这个技术难关恰恰是马院士的研究领域,看下图的资料,中国的电弹是48MW级别的120MJ、持续工作时间3秒、循环时间是80秒。换句话说就是,中国的电弹做功量完全满足重型舰载机起飞的要求。
“循环时间”就是两次弹射最小间隔时间,实际上一架战机的整个弹射起飞过程不止80秒。每次弹射前都要放下挡焰板,飞机驶入弹射点,给战机挂钩是个复杂的过程(后面会谈到),升起挡焰板、然后发动机加力,达到一定的推力拉断特制的“哑铃”才开始弹射起飞。
美军电弹的122MJ能量充电时间是45秒,补充能源需求:6350千瓦,四条同时充电是25.4MJ、相当于一台LM2500燃机。中国的电弹120MJ如果是45秒,那么只需6246千瓦的功率进行充电,即使四条弹射器一起充电也只需25MW,相当于一台CQ280的功率的87%。如果是三条电弹,那就是18.7MW,是CQ-280的65.4%功率。
(3)如果上述数据太枯燥,那换一种思路。让同一架战机从静止到起飞,需要做的功是一样的,而美国的研究表明蒸汽弹射的能量利用率是6%,电弹是60%,说明蒸弹更耗能。美国的尼米兹航母如果连续弹射8架战机,或是一分钟内弹射4架(四条接连弹射),航速就会降低到20节,需要暂缓弹射,所以在大机群起飞时,实际的总平均弹射间隔是140秒。
蒸汽弹射的航母在一个弹射循环里,要提供120MJ除以6% 的能量;而电弹的航母只需消耗120MJ除以60%的能量,显然电弹在弹射相同的飞机时,销耗的能量要大大减少。既然使用蒸汽动力的小鹰级航母,在消耗更多弹射所需能量的情况下,能满足弹射起飞的作战要求;为什么我们同样采用蒸汽动力的002航母,安装消耗能力更少的电弹就会不够能量了呢?再换一种问法:同样是002航母,既然可以满足蒸汽弹射的能量需求,为什么就不能满足耗能低得多的电弹的能量需求呢?