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(1) [002a]中国不需要蒸汽弹射的002A型航母!


001A型航母在建,早已不是什么新闻了。001A型是蒸汽动力、蒸汽弹射大家也都知道了。所以,今天就说说:我们需要蒸汽弹弹射的002A 型航母吗?不需要!中国需要航母吗?需要!万分需要!
中国未来需要什么航母?不敢奢望核动力+电磁弹射,但中国需要的、能制造的绝对是蒸汽动力+电磁弹射的航母。各位看官请您不要着急,带我为您分析。
说电磁弹射首先得明白什么是电磁弹射,根据电磁感应原理,切割磁感线能够产生电流,反过来,电能也能转化为机械能。电磁弹射就是根据这个原理,将电能转化为动能,弹射舰载机从航母上起飞。那么,电磁弹射有什么难点?电磁弹射主要技术难点有储能技术、直线电机技术、弹射控制技术等。(这里要加上等是因为各个国家的工业基础不一样,换做了三哥,估计按工期建造也是一个难点。)每一次电磁弹射持续时间大约不到3秒,但峰值功率高达上百兆瓦,这就需要一个储能设备将航母电站输出的电能储存起来,一瞬间释放。储能技术的难点就是需要找到能量密度很高的储能方式,否则储能装置本身体积重量超标就不能满足上舰使用的要求。电磁弹射需要精确控制弹射末速度和弹射过程中加速度,弹射控制技术的难点在于对直线电机的实时反馈控制,以及对各种信息的组网、交互与处理。直线电机是弹射器的执行部分,主要依靠动子和定子的无机械接触,仅靠电磁感应原理产生的电磁力实现电能到直线运动的动能转换。直线电机技术的难点是尽可能提高它的功率密度和能量效率,并且具备海洋环境适应能力。
既然电磁弹射有这么些难点,也有人嚷嚷着只有美帝能攻克,那么,温顺善良的我兔能攻克吗?我的答案是:so easy!虽然电磁弹射最近才被美军搬上航母,但实际上研制电磁弹射的关键技术并不是什么高不可攀的技术,很多技术都是经过了多年研究,甚至已经被广泛应用。比如直线电机技术在物流传输、直线电梯、车床加工等领域都有涉及,大功率直线电机在磁悬浮列车等轨道交通领域已经得到广泛应用。电磁弹射的控制技术在工业及信息领域有大量的方法可以借鉴,如矢量控制技术、直接转矩控制技术、工业总线技术及计算机技术等等,这些都可以推广并移植到电磁弹射中。惯性储能的概念其实早已有之,只是以前没有这样大功率的应用需求。因此,中国攻克电磁弹射的核心技术并不存在无法逾越的障碍。电磁弹射有多牛?说几个具体数字吧。电磁弹射的最大弹射能力高达122兆焦耳,比蒸汽弹射器高出约29%,可以弹射重量更大的舰载机。蒸汽弹射器通过机械方法控制注入汽缸的蒸汽,无法精确控制推力,在弹射过程中推力的峰谷值比电磁弹射大,这会造成机体受损。而电磁弹射加速更可控,更平稳,可大幅减小对舰载机和各部件的冲击,有利于飞机结构的设计,并可使机体的使用寿命延长31%,也能缓解飞行员的身心压力。蒸汽弹射器结构复杂零部件众多,且饱受高温高压摧残,加上蒸汽弹射器为开口汽缸结构,需要采用金属密封条保持活塞运动时汽缸内压力,受损更换极为频繁,可靠性不高。而电磁弹射取消了许多高磨损的机械设备,不仅寿命大幅延长,可靠性也大幅提高。蒸汽弹射2次重大故障间的平均周期约405周;而电磁弹射技术成熟的话,2次重大故障间的平均周期有望达1300周以上。电磁弹射器还具有比蒸汽弹射器更小的体积和质量——美国现役航母1座C13型蒸汽弹射器的总质量为538吨,体积超过1100立方米;而电磁弹射的质量小于280吨,体积小于425立方米。
说完了电磁弹射的优势,我们再来说说中美在电磁弹射领域的差距有多大,这个差距的大与小就是中国要不要选择电磁弹射的重要原因!
中国是稀土永磁体生产大国,在高磁强度稀土永磁体研究方面比起美国也不显逊色,早在1996年,中国曾发布了一个口径90毫米的4磁体级的样炮原型机,可以达到电能转换50%以上,瞬间能源有成熟的20兆焦和100兆焦输出级别的器件。近年来,在中国电磁弹射方面更是捷报频传——马伟明院士带领项目组完成了电磁弹射样机研制和试验的全过程,攻克43项关键技术,申报国防专利32项。某军工企业冷弹射技术可实现弹射推力达数百吨,并具有机构轻便、操作和维修简化、弹射功率高、可控性可靠性强等特点。在今年9月公布于网络的卫星照片显示,中国在某地一个机场建造了电磁型导轨式高速牵引装置工程样机测试设施,中国已成为继美国之后建成电磁型导轨式高速牵引装置工程样机测试设施的国家。马明伟院士在接受媒体采访时曾表示,“2008年我们终于研制成功小型样机,接着又做出了1:1单元设备样机,突破了全部关键技术,实现了与世界最先进技术的同步发展。中国舰载机弹射起飞技术完全没有问题,实践多次也很顺利,有信心运用到现实当中去……中国掌握的技术已经不输美国,在局部领域甚至更为先进。”看到没有?中国掌握的技术已经不输美国,在局部领域甚至更为先进。
那么,可能有的看官会说了:电磁弹射太费电,必须上核动力!真的是这样吗?电磁弹射的能量利用效率很高,比蒸汽弹射要高10倍,所以常规动力航母也能上电磁弹射,只要在储能技术、直线电机技术、弹射控制技术、大功率转换技术上过关,并配属大功率燃机即可。
看完了这个,我们再来说说中国有必要走美国人先蒸汽弹射再电磁弹射的路子吗?虽说我兔是最大美粉,那些个公知自以为是美粉,呵呵...要个面子没个里子干什么?!蒸汽弹射和电磁弹射在技术上不具备继承性,哪怕中国耗费巨资和15—30年时间完全掌握了蒸汽弹射技术,到电磁弹射之时一切都要近乎于从头开始。美国先蒸汽弹射,后电磁弹射只是因为历史原因,中国会根据自身实际情况做选择,未必会完全照搬美国的做法。根据官方八股文和网络消息,电磁弹射和蒸汽弹射都不乏振奋人心的消息,从兴城在建的两条弹射器来看,一条是蒸汽弹射器,一条是电磁弹射器。由此可见,蒸汽弹射和电磁弹射方案都在军方的选择方案中,两者的进度很可能大致处于同一水平,至于鹿死谁手,很可能取决于两个团队的技术成果性能和成熟度的比拼。
好,最后的总结来了!
大型航空母舰的建造周期是4~5年,形成战斗力需要2年左右,那么就算今年立即开工,第一艘002形成战斗力最少是6~7年之后,也就是2022最多只有001、001A、002共3艘航空母舰,战斗力也就相当于一个双航母战斗群,而这不足以在大洋上与米帝对抗,不能根本改变力量对比。如果用于第一岛链以内的,由于南海已经有机场可以使用,两艘滑越航母的战斗群足以应对周边国家的威胁。
既然拥有弹射器的航空母舰不能改变近期的危险局面,长远上电磁弹射器的发展潜力的明显优势,以及几近实用的现状来看,还有全寿命费效比,实在没有必要建造蒸汽弹射器的航空母舰。否则就会导致巨大的浪费,航空母舰的寿命是40~50年,为了蒸汽弹射器的维护需要的配件供应,我们要长时间维持一条生产线,相比米帝的10艘航空母舰40条弹射器的规模实在小得很,成本费用不可小视。如果中途改装电磁弹射器,用于蒸汽弹射器的大量设备、配件、工装都将无用,还有价值的东西将被浪费了。而改装工程本身也是一个不小的投入,艰巨的任务,几乎接近新造新舰。为弹射器服务的人员好不容易通过长期积累的使用经验在电磁弹射器使用中大多不太适应,还得重新学习积累,浪费了大量精力,不利于战斗力形成。
电气技术飞速发展,002完全可以等1~2年时间待电磁弹射器和综合电力系统更完善。如果002急迫,也可选择滑越+电弹方式,在斜角甲板处安装2条电磁弹射器。滑越保证可靠性;电弹保证先进性。即使电弹故障率高,滑越起飞依然可以保证战斗机的正常升空。电磁弹射器弹射预警机、固定翼反潜机就行,就算电磁弹射器不能达到全功率,只要能够弹射无人机,也是可以有一定战斗力的。要知道:未来无人机肯定会大行其道的。航空母舰的电气化是未来的方向,打下一个好底子,改进的潜力是巨大的;而蒸汽弹射器肯定没有太多的升级余地,几十年也就那么点进步,没有革命性的的东西。电气设备发展趋势是体积越来越小,性能越来越高,功能越来越多,改装、升级方便。
另一个问题就是舰载机。由于蒸汽弹射器的高冲击特性,舰载机必须在结构上加强,带来的就是重量增加性能下降,机体寿命降低,对于小型无人机则完全不能适应;而电磁弹射器可以平稳加速,结构保险系数不用很高,寿命提高就是费用降低,长期安全性保障。也就是适应蒸汽弹射的,可以电弹,反之不行。固定翼舰载机本来产量不高,还要生产同系列同样性能的2种型号吗?如果就要1种,那么只能是适应蒸汽弹射器的高度强化型,用在电磁弹射器上,不但结构强度优势不能发挥,反而其结构重量带来是性能减低。电磁弹射器肯定是越来越多,单独为1艘航空母舰20几架战斗机保持配件供应,也是一个难题。
所以,中国海军未来需要的必然是电磁弹射航母!001A型航母在建,早已不是什么新闻了。001A型是蒸汽动力、蒸汽弹射大家也都知道了。所以,今天就说说:我们需要蒸汽弹射的002A 型航母吗?不需要!中国需要航母吗?需要!万分需要!
既然电磁弹射有这么些难点,也有人嚷嚷着只有美帝能攻克,那么,温顺善良的我兔能攻克吗?我的答案是:so easy!虽然电磁弹射最近才被美军搬上航母,但实际上研制电磁弹射的关键技术并不是什么高不可攀的技术,很多技术都是经过了多年研究,甚至已经被广泛应用。比如直线电机技术在物流传输、直线电梯、车床加工等领域都有涉及,大功率直线电机在磁悬浮列车等轨道交通领域已经得到广泛应用。电磁弹射的控制技术在工业及信息领域有大量的方法可以借鉴,如矢量控制技术、直接转矩控制技术、工业总线技术及计算机技术等等,这些都可以推广并移植到电磁弹射中。惯性储能的概念其实早已有之,只是以前没有这样大功率的应用需求。因此,中国攻克电磁弹射的核心技术并不存在无法逾越的障碍。 (世界上首条商业化运营的磁悬浮列车已在上海运营多年,而根据公开报道,更加先进的磁悬浮列车技术早已经被国防科大的专家们攻克!
电磁弹射有多牛?说几个具体数字吧。电磁弹射的最大弹射能力高达122兆焦耳,比蒸汽弹射器高出约29%,可以弹射重量更大的舰载机。蒸汽弹射器通过机械方法控制注入汽缸的蒸汽,无法精确控制推力,在弹射过程中推力的峰谷值比电磁弹射大,这会造成机体受损。而电磁弹射加速更可控,更平稳,可大幅减小对舰载机和各部件的冲击,有利于飞机结构的设计,并可使机体的使用寿命延长31%,也能缓解飞行员的身心压力。蒸汽弹射器结构复杂零部件众多,且饱受高温高压摧残,加上蒸汽弹射器为开口汽缸结构,需要采用金属密封条保持活塞运动时汽缸内压力,受损更换极为频繁,可靠性不高。而电磁弹射取消了许多高磨损的机械设备,不仅寿命大幅延长,可靠性也大幅提高。蒸汽弹射2次重大故障间的平均周期约405周;而电磁弹射技术成熟的话,2次重大故障间的平均周期有望达1300周以上。电磁弹射器还具有比蒸汽弹射器更小的体积和质量——美国现役航母1座C13型蒸汽弹射器的总质量为538吨,体积超过1100立方米;而电磁弹射的质量小于280吨,体积小于425立方米。
所以,中国海军未来需要的必然是电磁弹射航母!
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(2) [002a]已经秘密建了22个月的国产002A航母, 长这样


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中国“辽宁”号航母主要用于试验和训练。第二艘航母建造完全是由中国自主研发的,实际上算是中国航母建造的一个里程碑。自主研制新航母标志着中国航母建造水平进入了一个新阶段,科技水平和技术含量都会有进一步提高。 点击加载图片
航母建造实际上是一个国家整体实力和科技水平的象征,也是一个大国的标配,自主设计建造航母说明中国总体实力已经达到一定水平。如果中国拥有三艘航母,就可以实现一艘远洋航行、一艘沿岸训练、一艘维护保养的目标。毫无疑问,目前的中国海军所需要的绝不仅仅是两艘航空母舰。按照世界各国海军的航母运用经验,航母的出勤率在50%左右,这就意味着如果仅有一艘“辽宁”号和一艘001A型,中国海军将只能保证一艘航母处于战备值班状态。目前的中国海军需要同时在东海方向和南海方向,未来还将延伸至西太平洋方向和印度洋方向。由此来看,未来中国海军所需要的不仅仅是数量更多的航空母舰,而且所需的航母在性能上要超越“辽宁”号和001A型。有鉴于此,新型常规航母002型的呼之欲出,也便成为顺理成章的事。 点击加载图片
军事专家指出,中国官方一直没有承认正在第二艘国产航空母舰,但是有越来越多的证据证明中国确实正在建造第二艘航母,当然中国有这个实力也有这个需要来建造第二艘国产航母。

(3) [002a]MEC002A构成的三公里单声道调频发射电路


MEC002A构成的三公里单声道调频发射电路1推荐
本文将详细阐述利用闽实科技生产的微型高效无线传声模块MEC002A制作的小区调频(立体声)发射装置。
由闽实科技研发的MEC002A微型高效无线传声模块具有体积小,射频输出功率大,声音感应灵敏度高,输出频率相对比较稳定等优点,利用它构成的调频发射机电路结构简单,容易制作,调试方便,只需在其后加一级由C1971构成的射频功率放大电路即可实现三公里范围内的调频发射电路。电路构造相当简单,因而比较适合业余无线电爱好者的制作。图1是由MEC002A构成的三公里单声道调频发射电路,可以看出,其射频电路实际上只有两级,一级是由MEC002A及周边相关频率控制器件构成的射频振荡输出电路,另一级是由C1971及相关元件组成的丙类射频功率放大器,其它的元件主要是供电和滤波及麦克风放大之用。虽然MEC002A内含麦克风放大电路,但对一些单位而言,需要另外外插麦克风而不使用模块内的高灵敏度麦克风放大电路,为了得到稳定的工作频率,本电路设置了多级电源稳压和滤波电路,其中U1(7812)为MEC002A模块提供稳定的12V电压,C12-C15为电源滤波电容,使工作电压更稳定,以保证MEC002A模块不会因工作电压的改变而产生频率漂移。R3,R7及L3为级间退耦器件,可以有效地克服各级之间因使用同一电源而带来的相互干扰。Q1及其周边器件构成麦克风放大电路,音频输出经C5耦合至W1以控制麦克风的音量大小,受控的麦克风音量经C8耦合至MEC002A的调制端(第7脚),对MEC002A内部高频振荡电路进行调频。MEC002A的第6脚为其内部麦克风音频放大输出脚,经W2控制其声音感应灵敏度后由C9耦合至7脚也对MEC002A内部高频振荡电路进行调频,如欲使MEC002A的内部麦克风不工作,只需将其4脚悬空即可,当需要启动内部麦克风电路时,将4脚接地即可实现。CV1为MEC002A的射频输出频率控制电容,通过改变该电容容量,可使MEC002A的输出频在68-118MHZ范围内变动。基本覆盖了整个校园广播和调频广播频段。但是输出频率的一旦变动,后面一级的射频功率放大器也要跟着调节,才能使射频输出功率最大,发射距离最远。因而建议购买时最好指定所需的工作频率,以便厂家将后级功放电路在所订频点的增益调到最大。MEC002A的第3脚为其射频输出脚,经调制后的调频波由该脚输出经C16,CV2,L1组成的选频网络后送至由Q2(C1971)构成的丙类放大器的基极,MEC002A的1脚为电源供应端,5脚为电源地。Q2工作在丙类状态,偏置电阻为其基极提供负偏压,可使该电路的输出效率比甲类更高些,其前提条件是前级必需要有足够的激励功率,对12V工作电压下的MEC002A来说,其输出功率已近200mW,完全可以推动该丙类放大电路。U1为C1971提供稳定的15V工作电压,L5,L6,CV3,CV4构成选频网络,通过调节CV3,CV4可使Q2的输出功率有效地传送给发射天线,整机在18V工作电压下工作电流约为800mA,射频输出功率约3W。本电路还提供了市电供电功能,D1-D4组成全桥整流电路,C30-C33为滤波电容,可减少市电带来的交流纹波。输入交流电压控制在18V左右。整机工作直流电压为18V,当使用13.5-18V电压时U2可免去不用,直接用跳线短接其1,3脚焊盘。http://diy.haihua.net/Article/UploadFiles/200504/20050411141910520.jpg
图1(点击上图可放大)

图2
图2为整机装配图,图3为该电路的焊接层电路板图,图4为元件装配图,图10为实物装配图。
         
图3                                          图4
         
图5
http://diy.haihua.net/Article/UploadFiles/200504/20050411143257143.jpg
图6(点击上图可放大)
    对于小区广播而言,目前的单声道广播已不能满足广大音乐爱好者的需求,更多的收听者希望收到高品质的调频立体声广播。图6就是在图1的基础上增加了一级由BA1404构成的调频立体声编码电路,使得该电路传送音质得到进一步的改善,它可以传送调频立体声信号。BA1404为一块调频立体声调制发射集成电路,在这里我们舍弃了其高频振荡部份不用,直接取其13脚输出的19KHZ的导频信号和14脚输出的音频信号对MEC002A的调频振荡电路进行调制。1和18脚所接元件构成调频预加重网络,配合接收机的调频去加重网络可有效地得到理想的频响,使接收音质最佳。LED除了提供电源指示外还为BA1404提供稳定的工作电压。两块发射板上还预留了麦克风音量控制电位器和电源开关的接线焊盘,用户可根据原理图自行改造,加上电源开关和麦克风音量控制电位器。
图7
图7为调频立体声三公里板的整机装配图,图8为该电路的焊接层电路板图,图9为元件装配图,图10为实物装配图。
   
图8                                            图9
   
图10
  使用注意事项:(1)音源与天线:由于本机的发射功率稍大,它所产生的场强足以影响周围屏蔽性较差的电器的的正常工作,在使用过程中建议将以上两种发射板采用金属盒屏蔽起来,并将天线引至室外或离音源较远的地方。本电路板在实际测试时,采用拉杆天线直接锁定在电路板上进行发射,当采用MP3播放器作为音源时靠近发射器MP3播放器不受干扰,但使用随身听或VCD播放器作为音源时靠近该发射板三米之内会工作不正常,其它音源未经测试;但采用室外天线发射时不会有以上现象。另外,使用电脑作为音源也应远离发射器,特别是对于立体声发射板,会产生噪音。室外天线最好是使用闽实网站介绍的http://www.me8c.com/E/MY_CP/《调频专用高效发射天线》.htm或采用羊角天线制作的"半波偶极子"天线,用50欧同轴电缆传输射频信号。使用1.5米的拉杆天线将比原板配套的1米的拉杆天线的发射距离大大增加。(2)电源:由于发射板的工作电流较大,对于供电的要求较高,要求电源的输出电流在18V时不小于800毫安,因而输出功率过小的电源将使发射板不能正常工作,比如使用两节9V的叠层电池串联,电池在极短的时间内电能将耗尽,使用直流适配器供电时亦要求其输出电流大于800毫安,工作电压务必选定在13.5-18V。我们使用的测试电源采用TL431精密电压基准IC制成。(3)关于温漂的解决:本三公里板在开机的前几分钟内会随着工作温度的提高产生小范围的频率漂移,最后稳定在一个工作频率上,比较有效地解决办法有:A.将电路中的CV2,CV4可调电容换成固定瓷片电容(带黑点高频电容),容量为20-68P范围内.(注:CV2的值的更改对发射频率有影响) B.将散热片固定到金属机壳上,加大散热面积,使热量尽快散发出,有条件的可为散热片加装小风扇。有上两点建议可有效克服三公里板因温度造成的频漂.

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