事技术,目前采用此技术的只有美国海军的“福特号”航母,但是“福特号”航母的电磁弹射技术系统故障频发,以至于至今也未形成正常的作战能力。
接下来让我们来了解一下什么是“电磁弹射和阻拦系统”,整个技术非常复杂,但是核心原理还是电磁感应效应。
那什么是电磁感应效应呢?
电磁感应效应,是指磁通量的变化而产生的感应电动势的现象……我们不说这些晦涩难懂的字句,简单翻译成人话来说就是:电生磁、磁生电。我们首先利用一个线圈,将这个线圈通上电之后会产生磁场,当某一个物体靠近这个磁场的时候,会受到这个磁场的磁力牵引,并加快速度,当物体将要离开磁场时,磁场的磁力又会将物体拉回磁场中心。(小时候大家都玩过磁铁,一头吸一头推,原理是一样的)
如何利用磁场来进行弹射呢?当物体运动到线圈(也就是磁场)中心时切断电源,使得线圈的磁场中断,那么在惯性的作用下,物体还是会沿着原来的方向运动,弹射出去。当我们将线圈的数量成倍数将它们摆放成一条长长的“轨道”,并在每一个线圈的两侧都放置一个感应器,一侧当有物体靠近时通电,另一侧有物体靠近时断电,物体就会沿着这个轨道运动下去,一个简单的电磁弹射装置就完成了。
当然要把战机发射出去相对容易,那怎么能让战机平稳落地呢?在此之前,我国海军的两艘航母运用的都是液压式阻拦系统,与电磁阻拦系统最大的区别就在于电磁阻拦系统将液压吸能改成了电磁吸能。当舰载机降落后,拦阻索被飞机钩住拉动减速时,系统会根据拦阻索的受力情况分析,并反馈给电机、液压涡轮系统,然后提供最合适的拉力,使舰载机降落的过程变得非常平滑、稳定,极大程度的降低了对飞行员和舰载机的冲击。
研究并运用这一技术困难重重,回顾我国航母的发展,从滑跃起飞到电磁弹射,从液压式阻拦系统,再到如今的电磁阻拦系统,现代航母的关键技术一直在不断地升级、更新。而“福建舰”将具备领先世界的电磁弹射与阻拦系统,将是我国在航母技术上的一次大突破大跃进,也将为之后的更为先进的核动力航母打下了坚实的基础。
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