航母電磁彈射用在地上是啥效果？

衡宇 發(fā)自 凹非寺

量子位 | 公眾號 QbitAI

世界首個電磁橇，以逼近音速的速度，在濟南成功運行！

電磁橇是電磁驅(qū)動地面超高速試驗設施，能將噸級及以上物體，最高加速到時速1030公里。

這也是大質(zhì)量超高速電磁推進技術的世界最高速度紀錄。

中國科學院和山東省、濟南市合作，用33億元總投資，搞出了這個世界首個電磁驅(qū)動的地面超高速科研實驗裝置。

如果用來推動磁懸浮列車，“千里江陵”可以一小時幾個來回；如果能用來推動火箭，第一級火箭都可以原地失業(yè)了……

網(wǎng)友不禁感嘆道：挺好，就是有點費剎車。

巴特，有沒有覺得“電磁橇”三個字有點陌生？

那就再看一眼。除了“世界首個”這樣的抬頭，電磁橇背后，值得關注的點有哪些——

采用電磁推動技術

簡單來說，電磁橇就是高速磁懸浮滑橇系統(tǒng)，是磁懸浮列車技術的Plus版。

磁懸浮列車是完全懸浮在電磁軌道上的，電磁橇和軌道間還是有接觸的。

但是電磁橇的動力驅(qū)動，直接依靠的是軌道和車體之間的電磁裝置。電磁裝置朝某個方向產(chǎn)生推進力，實現(xiàn)高速運行。

它給人最直接的觀感，就是快。

目前，磁懸浮列車的最高時速是603km/h，是1500公里運程范圍內(nèi)，最快捷的交通模式。

而此次在濟南成功運行的電磁橇，時速達1030km/h。

折合為286m/s，接近音速343m/s，是第一宇宙速度7.9km/s的二十七分之一。

（第一宇宙速度又稱為航天器最小發(fā)射速度、航天器最大運行速度）

如果說歡樂谷的跳樓機是用來彈射人的話，電磁橇就是用來彈射高達的吧。

怎么可以這么快的？？？？

說回大家較為熟悉的磁懸浮技術，它主要由懸浮系統(tǒng)、推進系統(tǒng)和導向系統(tǒng)三部分組成。

電磁橇就屬于其中的推進系統(tǒng)，建造時采用了電磁推進技術。

具體而言，它由定子、轉(zhuǎn)子構成，通過磁力連接產(chǎn)生非接觸力，從而推動前進。

一般情況下，高速地面交通、航空飛行器等高速先進裝備的研發(fā)，必須解決復雜動態(tài)過程下的空氣動力學、高強度先進材料、高速測控等一系列問題。

電磁推進技術讓電磁橇推力大、響應快、精確可控，能為這幾個問題提供重要的測試手段。

要研發(fā)出電磁橇，不僅需要有成熟的綜合管理系統(tǒng)，還需要掌握高速大推力的直線電機、100MW寬帶變頻電源等五大關鍵核心技術。

巧了么不是，這些技術咱們國家都有。

而且已經(jīng)用在了中國第三艘航空母艦福建艦身上，它共有3套電磁彈射系統(tǒng)。

上面的飛機，起飛時利用電磁彈射和阻攔裝置，采用“彈射起飛-阻攔降落”方式，讓艦載機的起飛速度比以往更快。

彈射起飛需要制造要求非常高的專用彈射裝置。

福建艦電磁彈射軌道上，推動艦載機前進的裝置部分，和電磁橇都有高速大推力直線電機、百兆瓦級高頻寬頻供電技術等等。

只是在彈射的物體、性能參數(shù)方面有所不同。

不過電磁橇的速度，可比電磁彈射最高兩三百公里每小時的速度快得多。

現(xiàn)在，電磁橇放在陸地上，不僅空間成本比在航母上低，可用之處也大大增加。

比如在民用前沿基礎科學研究方面，如先進材料、高速空氣動力學、沖擊與碰撞力學等，電磁橇能提供試驗保障條件。

而在制導、引信、慣性導航、救生等前沿裝備研制領域，電磁橇也能提供新一代高性能試驗環(huán)境。

除了快之外，電磁橇帶來的好處，還有安全、經(jīng)濟和節(jié)能（相比于石油等燃料）。

如果電磁橇能成功應用于超高速磁懸浮列車上，一日之內(nèi)暢游全國，怕不再是夢了。

能不能上天？

既然電磁橇這么厲害，有沒有一種可能，讓電磁橇把火箭彈上天？

電磁橇確實能帶動超高速電磁發(fā)射與推進的快速發(fā)展。

理論上，建一座山那么高的發(fā)射臺，是可以利用電磁橇將火箭彈射入軌，節(jié)省一級火箭燃料的。

但事實的答案是，目前還不能。

先不說它的速度還達不到宇宙第一速度。

哪怕只是想用電磁橇取代第一級火箭，建造的發(fā)射臺需要約9000米，比珠穆朗瑪峰的海拔還要高。

不過，以電磁橇現(xiàn)在的速度286m/s來說，電磁橇+點火發(fā)射，也能給火箭省不少搭載燃料所需的空間。

如此一來，火箭變小，制造和發(fā)射成本都能大大降低。

但是僅就目前而言，彈火箭這件事兒，還是要交給電磁橇的尊享版——火箭橇。

火箭橇，一種利用火箭助推器強大推力，推動測試物體在類似鐵路的專用軌道上高速前進的空氣動力學試驗設備。

相比于電磁橇，火箭橇更為成熟，1993年我國就有了國內(nèi)第一條，也是亞洲唯一的火箭橇滑軌。

而且就“民用”的定位來看，電磁橇運用在地面交通上，也暫不需要達到超音速水平。

那么，除了期待它帶來科幻小說里的“貼地飛行”客運，電磁橇還可以干些啥呢？

真正民用的那一天，應用在高鐵上，時速達到每小時800至1000公里，機場都只能不知所措。

以及，物流公司可能會第一批上車，全國快遞豈不是當日可達？？

又或者不拘泥于地面，民航也一起蕪湖起飛：

別怕乘客受不了這個速度，網(wǎng)友連對策框架都搭好了：

話說，電磁橇推動的速度，還是比不上網(wǎng)友開腦洞的速度哈～

參考鏈接：
[1]https://www.zhihu.com/question/561151876
[2]https://m.gmw.cn/2022-10/20/content_1303175019.htm
[3]https://en.wikipedia.org/wiki/Rocket_sled_launch