而采用常规动力方案的003航母,由于采用的是常规动力,常规动力需要不断消耗重油才能源源不断地提供能量,但重油的搭载量是有限的。为让航母获得更远的航程和作战半径,就必须合理高效地利用能源,否则会造成能源的大量浪费,以此降低作战半径和航程。而且,常规动力输出功率持续输出能力无法与核动力相比较,如果能源不合理利用,可能会造成战时舰载机无法高效弹射或极限弹射的局面,舰载机的出动效率无法保证,从而影响战斗力,甚至连航母的动力都受到影响。

所以,常规动力加电磁弹射的组合,首先面临的问题就是储能问题和分配问题,以解决如何将平时产生的带能存储起来,合理分配,以减少浪费,并能够在战时将这些能源利用起来,保证舰载机的出动和航母的航行速度等问题。马伟明院士及其团队研制的中压直流供电系统就完美地解决了这一问题,让电磁弹射器上航母成为了可能。

2022年海军最值得期待的003航母,会采用哪些尖端技术和装备?

相较于蒸汽弹射而言,电磁弹射器有诸多技术优势,如体积小,能源利用率高,弹射输出可控,弹射效率高等。例如,美国尼米兹号航母上的C-13蒸汽弹射器重约530吨,体积为1132立方米,而“福特级”航母的电磁弹射器仅为225吨,体积425立方米,整体尺寸和重量缩小了一半以上。还有弹射效率也更高,“尼米兹”级核动力航母的战机每日出动架次为120架次,极限是220架次,而采用电磁弹射器的“福特级”核动力航母每日出动数为160架次,极限270架次,出动效率提升了33%。相当于,福特级航母上的三条电磁弹射器的弹射效率就达到了“尼米兹级”航母上的4条蒸汽弹射器的效率。所以,从理论上来讲 ,尽管003航母只有3条电磁弹射器,但弹射效率将达到或超越“尼米兹级”航母。

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不仅如此,电磁弹射器的能源利用率也更高,没有各种储气罐、海水淡化装置、气缸、管线、气泵、电动机和控制系统的消耗,能力传递只有条电缆。蒸汽弹射器的能源利用率只有4%-6%,而电磁弹射器则能达到60%-70%,能源的高效利用,对于常规动力航母而言,可以有效增加舰载机的出动架次,航母的航程和作战半径。另外,电磁弹射器的能量输出是可以使用计算机控制单元进行控制的,根据弹射机型的不同进行相应调整,使得大小机型都能够快速弹射起飞,未来小型无人机上舰弹射也不是不可能。所以,相较于蒸汽弹射器而言,电磁弹射器的优势是相当明显的。