传肯尼迪航母电弹已改中压直流? 通用原子的智慧: 一个决定就解决了|中压直流|弹射器|电弹|福特号|福特级|肯尼迪|航母|通用原子

“约翰·肯尼迪”号航母海试已经有几天了，原本并不打算就这个问题展开反复讨论，但在国内以及国外社交媒体上有不少网友留言称肯尼迪号航母已经成功的将中压交流的电弹改成了中压直流，先进电磁拦阻AAG的问题也已经解决，这次历史性的海试就是测试这些装备的稳定性，看起来还真有点那么回事，事情真的是这样吗？

从各路媒体的报道来看，确实有媒体评论称改中压直流弹射是是解决问题的一个选项，但是并没有确认真的是否有改造！而从肯尼迪号航母动态进展来看，似乎并没有如此庞大的改进动态，作为其中最为关键的一环，福特级电磁弹射的研发母公司通用原子或者已经作了一个决定就已经将电弹问题解决，接下来就要看美国海军的态度了！

传肯尼迪航母电弹已改中压直流？美媒报道到底改进了多少

1月28日对于美国海军来说确实是一件大事，福特级航母的二号舰CVN-79“约翰肯尼迪”号从2019年就下水的航母在港口泡了整整6年又一个半月后终于进入了海试环节。一号舰CVN-78“福特”号从下水舾装到海试仅仅过了3年，按理说轻车熟路的二号舰“肯尼迪”号时间应该更短才是，怎么在港口一泡就是6年？

其实作为老军迷都知道是怎么回事，当年福特级一号舰CVN-78就是带病服役的，双波段雷达、电磁升降机、AAG先进电磁拦阻和EMALS电磁弹射都有比较严重的问题，每个问题都让美国海军非常头大，但是其中问题最大的却是电磁弹射与电磁拦阻！

电磁弹射的主要问题就是故障率实在太高，而真正原因估计大家都知道一点，因为中压交流的的中频电源实在太复杂，通用原子给四条电弹只设计了一套电源，2020年6月2日那天，不知道是手贱还是操作维护，操作人员把这套电源给重启了，结果因为某个故障代码起不来了！

通用原子随舰工程师无法解决，不得不紧急调用通用原子的高级工程师上舰，竟然也束手无策，最后通用的工程师想了个办法，绕开了那个故障代码终于重启成功！但时间已经过去了6天，要是在战时6天都无法弹射战斗机的话，福特号坟头草都三丈高了。

AAG先进电磁拦阻的问题又不一样，这种电磁拦阻是水力阻尼+电磁阻尼，可以根据落地战机的级别在毫秒级内作出反应调整阻尼力度，不同着舰质量的舰载机着舰时可以得到不同的拦阻曲线，增加飞行员舒适度，降低战斗机着舰过载，延长舰载机使用寿命！

但是AAG实在太复杂，通用原子在电磁拦阻上遭遇了难以想象的困难，当然不是AAG拦不住，而是能量吸收过猛导致机体冲击过载超标，要么能量吸收不足，拦截距离延长，最极端的情况就是软件判断错误系统故障。

AAG有4条拦阻索，每条都有独立能量吸收设计！如果有一条故障，可以在降落时将这套拦阻索隔离，使用其他三条拦阻，根据美国海军航母对降落拦阻的要求，必须有三条正常时才能执行着舰任务，所以AAG得高故障率真让着舰飞行员提心吊胆，四条完全正常的时候很少，大部分时候都只有三条拦阻索，和尼米兹航母时代完全不可同日而语！

福特级一号舰CNV-78“福特号”有那么多问题为什么就能在短短几年内服役呢？二号舰CNV-79“肯尼迪”号为什么就卡壳了呢？答案很简单，福特号能服役是因为两个原因，一个是美国海军等着用；另一个是通用原子誓言要在短短几年内解决问题，等到肯尼迪号下水时这些问题都已经迎刃而解，直接使用成熟方案即可。

当然咱也不知道到底是史密斯专员起了作用还是通用原子的“誓言”起了作用，反正福特号就这样颤颤巍巍的服役了，但是让美国海军没想到的是从2017年服役的福特号一直未能解决问题，所以等着“成熟方案”的CVN-79“肯尼迪”号在2019年下水后后再码头边接连泡了6年之久！

这次肯尼迪号海试真解决了这些问题？

社交媒体X以及多个国外社交媒体上都有说法称肯尼迪号已经解决了这些问题，并且还有留言称已经成功的在肯尼迪号上用上了中压直流的EMALS，这个可是相当大的新闻啊。那么问题来了，肯尼迪号真解决了吗？据TWZ在1月28日的报道，美国海军关于肯尼迪号的海试确实提到了这些问题以及解决的结果：

肯尼迪号航母换装了新的、更先进、更可靠的AN/SPY-6(V)3 固定面雷达，代替了福特号问题比较多的，另外在其它系统的建设和集成上也有不少改善；
AWE（先进电磁升降机），根据公开报道，福特号上已经在2022年解决，相信肯尼迪号上的问题即使有也应该不至于影响海试；
EMALS（电磁弹射器）在肯尼迪号上已进行了no-load（无载）测试和dead-load（重载模拟）测试，但这不表示问题已经解决，因为福特号也进行过同样的试验，关于解决的说法上，美国海军公开报道是有进展，但没有公开具体结果；
AAG（先进电磁拦阻），TWZ和美国海军公开报道中都没有说 AAG完全成熟或完全解决问题，仅仅表示仍然在认证和测试过程中，并且还是正式交付前需要完成的任务之一，这表示AAG的问题可能比EMALS更严重一些。

至于通用原子有没有将中压交流换成中压直流，TWZ和美国海军官方报道中都没有提及，没有公开资料确认肯尼迪号采用中压直流（MVDC）电源重构EMALS，现有系统基于福特级的中压交流设计并做改进。

通用原子的智慧：一个决定就解决了

通用原子为福特级航母设计的EMALS从理论上看并不是没有解决问题的可能，主要问题还是集中在四条弹射器集中使用一套电源的问题，如果为每条弹射器设计一套独立电源那问题不就解决了吗？显然这是一般人的想法，但问题是当初通用原子就是因为太复杂，设备太庞大而四合一，四套电源连冗余都设计在了一起，现在又要分开，很明显这不是给通用原子上眼药嘛！

福特号的电磁弹射问题都是因为中压交流路线导致的，为什么中国选择的中压直流就没那么多屁事呢？那是因为中压交流对于那种需要再2-3秒内达到几十兆瓦级超大功率的供电的电磁弹射来说是天然不适合：

中压交流（MVAC）电网有一个问题：相位同步、频率稳定、多发电机并网协调，学过交流电的朋友都知道，相位和评率对交流电非常重要，所以发电机发电并网时会有频率和相位两个要求，老式发电站并网的暗灯法估计很多年纪比较大的朋友都有印象。

电磁弹射的毫秒级、非周期性、脉冲式超大功率输出会导致电网的频率、相位扰动，这个对全舰电网就是第一个考验！对于航母的中压交流电网来说就有个抉择了，雷达、推进以及航电系统都对用电有很高要求，一个EMALS进来就抢功率，这就是手心手背如何选择的问题了。

第二个考验是交流电对于电磁弹射器要求的变频电源来说，大概会经过多级AC→DC→AC的变换，多一级变换就多一次故障概率，从核反应堆发电→中压交流→整舰配电→EMALS变流→储能→发射，直流可以直接并联的同时还能做到独立管理，并且与舰载中压直流电网解耦，这么多环节中，出故障的概率个要比中压直流多好几倍。

中压直流不存在这些问题，首先直流没有相位同步，也不需要频率同步，不会影响全舰供电！尽管交流可以储能，但在交流储能也就是发电环节也存在一个频率和相位问题，那个同样要命。直流储能比交流储能简单的多，飞轮储能交直流都可以用，但超级电容和电池储能就只能直流电了，要不然变压整流又是一大麻烦事。

问题来了：中压交流改成直流不就结了？

确实是个好主意，通用原子绝对是知道这事情的，当初选择中压交流是一步步选择导致的结果，最早尼米兹级航母用的就是交流系统，交流配电系统最容易实现，这个各位应该有印象吧，一台变压器就可以满足不同电压需求，一套整流稳压系统就可以实现直流电源要求，还有比交流更好用的吗？

所以在美军舰用的都是中压交流体系，以至于后来的福特号上大量设备都是兼容尼米兹级航母的，福特号只能选择中压交流体系，很自然的电弹也就采用中压交流体系了。至于后来会发生什么，那是另一个工程落地的问题了，体制上用中压交流却成本最小。

既然问题那么大，现在还能改吗？答案是当然能改，代价大小而已嘛！方案有两个，第一是全舰从中压交流改到中压直流，事实上从前文的描述就知道这个几乎不可能，因为不只是全舰配电系统彻底换血，并且全舰设备必须要大面积改造或者被彻底换掉，这个成本大概需要上百亿美元，仅仅比重新造一艘便宜一点。

第二是局部改造，只将电磁弹射系统改为中压直流系统，这个成本是最低的！因为这样也可以从舰载中压交流电网中整流后取电，但需要改造储能系统、电磁弹射的子系统储能、弹射、控制与结构也需要推倒重来。相当于电磁弹射按直流模式重新设计一次！

对整体影响比较小，但局部影响依然非常大，根据公开报道的消息，如此改造的耗资大概在20~30亿美元左右，时间大概在2-3年，其实这个方案相对于目前极不稳定的EMALS来说还是可以接受的，当然前提是一切顺利。

但是公开报道基本已经否定了这个可能，不过海军公开报道已经承认有进展，这表示中压交流的电弹已经到了堪用或者即将堪用的地步，海军已经看到了一些希望。不过根据上文的分析，只要还是中压交流体制，那么这个问题就无法杜绝，只是降到了海军可以接受的程度。

当然还有一个可能，通用电子只要拿出军工复合体的智慧决定摆烂即可，就是死咬改进绝对不会重新设计不放，美国海军其实一点办法都没有，因为能造电弹的也就是通用原子一家别无分店，就算有点缺陷也得捏着鼻子用，现在的军工复合体都是一切以搞钱为主，要是有人影响了搞钱，那就把这人搞走！

特朗普的建议：改回蒸汽弹射到底有多难？

各位是不是有点理解特朗普在去年10月底在日本横须贺美军航母CVN-73“乔治·华盛顿号”上的演讲了，当时特朗普气急败坏的表示美军航母弹射器应该换回蒸汽弹射器，他表示蒸汽弹射器的话航母维护人员用榔头就能修好，电磁弹射器出故障必须要请通用原子的高级工程师（指的就是2020年6月的那次灾难级事故）。

那么问题来了，假如美军航母真的要从电磁弹射器换回蒸汽弹射，这个操作存在可能性吗？答案是100%可操作，但前提是已经造好或者大部分舱体结构已经造好的航母已经没法换了。因为蒸汽弹射和电磁弹射两种存在极为严重的差距，存在“低版本向高版本单向升级”，却无法从“升级退回低版本”。

比如中国的常规航母福建舰，当年设计就是蒸汽弹射，但在建造时电磁弹射已经成功了，并且性能几乎就是绝杀蒸汽弹射器，所以最终军方高层拍板换成了电弹。因此是不是据此就认为电弹蒸弹存在互换性呢？答案是NO！

因为蒸弹的体积远大于电弹，能放得下蒸弹基本也就放得下电弹，当然改装是必须的，不过工程量相对比较小。而要是为电弹设计的区域要改蒸弹就完球了，因为电弹体积比较小，根本就塞不下蒸弹的结构，并且蒸弹还要有长达上百米的蒸汽管道从舱底锅炉一路直达弹射器位置，这个已经完工了的航母就不可能嘛。

所以从理论上来看，像CVN-79（肯尼迪号，已经完工正在海试）、CVN-80（企业号，完工度75%）基本已经不可能了！CVN-81（多里斯・米勒号，完工度20%），这艘还有机会改，但要马上决定了，因为舱室结构影响蒸汽管道布置；CVN-82（威廉・J・克林顿号，还没开建）、CVN-83（乔治・W・布什号，没开建）这两艘改建完全没问题。