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航母电磁弹射的耗电分析

热度 1已有 5391 次阅读2021-8-6 08:56 |个人分类:笔记|系统分类:科技

这是一个我好奇的问题。设飞机质量 为M,起飞速度为v,跑道长度为L。则飞机起飞时动能为 E = 1/2*M*v^2。设飞机起飞为等加速运动,则加速度 为 a = v^2/(2L)。弹射器最大输出功率 = M*a*v = M*v^3/2L。

设飞机起飞重量 33吨,设起飞速度 250 km/h,跑道长度 110 米。代入上面的公式并将能量换成千瓦时,

E = 1/2 *33* 1000* (250*1000/3600)^2 / (1000*3600) = 22.1 (KwH).

可见,一架33吨的飞机起飞动能相当于 22 度电。即便考虑转换效率,30度电足够了。一台Telsa Model 3 的电池包蓄能可以提供三架重型战机起飞的能量。

最大功率是 P= 1/2 * 33* 1000* (250*1000/3600)^3 /110 = 50234696 ~ 50 Mw。这是5万千瓦的功率,或者说 68000 马力,但只需维持很短的时间。辽宁号一台主发动机功率也只有 3万7千 千瓦。

怎么办?使用电池+电动机即可。一台 Tesla Model 3 小小的电动机的最大功率可达 400 千瓦(550马力)。








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