电磁系统分为两块,一个是电磁阻拦一个是电磁弹射,美国的电磁系统是没有办法使用的,福特号采用了中压交流方案,采用中压交流,就需要逆变器等庞大的设备,导致了储能系统最终设计成1V4 (四套弹射器共用一套储能系统)。这样的结果就是1个弹射器坏了,四个都无法工作。
也因为多了逆变器等庞大设备,能量无法一步到位,从而无法实现精准控制,简单来说,从1档到100档,美国要不然就是1档要不是就是100档。
这样的结果就是首先是无法弹射F35C这种重型舰载机,还不可以中途随意更改舰载机的弹射吨位。也就是一旦开始弹射,如果要弹射的第一架舰载机是25吨,那么后面的所有需要弹射的十几架甚至几十架舰载机都必须是标准的25吨;一旦更改弹射重量,哪怕是减少到24吨级,那么福特级的电磁弹射系统就会当场死机,必须立即重新启动。要让电磁弹射系统的储能飞轮从急速旋转状态到最后停转。
在2017年的海试中,747次弹射测试中发生10次严重故障,包括弹射加速不均匀、过载冲击超出预期等问题,这不仅影响舰载机飞行员的操作安全,还导致F/A-18等舰载机的使用寿命大幅缩短。更致命的是,由于采用共享储能设备与功率转换模块的设计,单台弹射器故障即可导致全部四条弹射器瘫痪,而战时维修难度极大,使得航母在高强度作战中几乎无法持续运作。
而电磁阻拦更糟糕,美国的电磁阻拦装置全称叫做涡轮电力阻拦装置。采用了液压涡轮装置取代了过去液压油缸,当拦阻索被飞机勾住拉动减速时,整套系统将会自动计算分析拦阻索的受力情况,反馈给电机、液压涡轮系统,然后给予最合适的拉力,远比传统液压机械灵敏,能延长飞机与钢缆的寿命。按照原来科学家的设想,相较于传统钢缆系统的大型液压缓冲机,先进拦阻装置(AAG)的电机与液压涡轮无论是体积、重量或维修需求都大幅降低。需要说明的是,中国采用的电磁阻拦技术和美国的并不一样。
相比于传统机械式的阻拦装置,电磁式先进阻拦装置具有系统效率高、弹射范围广、准备时间短、适装性好、控制精确、维护成本低等突出优势,也就是说电磁阻拦的故障率按道理是要比传统阻拦装置更低的,但是美国的电磁阻拦装置却反了过来。
美国的福特号的电磁弹射原定标准是4000次的故障周期,实际只有272次,也就是说电磁弹射只要运行272次就会故障,勉强还能够使用。而在美国原先的设计者,福特号相比尼米兹大幅提高了舰载机的日出动量,由原先每天 120 架次增加到每天 160 架次,其高峰出动量也由原先的 220 ~240 架次/日,增加到 270 架次/日。但是现在的故障周期,基本上高峰出动一次,就得拉回修理厂修理一次。
而电磁阻拦技术原定的的设计指标是16500次,然而现实中的故障周期是41次,据美国海军评估,一艘搭载 75 架舰载机的尼米兹级航母,在3 天的作战时间内,每天打击的目标数是248 个。而搭载同等数量舰载机的福特号航母,其打击的目标数将达 2 000 个以上。考虑其它武器的使用,其综合作战效能要高出尼米兹级 3倍。但是现实中,福特号航母在承担最多40次舰载机降落的任务之后,就会陷入故障,舰载机飞出去却不能降落,那么最终的结果只能成为靶子。
故障之后需要7天才能修复。更严重的是福特号上弹射器数量达到 4 条,而降落通道只有 1 条,这给航母舰载机的作战带来非常大的隐患。
而福特号的问题还体现在电磁升降机上,7台弹药升降机中仅有4台能勉强运转,其余长期处于故障状态,导致弹药运输效率低下,严重制约舰载机出动频率。这些子系统故障的叠加效应,使得福特号即便在2023年完成首次战斗部署,仍无法实现设计中的高效作战能力,反而因频繁维修和系统调试陷入“越修越贵、越贵越差”的恶性循环。
总结来说,福特号航母的战斗力缺失是技术冒进、工业基础衰退和战略资源错配共同作用的结果。电磁系统的先天缺陷与后天维护困境,叠加舰载机、弹药运输等子系统的连锁故障,使其成为一艘“昂贵却不可靠”的象征,
相比之下,中国在电磁弹射领域选择了中压直流技术路线,成功规避了此类问题,但美国因技术路径锁定难以转向,即便特朗普曾提议回归蒸汽弹射技术,却因相关产业链(如精密铸造工艺和特种钢材加工能力)的消亡而无法实现。这种工业基础的空心化不仅体现在弹射系统上,还反映在航母建造的配套能力上。为“福特”号提供零件的供应商中已有40%倒闭,迫使船厂从在建的“肯尼迪”号上拆卸零部件以维持现役舰艇,进一步拖延了新舰的建造进度。
而现在中国福建舰成功弹射歼35,并且歼35成功降落,这就说明了解放军的电磁系统技术非常成熟且可靠。
而随着歼35的上舰,在电磁系统的加持下,福建舰也毫无疑问成为全球最强航母
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