中国自主的新型核动力航母快了

徐长发，华中科技大学，2020.4.10

中国目前有两艘航母，一艘是从乌克兰购买的辽宁号航空母舰(001号)，第二艘是仿照辽宁号建造的国产的大型的航空母舰(002号)，这两艘都是滑跃式航母，不仅携带的战斗机少，而且无法让预警机和歼20那样的隐身战机上航母，在其他的作战性能方面也要比美国现役的航空母舰低不少。

中国003航母正在建造中，原本出于最安全保险的设想，采用“蒸汽弹射”，后由于马伟明的舰载电力系统成熟，世界一流，所以003号航母决定采用“电磁弹射”。003航母是否采用核动力，不久大家就会知道了。

中国的具有世界先进水平的核动力航母也快了。其实对我国来说，实现先进的核动力航母最关键的是2个技术问题，一是核动力要强大，要2兆瓦以上，而且装置要小型化，二是采用电磁弹射系统，这些方面我国已经完成了基础研究。

一.电磁弹射的要求

20世纪90年代，美国海军在设计下一代航母时提出了全电军舰的概念，要求舰上不再采用蒸汽、液压等机械手段，其中最重要的技术革新就是电磁弹射器取代蒸汽弹射器。于2009年6月正式决定在福特级航母上安装电磁弹射系统，该航母日出动舰载机可达到300架次，与蒸汽弹射系统相比，出机能力提高了25%。

中国以前一直在研究蒸汽弹射。在1985年，中国获得了一艘报废的澳大利亚航母墨尔本号。这艘航母上装有蒸汽弹射系统，中国拆卸下来进行了研究、创新，试验结果不比美国的蒸汽弹射效果差。原本是想在下一艘大型航母上装置这个蒸汽弹射系统。因为“全电式”才是新型航母的标志，全电航母的标志又是“电磁弹射系统”，加上马伟明突破了舰载电力系统之后，我国叫停了003号蒸汽弹射设想，决定改用先进的电磁弹射了。

电磁弹射比蒸汽弹射先进在哪里?

1.电磁弹射装置的能量幅度更宽且容易精确控制。不仅可以弹射较小、较轻的航空飞行器(如无人机)，也可以弹射重型飞机和预警机。于是扩大了航母搭载不同机型的能力，很大程度上扩展了航母的作战能力。

2.弹射性能稳定。电磁推进系统比蒸汽推进系统更容易精确控制，起步平稳、加速平稳、弹射间隔平稳。

3.电磁弹射装置的体积小。蒸汽弹射的辅助装置太多，有淡水处理器和储存器，有蒸汽加压储存器，有大量液压设备等。电磁弹射装置的体积小，各组成部分的布局更加灵活，能最大限度地优化航母内部布置，增加航母设计的，潜在地提升了航母的战斗力。

4.电磁弹射装置提高了可用性、可靠性，并降低了运行与维护费用。就拿淡水的过滤量、存储量来说，就省去了很大的费用。每次蒸汽弹射之间要相隔一段时间，弹射500次就要对蒸汽系统维修;而电磁弹射在电力保证的情况下可以提高发射频率，而且不需要经常维修。

电磁弹射比蒸汽弹射困难在哪里?

电磁弹射的结构是简单的，用直流电的“直线电动机”把舰载机加速到起飞的速度。

关键是需要起飞哪些飞机。轻型飞机的重量轻，起飞速度低，都可以采用滑跃式起飞;现在对舰载作战能力要求提高了，要求喷气式飞机上舰作战，要求起飞重型飞机，例如预警机;要求起飞距离短，快速起飞。

预警机重达200吨，用电磁弹射，在战争状态下要以500km/h的速度抛出，

有人计算过，需要200兆瓦的电能。辽宁舰的电力仅为14兆瓦。

新型航母的关键是强大的舰载电力系统。目前发达国家中只有美国掌握了这门技术。我国马伟明突破了大功率直流发电机的共振的世界难题，我国现在有能力构建新型航母的强大电力系统了。在2015年的时候，马伟明就公开表示，中国的航母舰载机弹射技术经过多次试验，效果很成功，而且性能上可以与美国一较高下。

电磁弹射关键是用足够的电力驱动直线电机。下面是直线驱动模型。

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