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中国成功运行世界首个电磁撬,和福建号电磁弹射器有无区别?

  2022年10月19日,央视正式对外官宣世界首个、也是我国自主研制的首个"地面超高速试验设施电磁撬系统"正式在济南投入运行,该系统最大特点就是:能够将吨级以上物体加速到时速超过1030公里/时的运行速度。
  当然这个时速接近超音速的电磁撬未来主要应用方向还是民用高铁设施,因为现阶段我国不仅在大规模建设以轮轨为主的高速铁路设施,同时也在探索速度更快、耗能更低的新型高速铁路系统。此次试验成功的电磁撬系统其实就是升级版本的"磁悬浮列车变形体",其相比传统的磁悬浮列车完全悬浮于电磁轨道上不同的是,电磁撬系统依然和轨道有间隙接触,但整个动力驱动不再依靠传统的铁路轮轨系统,而是直接依靠轨道和车体之间的电磁装置产生某个方向的推进力,继而实现高速运行。
  其相比现阶段运行的高铁最大的优势就是时速可以更高,甚至达到上千公里/时,而现阶段全球范围内,包括中法日都相继试验过的高铁,受限于铁轨和轮轨之间的摩擦,时速很难突破700公里/时以上,特别是在时速超过500公里/时铁轨和轮轨之间会产生大量摩擦火花,同时整个铁路高速运行的巨大耗能,也是现阶段时速350公里/时高速铁路的好几倍。
  同时相比上海浦东运行的磁悬浮列车最大的优势就是建设成本低、技术难度低,由于整个高铁的速度变化不再依靠传统的轮轨进行,减少了轮轨和铁轨之间的摩擦系数,所以运行时速就算超过700公里/时,铁路和列车之间也不会产生巨大火花摩擦问题,同时车体也不用完全悬浮于轨道上空,所以铁轨系统的建设成本更低、运行成本也更低。
  当然关于电磁撬系统的成功验证,其实也可以将其理解为军事领域的电磁弹射器。
  像我国此前下水的福建号航母,就安装了我国自主设计制造的"电磁弹射器",其相比传统的蒸汽弹射器最大的优势就是能够适应不同起飞重量的舰载机弹射起飞,同时电磁弹射器故障率更低、运行耗能也更低,特别是单日连续弹射次数更高,对于航母综合作战实力提升有着显著效果,所以先后被中美两国最新建造的航母所使用。
  电磁弹射器虽然相比传统的蒸汽弹射器运行范围更广、弹射效率更高,但也存在着研发技术难度大的问题,像美国应用在福特级航母上的电磁弹射器,虽然是全球最早装舰应用的电磁弹射系统,但时至今日福特号航母上装备的四条电磁弹射器仍然因为自身故障,无法达到预期的单日160架次/日的弹射效率,而且故障率也比较高。
  像我国之所以能够研制成功电磁弹射器、以及此前在072坦克登陆舰上试验过的电磁炮系统,除了我国更早布局电磁领域外,最重要的就是在给电磁弹射器、电磁炮这些高耗能武器提供电能的储能系统方面,得益于我国中科院院士马伟明团队研制成功的"中压直流综合电力系统"优势,其可以直接将电机产生的电力不仅变压就精准输送到任意电能驱动装置去,而且整个电能输送损耗更低。
  同时对于电磁弹射器连续弹射必须的储能装置方面,也得益于我国早前进行的"飞轮储能验证技术",虽然福建号航母保留的烟囱证明其仍然是常规动力航母,但福建号航母的发电能力可一点不比核动力的福特号航母差,甚至还有所超越,而这些都为福建号航母的电磁弹射器高效、持久运行奠定了基础优势。
  回到这次央视官宣的"世界首个时速上千公里的电磁撬设施成功运行"来看,其使用的电磁撬系统其实和航母使用的电磁弹射器原理和构造基本上是相同的,像电磁弹射器和电磁撬都有高速大推力直线电机、百兆瓦级高频宽频供电技术等等。只是在弹射的物体、性能参数方面有所不同。比如按照今年8月份,我国成功验证的"单机2兆瓦飞轮储能装置"来看,该飞轮储能装置同样也能适用于此次进行的上千公里电磁撬系统。将飞轮储能装置按照现阶段高铁间隔几十公里一个供电站的布置方式,定点布置在电磁轨道的沿线,通过飞轮储能装置间隔性的为整个电磁轨道输能,让电磁轨道产生足够的电磁压差,并最终实现运行在上方的时速上千公里高速列车更快、更稳、更节能的安全运行。
  总结来说的话,虽然官方没有明确说明此次验证成功的上千公里时速电磁撬,和航母使用的电磁弹射系统是否存在关系?但更高的弹射速度、而且也是电磁弹射原理、且能够弹射上吨级的物体都和航母的电磁弹射器很是相似,只是一个军用、一个民用在定位上略有差别罢了,原理基本都是相同的。毕竟这几年我国"军转民"的民用产品已经出现了很多很多,像快舟、长征11号运载火箭、此前央视官宣过的"森林灭火电磁炮"等等都是。

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