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电磁炮和电磁弹射技术领先15年,与超级电容的突破直接有关
送交者: MyNarcissus[♂★★★声望勋衔13★★★♂] 于 2022-09-25 21:54 已读 1102 次 2 赞  

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超级大国海军的电磁弹射和电磁拦阻体系在福特级上发展得极为不顺利,导致福特号在宣布服役5年之后还不能正式出海战备值班。就算是勉强出海也只能是对外做做样子,因为根本无法正常电磁弹射和电磁拦阻30吨级以下的F18EF,更谈不上电磁弹射与回收最大起飞重量高达31.8吨级的F35C。至于超级大国海军已经倾尽心力研发了20多年的电磁炮系统,干脆在2年前就已经被正式下马了。一般认为这2大电磁项目各种技术上的不顺利,特别是电磁弹射和拦阻系统,与采用了中压交流模式这个先天的错误“路线”有关,这种说法在原则上当然并没有太大的问题,但是却间接性的忽略了另外一个关键,这就是超级大国一直没有突破超级电容的设计与批量制造! 6park.com

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那么什么是超级电容呢?超级电容是电容器的一种,几乎所有的电子电路里面都有电容。初中物理中就已经介绍过电容器的滤波与贮存电荷等基本功能。但是既然带“超级”二字,就说明超级电容与普通电容还是有很大的不同的。超级电容最大的作用其实是储能;尤其是相当大电荷的储能与瞬间集中释放。而电磁弹射和电磁拦阻,尤其是电磁炮对弹丸的瞬间大功率助推,都是电能在瞬间集中释放的典型应用场景。这就天然意味着这类系统哪个都离不开超级电容。如果没有超级电容,仅仅靠电网、电池甚至储能飞轮这些常规手段,都很难达到电磁弹射与电磁炮高速发射弹丸的基本要求。从专业上讲,超级电容器又称为双电层电容器、电化学电容器,是电化学性能介于传统电容器和电池之间的, 6park.com

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一种新型电化学储能装置。主要包括电极、电解质、集流体和隔离物4个部分。主要是通过双电层电容和氧化还原反应产生的法拉第准电容存储与释放能量。其实超级电容早就大范围的工业化应用在当今的电动汽车甚至是电动摩托车上。而真正应用在电磁弹射器与电磁炮上的超级电容,应该比普通的超级电容还要“领先”好几个数量级,因此严格意义上来说,应该被叫做“超超级电容”才更合理。而超超级电容恰恰是超级大国到目前不能实现突破,也是其电磁炮项目最终黯然下马的直接原因!现代电动汽车或者电动摩托上具备大容量的电容器,是导致电动车辆可以200%超功率运行的一大原因。而传统的内燃机车辆一般最多只能以额定功率的100%运行。瞬间超功率运行就需要很大的瞬间电流, 6park.com

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这是单纯靠电池与发电机都很难提供的。当今的电动汽车与电动摩托即使把电池组完全拆除,但是电路仍然能打出电火花,根本原因就是动力电路中仍有大容量电容在放电。而电磁弹射和电磁炮都需要为电路提供几十兆焦到上百兆焦的瞬间大电流。平时不进行弹射与发射炮弹时可以缓慢地充电。这都是无法单纯靠电池组与飞轮储能单独完成的,必须应用到超大容量的电容器。那么超级电容器的瞬间放电力度有多大呢?可以说普通的落地雷加闪电与当今世界最强的超级电容器的瞬间放电能量对比,只不过是一组小火花而已!不单纯是其惊人的瞬间放电能力,就是仅仅对这种强大人造电弧的安全防护,都不是中等强国的技术可以解决的。至今全球唯有一家可以完全突破并且进行工程化运用! 6park.com



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