第335章 千古罪人-《学霸的微观世界》


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    一类正是应用于航母的舰载机弹射器,其脉冲发射装置的发射轨道长度一般不超过100米,其末速度可达100m/s  (360公里/小时)的级别,弹射的最大重量,可以达到45吨。

    另一类就是刘峰之前看到的电磁轨道炮技术,主要用于军用电磁炮和近防炮,其发射轨道长度一般在10米以内,末速度可达3km/s(8-9倍音速),其弹射物体质量,一般在10到几十千克左右。

    至于第三类电磁推射技术,就比较科幻了,主要是用于航天器的发射,其发射轨道长度一般在千米级别,其末速度可达8km/s(第一宇宙速度),弹射质量普遍在吨级以上。

    从这三类电磁发射技术可以看出,在具体讨论电磁发射技术的时候,这里面可以总结出一个非常需要注意的技术指标,那就是加速度G值!

    对于电磁弹射器来说,这是一个至关重要的指标!

    因为,对于一般人来说,超过3g的加速度就难以忍受,即便是久经训练的飞行员也只能短暂承受不超过9g的加速度,超过限度就有可能产生短期或永久的身体伤害乃至死亡。

    因此,和各种设备同一样,有G值的限制,譬如说一般的民航客机就不能超过2.5个g,否则就有空中解体和结构损坏的可能。

    即便是战斗机,其可承受的G值也相当有限,例如F35在最初设计中,其可承受的最大结构加速度值也不超过6.5G  。

    而在电磁发射领域,由于其可以实现相当稳定的加速过程,其发射过程可以近似简化为牛顿力学中的零初速度匀加速过程。

    根据相应的运动公式,其发射过程中所需的加速度其实只受到发射轨道长度S和末速度V两项的影响,更精确一些的说,其加速度和轨道长度成反面(轨道越长,所需的加速度越小);和末速度(最终速度)的平均值的一半成正比(要求的末速度越大,其所需的加速度越大,而且成平方式递增)。

    由此可知,航母用电磁弹射器的加速度必须在6G以下,而电磁炮和近防炮的加速度却能达到45000G以上!

    因此,相比于蒸汽弹射器,电磁弹射器其实是非常稳定、可调的,而且具有较低的G值,这绝对是它最突出的一大优势;

    然而,成也如此,败也如此,稳定、可调还好说,但较低的G值,绝对考验着弹射器的设计指标和科幻程度。

    一方面需要较低的G值,而另一方面却需要短时的瞬时速度,对于脉冲功率变换系统以及脉冲发射装置就是个极大的考验,而这,也就是马院士一直不能解决的最大瓶颈!

    不过,对于刘峰来说,他已经想到了两种方法可以改善这些问题,当然,最后能不能成功也不一定,还需要他进一步的对这些装置做到了熟于心,能够在脑海中模拟装置的运行才行。

    但目前看来,他至少已经有了80%的把握了。

    随着时间的逐渐流逝,两人一直在实验室里待了好几个小时,最终,在天色将晚之前,刘峰自信地笑了:

    “马院士,我听说M国正在建造最新式的福特级航母,上面运用的也是电磁弹射器;对于M国佬的电弹设备,你知道他们是怎样解决这些问题的吗?”

    马院士却面带鄙夷,对于M国佬所谓的电弹设备简直不屑一顾:

    “也不是我马某人自夸,即便是我这台1:1的样机,也比他们公布出来的电磁弹射器指标先进了一倍有余!”

    “哦?”刘峰伸长了脖子,洗耳恭听。

    “虽然我不知道他们到底哪来这么大的底气、竟然敢宣布在福特号航母上摒弃他们成熟的蒸汽弹射器,改用并不成熟的电弹,但在我想来,除了追求高科技以外,这里面一定有着许多不可告人的秘密,其中,最大的可能性恐怕是想要从他们的国会骗取经费而已。”

    “而且,据我所知,他们的弹射器现在面临的问题,比我们的大多了。

    内行看门道,外行看热闹,这里面我总结了4大问题。

    首先,M国人严重低估了电弹给航母带来的工作量和维护负载!正因为此项原因,前不久,我听说他们的福特号航母,因为电磁弹射器的缘故,改变了原有的设计、扩展了相关空间,折腾了许久!

    其次,是弹射应力的问题:M国人原有的设计指标,觉得采用电磁弹射应该可以有效降低飞行器弹射时的结构应力负载(即前文中讨论的g值),但在陆地上实际测试中,F/A-18舰载机的主结构应力负载是增加了的。

    紧接着是电弹的独立维护:他们的电弹维护设计方式问题很大,就在前不久,M国海军发现,他们的福特号航母设计,无法隔离某一条弹射器进行独立的检修,严重降低了系统的可靠性和运作能力。

    最后就是可靠性问题了:目前我们的样机故障率是200分之一,也就是200次弹射就会出现一次问题,而M国人公布的电弹数据,却是100分之一,100次弹射就有一次故障,距离其设计的目标4166次还差的很远!
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