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中压直流电独步世界 驱动电弹效率高

2023-12-04 04:03:37大公报
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  图:马伟明院士团队早前在电弹等技术基础上发布“超能舰”构想。

  电磁弹射系统的能量利用效率,数倍于蒸汽弹射,但同时也对电力供应提出了更高的需求。使用电磁弹射时,会在极短时间内带来超高电力负荷。譬如,美军“福特”号航母电磁弹射器总功率达16兆瓦,相当于2.3万台1匹空调同时制冷运行。而弹射战机时的峰值功率更高。

  相比于核动力的“福特”号,福建舰实现了在常规动力航母上进行电磁弹射。这得益于海军工程大学“舰船综合电力技术国防科技重点实验室”马伟明院士团队开发的“舰船综合电力系统”和“中压直流配电系统”。中国成为世界上首个实现中压直流综合电力系统的国家。

  舰船的传统做法是,动力系统与电力系统相对独立。舰船综合电力系统(IPS)将其合二为一,以电能形式一体化为舰艇的推进、通信、导航、日用设备等实施高效集约供电,而且简化舰船系统结构,降低噪声能级。

  福建舰的中压直流配电,比“福特”号使用的中压交流配电更加稳定可靠。中压交流电力系统,高速原动机与中低速发电机之间必须配备大量减速齿轮或增速齿轮。中压直流电力系统则消除了这一限制,提高了系统效率和功率密度,发电机组可更稳定运行。

  同时,中压交流电力传输之后需要转化为直流电再使用,需要大容量的推进变压器和配电变压器。中压直流电力系统取消了变压器,极大节约了航母空间,减少了线缆,传输效率高。因此,中压直流技术瞬时电力储能高,为电磁弹射持续供应足够电力输出。

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