万博意甲联赛 > 意甲联赛直播万博app >

意甲比赛直播万博

相控阵雷达有多耗电?开机一小时相当于140个三口之家用电量

  相比普通的机械扫描雷达只有一个集中式的发射器而言,相控阵雷达通过多个分列排布的小型发射单元组成天线阵面,通过对每个单元进行不同的控制,可以同时实现搜索、锁定、引导攻击等多重任务,并且还能够针对不同方向的的目标分别采取不同形势的探测,具备常规雷达难以比拟的优势。不过功能提升上去了,耗电量自然也会水涨船高,以至于让目前一些发电量小的军舰捉襟见肘,甚至安装的相控阵雷达也不能做到24小时常开。那么相控阵雷达的耗电量到底有多恐怖呢?

  全世界最著名的相控阵雷达莫过于美国阿利伯克级宙斯盾驱逐舰上安装的SPY-1相控阵雷达,这部雷达的天线kW,四面阵一共拥有两个发射机,也就是116kW。而我们通常所说的1度电其实学名叫1千瓦时,也就是一个1千瓦的电器开动一个小时就是一度电,而SPY-1开动一个小时就是116千瓦时,也就是116度电,工作一天则需要消耗将近3000度电,几乎相当于30个三口之家一个月的日常用电量!

  在同样的结构,波段下,想要获得更远的探测距离,就必须增强电磁波的强度,而提高电磁波强度的最好方式就是增加功率,所以探测距离越远的雷达,一般功率也就越大。相比舰用雷达而言,陆地上安装的大型远程警戒雷达的功率要高的多。美国的铺路爪雷达是世界上最为人熟知远程警戒雷达,它的峰值功率为582kW,工作一小时需要消耗将近600度电,工作一天需要消耗1.4万度电,相当于140个三口之家一个月的用电,妥妥的电老虎!

  雷达的本质就是一个无线电波发射器,发射机在通电后会产生高频率的震荡脉冲,这种脉冲通过指向性的天线转化为电磁波束向外界发射,这就是雷达的结构原理。而发射机接收的电能不可能完全转化为电磁波,很大一部分都会化为热能,从而消散在空气之中。所以雷达的电磁波发射功率与其本身的最大功率往往相差巨大,早期的雷达电能利用率甚至不足10%,相控阵雷达运用了更多的零部件,因此其发热问题更加严重,虽然运用了诸多新技术,但是能量有限利用率仍然达不到50%,所以雷达发射机峰值功率实际上只有其实际功率的一半不到。

  相控阵雷达耗电量如此之大,在陆地上的雷达还可以依靠国家统一的电网直接输送电能,但是军舰上大部分动力都用于带动螺旋桨推进了,剩下的能量足够提供雷达所用电能吗?阿利伯克级使用四台LM2500燃气轮机作为动力,总功率约10万马力(7万kW),这一动力看似充沛,实则捉襟见肘。因为这其中大部分都是推进功率,只有2500kW动力被用于3台艾利森(Allison)501-K34发电机发电,也就是说一部SPY-1相控阵雷达(峰值功率116kW,实际消耗超过200kW)就占据了总发电功率将近1/10!而除了相控阵雷外,军舰上还有许多配套的电子设备以及生活设施、损管装置要用电,因此当其他大功率电子设备开动时,军舰的相控阵雷达就不得不降低功率,甚至关停!

  要解决军舰耗电量入不敷出的问题,最好的方法就是采用全电推进动力装置,将燃气轮机或者蒸汽轮机所产生的热能全部转换为电能,这些电能一部分用于轴动力推进,一部分用于维持军舰电子设备运转,不仅可以互补调节,也极大的增加总发电功率,是一举多得的最佳方法!目前英国的45型驱逐舰已经首先采用了燃气轮机全电推进动力装置,而福特级因为使用了电磁推进,耗电量剧增,在未来也将逐步换装蒸汽轮机全电推进动力!