中國成功運行世界首個電磁撬,和福建號電磁彈射器有無區別?

2022-10-20     彧蔚

原標題:中國成功運行世界首個電磁撬,和福建號電磁彈射器有無區別?

2022年10月19日,央視正式對外官宣世界首個、也是我國自主研製的首個「地面超高速試驗設施電磁撬系統」正式在濟南投入運行,該系統最大特點就是:能夠將噸級以上物體加速到時速超過1030公里/時的運行速度。

當然這個時速接近超音速的電磁撬未來主要應用方向還是民用高鐵設施,因為現階段我國不僅在大規模建設以輪軌為主的高速鐵路設施,同時也在探索速度更快、耗能更低的新型高速鐵路系統。此次試驗成功的電磁撬系統其實就是升級版本的「磁懸浮列車變形體」,其相比傳統的磁懸浮列車完全懸浮於電磁軌道上不同的是,電磁撬系統依然和軌道有間隙接觸,但整個動力驅動不再依靠傳統的鐵路輪軌系統,而是直接依靠軌道和車體之間的電磁裝置產生某個方向的推進力,繼而實現高速運行。

其相比現階段運行的高鐵最大的優勢就是時速可以更高,甚至達到上千公里/時,而現階段全球範圍內,包括中法日都相繼試驗過的高鐵,受限於鐵軌和輪軌之間的摩擦,時速很難突破700公里/時以上,特別是在時速超過500公里/時鐵軌和輪軌之間會產生大量摩擦火花,同時整個鐵路高速運行的巨大耗能,也是現階段時速350公里/時高速鐵路的好幾倍。

同時相比上海浦東運行的磁懸浮列車最大的優勢就是建設成本低、技術難度低,由於整個高鐵的速度變化不再依靠傳統的輪軌進行,減少了輪軌和鐵軌之間的摩擦係數,所以運行時速就算超過700公里/時,鐵路和列車之間也不會產生巨大火花摩擦問題,同時車體也不用完全懸浮於軌道上空,所以鐵軌系統的建設成本更低、運行成本也更低。

當然關於電磁撬系統的成功驗證,其實也可以將其理解為軍事領域的電磁彈射器。

像我國此前下水的福建號航母,就安裝了我國自主設計製造的「電磁彈射器」,其相比傳統的蒸汽彈射器最大的優勢就是能夠適應不同起飛重量的艦載機彈射起飛,同時電磁彈射器故障率更低、運行耗能也更低,特別是單日連續彈射次數更高,對於航母綜合作戰實力提升有著顯著效果,所以先後被中美兩國最新建造的航母所使用。

電磁彈射器雖然相比傳統的蒸汽彈射器運行範圍更廣、彈射效率更高,但也存在著研發技術難度大的問題,像美國應用在福特級航母上的電磁彈射器,雖然是全球最早裝艦應用的電磁彈射系統,但時至今日福特號航母上裝備的四條電磁彈射器仍然因為自身故障,無法達到預期的單日160架次/日的彈射效率,而且故障率也比較高。

像我國之所以能夠研製成功電磁彈射器、以及此前在072坦克登陸艦上試驗過的電磁炮系統,除了我國更早布局電磁領域外,最重要的就是在給電磁彈射器、電磁炮這些高耗能武器提供電能的儲能系統方面,得益於我國中科院院士馬偉明團隊研製成功的「中壓直流綜合電力系統」優勢,其可以直接將電機產生的電力不僅變壓就精準輸送到任意電能驅動裝置去,而且整個電能輸送損耗更低。

同時對於電磁彈射器連續彈射必須的儲能裝置方面,也得益於我國早前進行的「飛輪儲能驗證技術」,雖然福建號航母保留的煙囪證明其仍然是常規動力航母,但福建號航母的發電能力可一點不比核動力的福特號航母差,甚至還有所超越,而這些都為福建號航母的電磁彈射器高效、持久運行奠定了基礎優勢。

回到這次央視官宣的「世界首個時速上千公里的電磁撬設施成功運行」來看,其使用的電磁撬系統其實和航母使用的電磁彈射器原理和構造基本上是相同的,像電磁彈射器和電磁撬都有高速大推力直線電機、百兆瓦級高頻寬頻供電技術等等。只是在彈射的物體、性能參數方面有所不同。比如按照今年8月份,我國成功驗證的「單機2兆瓦飛輪儲能裝置」來看,該飛輪儲能裝置同樣也能適用於此次進行的上千公里電磁撬系統。將飛輪儲能裝置按照現階段高鐵間隔幾十公里一個供電站的布置方式,定點布置在電磁軌道的沿線,通過飛輪儲能裝置間隔性的為整個電磁軌道輸能,讓電磁軌道產生足夠的電磁壓差,並最終實現運行在上方的時速上千公里高速列車更快、更穩、更節能的安全運行。

總結來說的話,雖然官方沒有明確說明此次驗證成功的上千公里時速電磁撬,和航母使用的電磁彈射系統是否存在關係?但更高的彈射速度、而且也是電磁彈射原理、且能夠彈射上噸級的物體都和航母的電磁彈射器很是相似,只是一個軍用、一個民用在定位上略有差別罷了,原理基本都是相同的。畢竟這幾年我國「軍轉民」的民用產品已經出現了很多很多,像快舟、長征11號運載火箭、此前央視官宣過的「森林滅火電磁炮」等等都是。

文章來源: https://twgreatdaily.com/5c5fec651a152ff942927fe037513585.html