造一艘电磁弹射航母有多难

上世纪80年代，中美处于蜜月期。1980年，刘华清将军访美期间受邀参观了美国航母战斗群。美国人很热情地接待了到访中国代表团，安排参观考察了三艘美国军舰，其中就包括了“C61突击者”和“CV63小鹰号”两艘航空母舰。除了开放所有的舱室之外呢，美国还特意安排了舰载机编队进行表演。当时，64岁的刘华清将军惦着脚尖看美国航母舰载机的一幕被记者拍下。可见当时刘华清将军登上美国航母心情有多么震撼与羡慕。

刘华清将军在美国航母踮起脚尖看舰载机

从此以后，刘华清将军就致力于我国航母事业，被人尊称为“中国航母之父”。只可惜，2011年刘华清将军就与世长辞，没能看到首艘航母下水，也没能看到首艘弹射型航母。

今天，我国首艘弹射型航母终于下水，刘华清将军您看到了吗？

003型航母下水现场照片

据了解，目前世界上仅美国、英国和法国造出蒸汽弹射型航母，但到目前为止仅美国造出电磁弹射型航母，而且至今仍然未解决电磁弹射器的可靠性问题。可见电磁弹射型航母的研制难度有多大！

我国首艘弹射型航母直接一步到位，采用电磁弹射器。根据新华社报道，我国第三艘航母采用的是电磁弹射器，电磁拦阻系统。

2017年11月初，海军少将尹卓在《今日亚洲》栏目中透露，我国歼15已有上千次电磁弹射试验经验。

共青团中央发布的视频截图

事实上，此前早有传闻我国已经在辽宁兴城基地安装了一部蒸汽弹射器和一部电磁弹射器，最终电磁弹射器在各主要关键指标均超过蒸汽弹射器。美国的卫星也早已拍到辽宁兴城基地内确实有一条蒸汽弹射器和一条电磁弹射器，并且地面上还有大量轮胎印记，这说明我国确实在兴城基地内进行过弹射器实机弹射对比测试。

电磁弹射器相比蒸汽弹射器优势巨大！

资料显示，蒸汽弹射器每次弹射需要消耗至少1吨水蒸汽，而产生1吨水蒸气大约需要消耗同等重量的燃油。这意味着每次弹射，蒸汽弹射器就需要消耗1吨燃油！研究数据也表明，蒸汽弹射器的整体能量利用率仅4%～6%左右，而电磁弹射器的能力利用率则至少达到60%！

事实上，电磁弹射器在最大弹射能量、弹射过载、重量、体积、弹射效率、单位时间内最大弹射次数等指标相比蒸汽弹射器均有十分明显的优势，是公认的弹射技术发展方向。

电磁弹射器与蒸汽弹射器对比研究论文截图

安装电磁弹射器意味着我国第三艘航母必须配备第二代全电推进系统。电磁弹射器之所以技术难度很大，根本原因在于它运行时所需的峰值功率非常高！据了解，美国福特号超级航母的推进功率为208兆瓦。美国公布的数据显示，一台最大弹射能量达122兆焦的电磁弹射器在弹射瞬间产生的峰值功率超过 100兆瓦。也就是说弹射器所需的电力管理系统能达到航母推进功率的一半左右。这就需要极其强大的综合电力系统才能满足电磁弹射器的电能分配和管理需求。

为了满足电磁弹射器的需求，美国福特号航母配备了第一代全电推进系统。我国并没有盲目跟风，而是直接跳过第一代全电推进系统，直接研制出第二代全电推进系统，这都要归功于号称“顶10个师”的马伟明院士。

在马伟明院士的带领下，我国领先美国研制出第二代全电推进系统，领先美国15年。相比美国、英国的第一代全电推进系统经常出故障，第二代全电推进系统的最大优势就是可靠性很高。之所以会出现这种情况，主要是因为，第二代全电推进系统采用的是中压直流技术，虽然技术难度更大，却有可靠性高的天然优势，而美国、英国采用的第一代全电推进系统采用的是中压交流技术，其能量管理难度远超中压直流。

马伟明院士接收央视记者采访时称我国全电推进系统领先美国

那么，什么是全电推进系统呢？举个直观的例子，就相当于比亚迪的DMi技术，内燃机并不是直接通过机械传动系统驱动轮子，而是只负责带动发电机发电，然后通过导线将电能传输给轮毂电机驱动轮子运转。对于航母来说，全电推进系统就是，燃油燃烧加热锅炉，产生高压蒸汽，推动蒸汽轮机组带动发电机发电，然后通过第二代综合电力系统将电能分配给动力系统和全舰用电设备。

在第二代全电推进系统的加持下，我国第三艘航母问世即巅峰。我国第三艘航母也被广大网友称为003型航母。有了第二代全电推进系统，003型航母具备很强的电力统筹分配、供应能力，不仅能够配备电磁弹射器，也能配备电磁拦阻系统，推进系统也可以省掉大量笨重、昂贵、容易产生噪音、低速效率很低的机械传动系统，直接一步到位采用电动机驱动螺旋桨。此外，今后一旦技术成熟，003型航母也可以在舰岛上临时加装激光炮或者功率更大的电子、雷达系统，升级潜力十分巨大。

全电化的最大优势就是整舰能量利用率成倍提升，同样体积的燃油可以支持全舰运行更久！美国的研究数据表明，与传统的机械动力系统相比，第一代全电推进系统的工作效率提高了114%！第二代全电推进系统的效率和第一代全电推进系统相当，同样具备这个优势。我们也可以理解为，原本一次燃油补给只能支持常规动力航母持续航行1周，在第二代全电推进系统的加持下，却能支持常规动力航母持续航行2周以上！

细心的网友会发现，003型航母的烟道面积相比山东舰、辽宁舰并没有增加多少，吨位却增加很多，这很不科学啊。根本原因就是，在第二代全电推进系统的加持下，可以用更小的热功率产生相同的输出功率，因此烟道面积自然也就不需要那么大了。

某官方杂志列出的4中航母舰岛对比图

新华社报道称我国第三艘航母满载排水量达8万余吨，然而根据卫星照片评估却不止这个数。

公开资料显示，003型航母所在船台长365米，宽82米。据此通过网上曝光的003型航母的高清卫星图（美国谷歌卫星图片）测量比对发现，003型航母长度达到326米左右，最大宽度79米左右，其中甲板宽74米左右。更早的卫星照片显示，003型航母的浸入体长度为315米左右，宽度为41～42米左右。由于003型航母比较短粗，其方型系数不大可能低于0.64，但也很难高于核动力航母0.67的方型系数。如果003型航母吃水线深度按照小鹰级航母11.4米，宽度按照美国尼米兹航母40.8米计算，可以估算出003型航母的满载排水量大概是9.377万吨～9.816万吨。

据了解，目前世界上最大的常规航母是美国的CV67小鹰级航母（约翰·肯尼迪号），满载排水量为8.2655万吨。显然，我国的003型航母吨位已经比它大了，是当之无愧的世界最大常规动力航母。再加上动力系统、船电系统、弹射器、拦阻系统优势，003型航母的综合性能已经远超美国小鹰级常规航母中的任何一艘，绝对是世界最强常规动力航母，堪称问世即巅峰！

003型航母综合性能很强，但仍然具有很强的试验性质。此前有消息称，由于电磁弹射在同蒸汽弹射器的比拼中全面胜出，逼得已经开工的003型航母被迫停工一年，临时将蒸汽弹射器设计改成电磁弹射器设计，将拦阻系统改成电磁拦阻设计。再加上动力系统、电力管理系统、船电系统运用的大量新技术，003型航母相比辽宁舰、山东舰已经是十分激进了。

通常来说，运用太多新技术就意味着可能会带来可靠性差的问题。以美国的朱姆·沃尔特级驱逐舰为例，由于堆砌太多新技术，导致其可靠性很差，最终逼得美国海军不得不放弃，继续改进“阿利·伯克级”驱逐舰。这也导致其下一代驱逐舰综合性能已经大大落后于我国的055型驱逐舰。此外，003型航母还存在甲板长度偏短、升降机数量偏少的问题。