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美電磁彈射著手解決電氣隔離問題

2022-07-10 14:33 作者:Lunoccupied  | 我要投稿

6月30日,美國NAVAIR(海軍空中系統(tǒng)司令部)發(fā)布一份RFI(信息征求書),隨后的7月5日進行了修訂,目的是從Mersen公司采購供EMALS(電磁飛機彈射系統(tǒng))使用的高能電氣隔離機柜和開關。這份RFI也是自2021年4月,NAVAIR向Mersen發(fā)布預征求后的最新進展

RFI截圖

在EMALS早期的研發(fā)中,由于美國海軍中途變卦,在生存力指標上提出了更高的要求,通用原子能公司無奈只能大幅修改設計,將EMALS各部分進一步分散布置,結(jié)果導致全系統(tǒng)重量和體積大幅超標。最終,美國海軍選擇消耗福特級的部分設計余量來承載超重的EMALS,并通過把獨立的4套飛輪儲能系統(tǒng)改為3套共享的飛輪儲能系統(tǒng)的方式,來解決體積問題

EMALS的飛輪儲能系統(tǒng)

這一設計變動最大的代價便是出現(xiàn)彈射器間的電氣隔離問題,而且飛輪儲能系統(tǒng)需要1.5小時才能下線,進一步加劇了這一問題在實際使用中可能造成的不便。如若EMALS在運行時,某臺彈射器發(fā)生故障,且必須下線才能修復,現(xiàn)階段就只可以選擇對問題彈射器置之不理,直到彈射作業(yè)完成再修復故障。NAVAIR此次的RFI和去年的預征求便是為了尋求這一問題的解決方案

正在維護的EMALS

EMALS需要適配脈沖電流的直流電開關,并要求最高可以支持2200V電壓或2200A電流。但是NAVAIR在評估市面上的所有電氣開關后發(fā)現(xiàn),現(xiàn)有產(chǎn)品大部分為適配連續(xù)電流的交流電開關,而且最高也只能支持1500V電壓或1600A電流,并不能滿足EMALS的需求,因而轉(zhuǎn)而尋求研發(fā)EMALS專用的電氣開關。Mersen公司是NAVAIR判定唯一具備這一能力的公司,因此被委托進行高能電氣隔離機柜和開關的研發(fā)工作

高能電氣隔離機柜一共有3個,其中一個機柜將安裝8個六刀雙擲開關,另外兩個機柜則各安裝1個三刀雙擲開關。在EMALS中,飛輪儲能系統(tǒng)所發(fā)出的電力經(jīng)過整流后,會以直流電的形式傳輸?shù)侥孀兤?,再轉(zhuǎn)化為交流電供直線電機使用,這一部分的直流電網(wǎng)正是這3個高能電氣隔離機柜未來的安裝位置

EMALS的主要子系統(tǒng)及運行步驟圖示

現(xiàn)階段NAVAIR采購的高能電氣隔離機柜和開關只是用于概念驗證的原型機,初步演示在EMALS上使用集成斷線開關的可行性,因此只會安裝在EMALS陸地測試場上,而不會進一步安裝到福特級上

陸地測試場彈射EA-18G

目前美國海軍并沒透露原型機階段的時程和后續(xù)動向。從原型機到可以實際裝艦使用的產(chǎn)品仍將需要花費一定的研發(fā)和測試時間。在CVN-80企業(yè)的建造過程中整合這一改進項目從時間上看最為可能,現(xiàn)役的CVN-78福特和正在舾裝的CVN-79肯尼迪則應該會在日后的可用性維修期間加裝

CVN-78福特彈射攜帶JSOW訓練彈的F/A-18E



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