Amerikaanse marine lanceert straaljager van vliegdekschip met railgun

De Amerikaanse marine heeft op het splinternieuwe vliegdekschip USS Gerald R Ford voor het eerst een F/A-18F-straaljager gelanceerd van het dek, met behulp van een soort elektromagnetische railgun. Dit systeem moet de traditionele stoomkatapulten definitief gaan vervangen.

Het EMALS-systeem heeft op 28 juli voor het eerst een straaljager de lucht in gekatapulteerd. Het werkt door middel van elektromagnetisme. Het systeem maakt gebruik van een lineaire inductiemotor, specifiek een lineaire synchrone motor. Dit is in feite een elektromotor die werkt door variërende magnetische velden. In plaats van een roterende beweging, wordt er een lineaire beweging geproduceerd, waardoor dit type motor geschikt is om een straaljager in een rechte lijn af te schieten. Een lancering, die slechts enkele seconden duurt, kan tot wel 100 miljoen Watt aan piekvermogen nodig hebben, zo meldt Air & Space Magazine op basis van informatie van een ingenieur.

De gebruikte lineaire inductiemotor werkt in feite zoals railguns, en maakt gebruik van twee lage rails, die op een afstand van enkele centimeters naast elkaar worden geplaatst. In deze ruimte wordt een shuttle geplaatst die tussen de rails heen en weer kan schuiven. De shuttle heeft een vaste polariteit. Langs de rails is bedrading geplaatst die zorgt voor wisselende elektrische spanning, waarmee de polariteit van een serie magneten op de rails wordt aangestuurd. Door de magneten via de elektriciteit op het juiste moment van polariteit te laten wisselen, ontstaat er als het ware een magnetische golf die de shuttle voortstuwt. De shuttle is verbonden met het neuswiel van de straaljager, waardoor de straaljager in een oogwenk accelereert tot een snelheid van 300km/u, waarna het vliegtuig vanaf het dek de lucht in gaat.

In vergelijking met de reguliere stoomkatapulten heeft EMALS een aantal grote voordelen. Voor stoomkatapulten is veel mankracht nodig voor onderhoud en de werking, en deze katapulten kunnen geen heel zware vliegtuigen lanceren. Daarnaast zorgt de hoeveelheid stoom voor de lanceerkracht; als er teveel stoom wordt gebruikt, kan de kracht op het neuswiel te groot worden, waardoor het van het vliegtuig af wordt gerukt. EMALS heeft een lanceersysteem dat precies weet welke snelheid het vliegtuig nodig heeft om op te stijgen. Het systeem is ook betrouwbaarder doordat er veel minder bewegende delen worden gebruikt, en de acceleratie van het vliegtuig gaat veel geleidelijker dan bij stoomkatapulten.

Waarschijnlijk worden de elektromagnetische katapulten ergens in 2019 daadwerkelijk in gebruik genomen. Het EMALS-systeem bleek tijdens tests in 2014 de limiet te overschrijden bij vliegtuigen met externe brandstoftanks onder de vleugels, waarbij er ernstige trillingen in de tanks ontstonden. De F/A-18 Super Hornet en de EA-18G Growler maken vaak gebruik van dergelijke tanks. Inmiddels zouden deze problemen zijn verholpen door verbeterde software bij het computergestuurde lanceersysteem.

Helaas!
De video die je probeert te bekijken is niet langer beschikbaar op Tweakers.net.

Reacties (148)

[TWyk]

Het is raar om dit een railgun te noemen in de titel.
Dit noem je gewoon een liniaire inductie motor.

[Reactie gewijzigd door TWyk op 23 juli 2024 14:33]

[Jeoh]

Een railgun werkt op precies hetzelfde principe.

[stereohead]

Eehm nee.

Een railgun bestaat uit twee rails met daartussen een projectiel. Het projectiel geleid de stroom tussen de twee rails, en maakt daardoor een soort kortsluiting. Door nu in één keer gigantisch veel stroom op die rails te dumpen schiet het projectiel weg. Zie dit filmpje, wat het wel leuk uitlegt: https://youtu.be/uuSMwRpLTCY?t=82

Een lineare inductie motor werkt met een baan waarop in de lengte meerdere spoelen zijn aangebracht. Het 'projectiel' is een parmante magneet. Door nu de stroom door de spoelen in opeenvolgende volgorde aan te sturen kan het projectiel dus relatief nauwkeurig weggeschoten worden. Zie: https://en.wikipedia.org/wiki/Linear_induction_motor

Ik vindt het daarom inderdaad ook wat raar om dit een railgun te noemen.

[palm_top]

Wat jij beschrijft is een LSM, een synchrone motor. Een inductiemotor werkt niet met magneten. Een lineaire inductie motor wordt dan een LIM. Zoek maar met LSM en LIM + roller coaster in Google, dan zal je snel zien dat dit al jaren gangbare techniek is, maar nog niet op een schip is gebruikt om een vliegtuig mee af te schieten.

Dit artikel haalt van alles door elkaar helaas, want een railgun is weer wat anders, die gebruikt het principe van de Lorenz kracht, welke opgewekt wordt door een enorme (kortsluit) stroom door het projectiel, of de slof in dit geval te leiden. Ook de 100 MW zoals genoemd is een piek vermogen wat niet gedurende de gehele lancering van een paar seconden nodig is. En het zou makkelijk met supercaps kunnen ipv vliegwielen, dat is een keuze. Een beetje extra mechanica en electronica kennis kan de schrijver wel gebruiken iig.

[Zunflappie]

Dat was mijn eerste gedachte ook.
Bij achtbanen bestaat deze techniek al jaren. En wordt ook veelvuldig gebruikt. Redenen: sneller en minder onderhoud dan een ketting en redelijk simpele techniek.

Kost wel redelijk wat electriciteit, maar dat is geen probleem

[itcouldbeanyone]

Eindelijk iemand die het snapt

[w1z13]

Ook al zijn beide manieren van magnetische voortstuwing, wat u zegt klopt niet.

https://en.wikipedia.org/wiki/Railgun
https://en.wikipedia.org/wiki/Linear_motor

Een verschil met een lineaire motor is dat een railgun met DC versnelt, en het projectiel zelf gemagnetiseerd wordt met behulp van de lopende stoom. Hier spreekt men van een shuttle met vaste magneten die versneld worden met een AC golf op de juiste fase/frequentie voor versnelling, dat is een lineaire motor. In de praktijk is het verschil nogal groot.

(edit: Misschien wilde de auteur de vergelijking maken met een coilgun https://en.wikipedia.org/wiki/Coilgun , wat al een stuk meer lijkt op een lineaire motor, maar blijkbaar maakt zelfs de gemiddelde technische journalist dat soort onderscheid niet meer.)

[Reactie gewijzigd door w1z13 op 25 juli 2024 19:57]

[i-chat]

hoewel je reactie nogal kort door de bocht is klopt hij natuurlijk wel, elke journalist bedient zich van een zekere mate van clickbait. en laten we eerlijk zijn wie van alle reaguurders kent het verschil nu echt tussen een coilgun, railgun en lineaire motors.

toen ik railgun hoorde dacht ik meteen aan 'een shitload inductieve energie die een vliegtuig wegschiet' en dat was dan ook precies wat er gebeurde, zou je het een inductieve motor hebben genoemd zou ik eerst enorm hebben lopen zoeken om vervolgens te roepen "Ah! Een railgun!"

want laten we eerlijk zijn, een bovenmatige interesse in IT maakt je nog geen natuurkundige en de helft van de bronnen die ik hierover vond gingen mijn op havo-3 niveau berustende natuurkundig begrip ruimschoots te boven. En ik weet wel zeker dat ik daarin niet de enige ben

[Reactie gewijzigd door i-chat op 25 juli 2024 19:57]

[TWyk]

Dat hangt ervan af.
Bij een railgun is er ook de mogelijkheid dat je het projectiel zelf of de huls van het projectiel versnelt en afvuurt.
Bij deze motor wordt natuurlijk niet het vliegtuig elektromagnetisch versnelt en afgevuurt maar een soort slede aangedreven die gewoon op het schip blijft.

[Reactie gewijzigd door TWyk op 25 juli 2024 19:57]

[koelpasta]

Alleen is een railgun specifiek een geweer, gemaakt om projectielen mee af te schieten.

Deze lineaire motor is er enkel om het vliegtuig te helpen accelereren.

Is dus vooral grootspraak. Railgun klinkt sensationeler.

[vectormatic]

Klopt, dit is inderdaad geen railgun, en de titel is dan ook ergelijk incorrect

[434365]

"Amerikaanse marine lanceert straaljager van vliegdekschip met uit de kluiten gewassen rollercoaster hardware"
-of-
"Amerikaanse marine lanceert straaljager van vliegdekschip met uit de kluiten gewassen hyperloop hardware"
zijn ook weer zulke flauwe titels, dan klinkt 'railgun' toch een stuk spannender & geavanceerder.

De Amerikaanse marine noemt het trouwens gewoon een katapult, ook niet echt een goeie benaming.

[Reactie gewijzigd door 434365 op 25 juli 2024 19:57]

[TWyk]

In het Nederlands noemen we het ook een katapult.
https://nl.wikipedia.org/wiki/Elektromagnetische_katapult

[Reactie gewijzigd door TWyk op 25 juli 2024 19:57]

[dj__jg]

Ach, catapult is niks mee toch? Dat is technisch gezien alles dat een object wegschiet zonder gebruik van explosieven. Ze hebben hun stoomkatapult dus vervangen door een stroomkatapult.

[Slavy]

Inderdaad, in mijn mening is dit eerder een railgun die de US onlangs heeft getest:

https://www.nextbigfuture...4-8-shots-per-minute.html

[The_Ownman]

Omdat de stoom bij een stoomkatapult geen constante druk heeft zijn er grotere variaties in de acceleratie tijdens het lanceren dan met de EMALS.
EMALS zal het comfort vergroten voor de piloten maar ook een minder varierende belasting geven op het vliegtuig, wat vermoeiing en dergelijken ten goede komt (de piek belasting is lager alsmede de frequentie van de belasting). Dit komt ook omdat EMALS veel beter regelbaar is (reageert sneller dan een stoomcatapult), en zo ook veel beter kan 'inhouden' als een acceleratie toch te groot wordt.
EMALS is deel van een ontwikkeling op Amerikaanse vliegdekschepen waarbij veel meer dingen worden gedaan met electriciteit (mbt systemen als de stoomkatapult, maar ook het voorheen hydraulische stopsysteem voor vliegtuigen). Dit is ook deel van het verlangen om minder mensen op een vliegdekschip te hebben werken en het in plaats daarvan met geautomatiseerde systemen te doen.

[Reactie gewijzigd door The_Ownman op 25 juli 2024 19:57]

[TWyk]

EMALS is deel van een ontwikkeling op Amerikaanse vliegdekschepen waarbij veel meer dingen worden gedaan met electriciteit (mbt systemen als de stoomkatapult, maar ook het voorheen hydraulische stopsysteem voor vliegtuigen). Dit is ook deel van het verlangen om minder mensen op een vliegdekschip te hebben werken en het in plaats daarvan met geautomatiseerde systemen te doen.

Het komt ook omdat de nucleaire reactor vandeze nieuwe klasse veel meer vermogen kan leveren.
De bestaande 10-12 vliegdekschepen kunnen niet met deze techniek uitgerust worden omdat hun reactors niet voldoende vermogen leveren om met dit systeem te operenen.

[Reactie gewijzigd door TWyk op 25 juli 2024 19:57]

[j1b2c3]

Dat is gewoon op te lossen met electronica en grote condensator bakken. Stap 1 laad condensator bakken, stap 2 condensators en generator werken samen om het piek vermogen te leveren. Gebeurd nu al in diverse havens in Nederland waar diesel generator aangedreven drijf kranen aan miljeu normen moeten voldoen..
Er worden te kleine generators gebruikt om zo aan miljeu normen te voldoen, maar de generators kunnen niet genoeg vermogen voor de hijs beweging van de kraan leveren dat doen ze dan samen met de condensator batterij ( container vol met electronica en condensator s)

[Reactie gewijzigd door j1b2c3 op 25 juli 2024 19:57]

[TWyk]

Dat is niet op te lossen met zo'n oplossing omdat zo'n vliegdekschip volgens de specificaties bijvoorbeeld 40 of 60 vliegtuigen per uur moet kunnen lanceren en een oude reactor niet 40 of 60 keer die condensators zou kunnen laden.
Overigens gebruikt de Gerald Ford zover ik weet geen condensators maar vliegwielen om de enorme hoeveelheid energie van de reactors in op te slaan en over te brengen naar de liniaire lanceer motoren.

[Reactie gewijzigd door TWyk op 25 juli 2024 19:57]

[itcouldbeanyone]

Dat kan wel degelijk, sterker nog zonder condensators zou het niet werken, omdat er niets anders is wat zulk hoog vermogen kan leveren.

Edit , stel dat hij die 100miljoen watt continu verbuikt, en dat 6 secondes nodig heeft
Dan praten we maar over 6000kj
Met een 100kw agregraat dus 100kj per seconde duurt het 1 minuut om op te laden.

Moet wel toegegevn dat die 100megawatt erg aan de lage kant zitten , dat zal wel een typ fout zijn,

[Reactie gewijzigd door itcouldbeanyone op 25 juli 2024 19:57]

[Egocentrix]

Psst, 100 MW * 6s = 600MJ. Dat kost een 100KW-generator dus twee uur

[itcouldbeanyone]

sry je hebt gelijk, this al laat

[j1b2c3]

two reactors rated at 550 MWt each van een nuke Carrier . Dus die gebruiken ook gewoon condensator batterijen want anders konden die nooit het vermogen leveren voor dit systeem en varen en de rest van het schip voorzien van stroom.
De 2 oude stoomketel s kunnen natuurlijk plaats maken voor extra generators en condensators.
2 het gaat over piek vermogen wat waarschijnlijk maar 1 of 2 seconden duurt bij eerste aanzet massa traagheid als die over wonnen is dan heb je veel minder nodig.

[The_Ownman]

De EMALS is een heel nieuw systeem, stoomkatapults gebruikt men al minstens sinds de tweede wereld oorlog.
Wat jij hier beschrifjt als 'dat is ""gewoon"" op te lossen door [heel veel dingen te doen die ze echt niet zien zitten op een vliegdekschip in verband met betrouwbaarheid]' laat staan de kosten die er nodig zijn voor het 'retrofitten' van zo'n vliegdekschip.
De toegenomen complexiteit en installatiekosten van zo'n oplossing zijn (blijkbaar) een groter nadeel dan de voordelen die de EMALS bied.
Punt van de EMALS is dat het ook de complexiteit (uiteindelijk) reduceert van het katapultsysteem, met zo'n retrofitting oplossing is dat niet het geval.
Edit: @TWyk hierboven, je hebt ook gelijk dat in het geval van 'burst-launches' (heel veel in een korte tijd), het electrisch vermogen niet toereikend is!

[Reactie gewijzigd door The_Ownman op 25 juli 2024 19:57]

[Tr1pke]

Als dat voor jou gewoon op te lossen is zou ik een sollicitatie brief zenden naar hun ;-)

[Blokker_1999]

Stel dat je ze wel kon uitrusten, waarom zou je die kost maken?Het ombouwen van stoomkatapult naar EMALS vergt iets meer werk dan alleen een andere rail steken. De andere vliegdekschepen zijn niet ontworpen om uitgerust te worden met dit systeem. Het gebrek aan vermogen is echt niet het enige probleem en dat zou op zich nog te verhelpen zijn.

[TWyk]

Dat zou je kunnen doen omdat de bestaande schepen nog tot wel 40 jaar operationeel blijven en toch enkele malen tijdens die levenduurgroot onderhoud ingaan waarbij grote delen van het schip worden aangepakt en dit systeem kleiner is dan het bestaande systeem en ook redelijk goed bereikbaar in het schip zit en fysiek dus wel in gepast kan worden als er geen beperking van de reactors was (die niet vervangen kunnen worden tijdens groot onderhoud).

En omdat je dan bij het ontwikkelen van nieuwe marine vliegtuigen niet de beperking van de oude lanceermethode hoeft te hanteren. (beperking in gewicht of vereiste sterkte van onderdelen waar tijdens een lanceren veel piekstress op komt)
Bovendien scheelt het veel kosten omdat je veel minder mensen nodig hebt voor het systeem. Kan zo maar 50 of 100 man minder zijn op het schip.

[arjankoole]

Dat zou je kunnen doen omdat de bestaande schepen nog tot wel 40 jaar operationeel blijven en toch enkele malen tijdens die levenduurgroot onderhoud ingaan waarbij grote delen van het schip worden aangepakt

Alleen worden daarbij voor zover ik weet nooit de kern-reactoren vervangen. En dat is nou juist het meest belangrijke component.

[TWyk]

Dat zeg ik

[The_Ownman]

Die reactoren konden niet genoeg electrisch vermogen leveren voor deze systemen maar waren volgens mij in termen van energie (lees warmte) juist krachtiger dan de huidige.
Het electrisch vermogen van de huidige reactor is ook zo erg gegroeid omdat men meer electrische systemen wil gebruiken, men is niet meer electrische systemen gaan gebruiken omdat 'er toevallig meer electrisch vermogen uit de reactor komt'.
Ik denk dat we hetzelfde zeggen, op vorige generaties carriers was er niet genoeg electrisch vermogen beschikbaar voor een systeem zoals EMALS en was het een uitkomst om 'reststoom' te gebruiken voor de katapults.

[Reactie gewijzigd door The_Ownman op 25 juli 2024 19:57]

[rjmno1]

1 miljoen watt.!
Als ze dat ding afschieten gaat volgens mij de lichten knipperen van dat vliegdek schip lol.

[jostefa]

100 miljoen Watt oftwel 100 MW

[LM1]

En dat is dus 100MW aan vermogen. Niet verbruik, zoals in het artikel staat vermeld.

[hooibergje]

Gezien de lancering 'enkele' seconden duurt. Zeg 3, is dat dus 300MJ aan verbruik.

[hcQd]

Tot 484MJ (volgens Wikipedia). De energie wordt niet rechtstreeks door de nucleaire reactors geleverd, maar wordt eerst in een viertal vliegwielen opgeslagen.

[hooibergje]

In vliegwielen nog wel. Wow! Blijkbaar past het niet in condensatoren. Dat zal het rendement wel flink naar beneden trekken.

Heb je ook een linkje naar die Wikipediapagina?

[Snoz Lombardo]

https://en.wikipedia.org/...#Energy_storage_subsystem

[sHELL]

Omg... die quote van Trump over EMALS

[Reactie gewijzigd door sHELL op 25 juli 2024 19:57]

[Snoz Lombardo]

Zo, die had ik nog niet eens gezien. Wat een clown is die man toch ook soms.

[hooibergje]

Treurig, inderdaad, maar aan de andere kant blijkt de betrouwbaarheid ook wel ernstig tegen te vallen. Toch best vervelend als je daar in je metalen bakje zit, en er in een paar seconde 484MJ op je wordt losgelaten.

[itcouldbeanyone]

Een vliegwiel is een perfecte vervanger van een condensator, ze hebben bijde hun voor en nadelen,
Maar kwa formaat, het zelfde

[BlueTooth76]

Zou idd niet best zijn als iedere lancering $20 miljoen kost per lancering 😜

[Eomer]

Ja dat zat ik ook te denken. 100MW * 1 seconden / (3600 seconden / uur) = 27.7 kW * uur
Dus verbruikt 100 kWh als het iets minder dan 4 seconden duurt om te lanceren.

Oftewel rond de 10-20 euro aan electriciteit per lancering, als je het uit de muur zou halen (ipv de nucleaire reactor die ze vast aan boord hebben)

[Reactie gewijzigd door Eomer op 25 juli 2024 19:57]

[supersnathan94]

Zo jammer altijd dat elektrisch vermogen en verbruik door elkaar worden gehaald. 100MWh (ja 'h' want dat is als je het over vebruik hebt) kost tientallen miljoenen.

100MW is overigens een behoorlijke hoeveelheid energie. Als je dit vergelijkt met wat Tesla bijvoorbeeld levert via zijn superchargers (150KW+) kun je daar dus bijna 670 teslas parallel mee laden.

En dat voor 1 straaljager

[Reactie gewijzigd door supersnathan94 op 25 juli 2024 19:57]

[PPie]

100MWh (ja 'h' want dat is als je het over vebruik hebt) kost tientallen miljoenen.

1 MWh kost op dit moment 33 euro: Zie http://www.apxgroup.com/

[supersnathan94]

Dat zijn handelsprijzen. Voor dat je dat op een boot hebt ben je per KWh toch een aantal centen verder.

Als ik 1MWh zou verbruiken krijg ik een rekening van €0,20 per KWh. 1 MWh is dan dus al €200.

100MWh is dan weliswaar om en nabij de €20K dus veel minder dan tientallen miljoenen dat is zeker, maar een "prive" nucleaire installatie heeft ook aanschaf- en onderhoudskosten

[PPie]

Je zal inderdaad aanschaf en onderhoudskosten hebben van die priveinstallatie, maar die zullen ook in de handelsprijzen van aangeboden electriciteit zitten.
Die 20 cent per kWh is voornamelijk energiebelasting en BTW.
Mijn energieleverancier vraagt 5,31 cent per kWh, dat is 53,10 euro per MWh.

[supersnathan94]

Het probleem is alleen dat een prive installatie qua kosten niet lineair naar beneden schaalt. Een kleine installatie (zeker op een schip als dit) kost dan ook net zoveel als een normal sized installatie.

Maargoed. Het punt is duidelijk. Eenheden en taalgebruik matched niet met elkaar en dit zorgt voor verwarring en foutieve informatie.

[PPie]

Het zijn niet echt kleine reactoren.
Volgens wikipedia heeft het schip 2 reactoren, (https://en.wikipedia.org/wiki/A1B_reactor ) ongeveer 700 MW per stuk (waarde is geschat, want 'classified').
Ze zullen inderdaad iets duurder zijn, omdat ze battlehardened zullen zijn.
Toch zal de kosten per kWh dichter bij de 3 dan de 20 cent zitten...
Punt van eenhedenprobleem blijft inderdaad waar...

[Sporkeh]

Incorrect, 100Mwh is een uitdrukking van de hoeveelheid energie (volume). 100Mw is een correcte uitdrukking van het vermogen.

[supersnathan94]

Ja dat is dus precies wat ik bedoel te zeggen. als je het hebt over verbruik heb je het immers ook over de hoeveelheid energie. In dit geval hebben ze dus de eenheid wel goed neergezet (voor elektrisch vermogen), maar de tekstuele uitwerking klopt niet. Heb het even iets aangepast zodat het duidelijker is.

[Reactie gewijzigd door supersnathan94 op 25 juli 2024 19:57]

[itcouldbeanyone]

Nope megawatt staat voor megajouleseconde , watt is in dat opzicht altijd een uitdrukking in hoeveelheid

[Stoney3K]

Megawatt betekent megajoule PER seconde. Maakt nogal een verschil.

Vermogen maal tijdsduur is een maat voor de hoeveelheid energie. Niet andersom

[434365]

Dat is nogal wat (gezegd word dat 1 megawatt genoeg is voor 1,000 huizen) ben ik benieuwd hoe ze daar aan komen, zouden ze dan een extra grote nucleaire reactor hebben gemaakt, of zou er een of andere uit de kluiten gewassen condensator-bank aan hangen waarmee ze dan om de zoveel tijd zo'n lancering kunnen doen?

Edit:
Nog even beetje met Google in de weer geweest, en een beetje vliegdek schip schijnt al 200MW te verbruiken, wat dan vaak al 4 tot 8 reactors zijn, ik dacht altijd dat die dingen gewoon 1 reactor hadden en dat dat ergens op zou houden (op een gegeven moment word zo'n ding zo groot & gevaarlijk dat je het niet in je vliegdek schip wil, stel er word een gat in geschoten heb je een enorm probleem)

Theoretisch is het dus zeker wel mogelijk dit met meer reactors af te vangen (en dat zal beter werken dan via condensators, dus dat zal ook wel zijn hoe ze het hebben aangepakt) maar ik denk eigenlijk niet dat we hier details over zullen horen of kunnen vinden, details van vliegdek schepen komen meestal pas naar buiten als ze weer afgeschreven worden.

[Reactie gewijzigd door 434365 op 25 juli 2024 19:57]

[misterbennie]

100MW gedurende 3 seconden.
Dit zijn piekvermogens gedurende hele korte tijd.
Effectief wordt er voor een lancering dan ongeveer 100MW/1200 = ~833kWh gebruikt.
160 euro als je het even omrekent naar het huidige tarief van ~ 0.20 cent
van die 20 cent is 70% belasting, dus eigenlijk kost het qua energie, omgerekend naar geld, bijna niets.

Valt dus wel mee ;-)

[YopY]

En die energie wordt zelf opgewekt ipv van het net gehaald. Super groen en klimaatneutraal .

[aileron]

Context is hier heel belangrijk he, je hebt het over een vliegdekschip. Dat is alles behalve groen bezig

[supersnathan94]

Daarnaast zou ik het ook heel knap vinden als ze het uit het net wisten te halen.

[knollemans]

Ach wel CO2 bijna neutraal, hoezo niet groen . Behalve als ze zinken zoals de Koersk....

[robvanwijk]

hoezo niet groen

Ook als ze niet zinken wordt het schip ooit uit de vaart genomen en gesloopt. Op dat moment kun je de reactor weliswaar veel netter ontmantelen dan als ie ergens op de zeebodem ligt, maar het is nog steeds een boel radioactief afval en daarvoor hebben we nog steeds geen fatsoenlijke oplossing. Hoewel het probleem niet in CO₂-equivalenten zit, is het nog steeds niet "groen" als je het mij vraagt.

[Capacitor]

Je zit zelfs nog een factor tien te hoog

100MW/1200=83,3kWh
Valt dus helemaal mee aan kosten

[Finraziel]

Als je zo'n ding dus thuis aan het stopcontact legt kost het je ongeveer een volle dag om het ding op te laden voor één lancering (uitgaande van een groep van 3,6 kW)... afgezien van verliezen in het opslaan van de energie om het in drie seconden uit te kunnen spugen.
Valt eigenlijk nog wel mee, het ding is dus vergelijkbaar met een Tesla qua capaciteit, buiten dan dat de Tesla er wat langer over doet om de batterij weer leeg te trekken

[shiptronic]

Je rekent consumenten prijs, bedrijven betalen veeel minder voor dezelfde stroom

[aadje93]

bedrijven betalen voor de eerste 10.000KWh net zoveel als jij thuis, alleen kunnen zij de BTW aftrekken. Daarboven zakt de energiebelasting inderdaad, maar een grote particuliere gebruiker heeft gewoon dit zelfde voordeel ook.

[YakuzA]

Er zitten 2 reactoren in die elk 300 MW kunnen leveren

Nog wat extra info:
http://www.marketwatch.co...inate-the-seas-2016-03-09

EMALS can launch an aircraft every 45 seconds, 25% faster than its steam counterpart.

[Reactie gewijzigd door YakuzA op 25 juli 2024 19:57]

[434365]

Ah kijk, die info zocht ik dus, dank voor de toelichting

[Adion]

Valt nogal mee, 3 seconden 100 megawatt is slechts 83kWh, oftewel ongeveer dezelfde capaciteit benodigd als een Tesla Model S.
Gezien het te leveren vermogen lijken condensatoren me wel aannemelijk, hoewel batterijen ook niet onmogelijk lijken.
De Tesla lijkt een maximum vermogen te kunnen leveren van 500kW, dus met slechts 20 gelijkaardige battery-packs zou je dat vermogen moeten kunnen leveren.

[Technomania]

en de acceleratie van het vliegtuig gaat veel geleidelijker dan bij stoomkatapulten.

En betekent dit dan ook dat de piloot minder G-krachten krijgt te verduren tijdens ,,het lanceren''?

edit: Dank hieronder voor extra uitleg

[Reactie gewijzigd door Technomania op 25 juli 2024 19:57]

[TWyk]

Ik vermoed dat de piloot gemiddeld iets meer G-kracht (met minder pieken) zal verduren tijdens de lancering omdat het waarschijnlijk veiliger is om een vliegtuig een iets hogere snelheid mee te geven en dat kan door deze meer geavanceerde kaptapult.

[Anoniem: 444127]

Kan het mogelijk kwaad voor de piloot om zo vaak met die duur in zo'n sterk elektromagnetisch veld te zitten? Ik weet niet hoe sterk het veld in de cockpit is, misschien valt dat mee maar puur theoretisch gezien...

[Ghostbird]

Nee, dat is geen issue. Het veld is lokaal alleen bij de katapult aan het neuswiel aanwezig. Ik neem aan dat ze uitbreken van het elektromagnetisch veld in het ontwerp voorkomen want dat is niet moeilijk, en anders zou je heel veel energie verspillen. Uiteraard bevat een straaljager apparatuur die zowel duurder dan een piloot is, als gevoeliger voor magnetische velden. Dus motivatie genoeg om het goed af te schermen.

[Reactie gewijzigd door Ghostbird op 25 juli 2024 19:57]

[Anoniem: 444127]

Goed onderbouwd.

[CEx]

Minder pieken wel.

[hooibergje]

Het wordt waar je naar zoekt is 'jerk'. De derde afgeleide van de verplaatsing. Ook bij hoge snelheidstreinen speelt dat een rol, tegenwoordig.

[catfish]

Aangezien de acceleratie geleidelijker is, zal de G-kracht iets lager zijn.
Echter, doordat de begin en eindsnelheid +/- gelijk is aan de stoom katapult en dit maar een paar seconden duurt, ga ik er van uit dat dit systeem de pieken wat uitvlakt en dat het verschil dus misschien wel verwaarloosbaar is.

[jeroen3]

Voornamelijk meer gelijkmatig en beheersbaar.

[Delichon]

Volgens mij heeft de auteur de railgun, en de coilgun door elkaar gehaald.
De railgun heeft geen wisselende magneet velden, de coilgun, net als een lineaire motor, wel.

[NonTweaker]

De titel maakt idd een rare militaire vergelijking.. en onder GUN versta ik iets anders... maar dat kan iedereen googlen...

RailGUN : https://www.youtube.com/watch?v=i737rM6FxqE

CoilGUN : https://youtu.be/_fTC_Ud_k3U?t=5m20s

LSM :Linear Synchronous Motor : https://youtu.be/0_QBl6-_jJU

Roller coaster tech voor USS Gerald R Ford : https://www.cnet.com/vide...-with-its-need-for-speed/

EMALS : ( Electromagnetic Aircraft Launch System ) a catapult system that uses similar mechanics to a railgun in order to launch fighter jets off the deck of a ship.

M.a.w. de titel verwoord het slecht.. alsof een vliegtuig met een " gun" afgeschoten wordt..

Verderop in ' t artikel : " met behulp van een soort elektromagnetische railgun " , dus nee.. het principe / de werking is te vergelijken met een railgun , maar ' t IS geen GUN maar een soort ( roller coaster ) lanceer systeem, die vergelijking had ik dan beter gevonden.

Maarja.. het gaat over wapentuig en dan klink railgun beter dan roller coaster ..

[ronaldvg2]

Is dit hetzelfde systeem als wat wordt toegpast bij de nieuwste rollercoasters?

[RocketKoen]

Hetzelfde systeem dat al tientallen jaren wordt toegepast bij rollercoasters.

[Tolgal]

Express Platform 13 in Walibi Holland maakt er gebruik van.
De Rock 'n Roller Coaster in Eurodisney ook :-)

Deze gebruiken ook een behoorlijke hoeveelheid stroom. Daar wordt het eerst opgeslagen in een enorme Capacitor bank om het verbruik uit te vlakken. (de 2 zeecontainers naast de baan in Walibi)

Verder vereist dit systeem ook behoorlijk wat rekenkracht.
Knap dat ze het nu gebruiken om vliegtuigen mee te lanceren zeg

[RocketKoen]

Ze gebruiken voor de vliegtuigen alleen geen condensatoren, maar 4 enorme vliegwielen (36 kWh/stuk)

offtopic:
En ik ken die achtbaan nog als Superman the ride

[Reactie gewijzigd door RocketKoen op 25 juli 2024 19:57]

[RoL0]

Deze twee achtbanen zijn dan ook identiek (ook qua baanontwerp) De coaster die nu in Walibi staat is gebouwd als demo, omdat Disney een werkende opstelling wilde zien alvorens het ding in hun eigen park te bouwen. Later is deze opstelling naar Walibi verhuisd.

Naar mijn weten gebruiken deze coasters een lanceersysteem met permanente magneten, waardoor het op een uitgerekte, lineair uitgelegd BLDC/BLAC elektromotor lijkt.

[Tolgal]

Okay Superman The Great Escape dan als 2e voorbeeld. :-)

De Superman/Express in Walibi maken toch echt gebruik van LSM.
De 2 zeecontainers zijn de condensators en de kastjes langs de baan de supercomputer nodig voor de berekeningen.

Het klopt wel dat er permanente magneten worden gebruikt maar die zitten op de slee.

Verder is de baan in Walibi niet een Demo maar letterlijk het Prototype zelf van het nederlandse bedrijf Vekoma.
Die in Disney is iets aanpast in de vorm dat er een extra station aan zit en de lampen/geluid gekoppeld zijn aan de aansturing van de baan.

[RoL0]

Dat is inderdaad wat ik bedoelde met demo

Het is echter een lineaire BLDC/BLAC lancering en geen letterlijke LSM, je zegt zelf namelijk al dat de slede de magneten draagt, en dat is precies het verschil tussen de technieken.

Overigens is er geen supercomputer nodig, maar gewoon een (oké, ietswat uitgebreide) controller met processor om alle elektromagneten aan te sturen.

Toevallig ken ik degene die het algoritme (te woordgebruik verwerkt in TI InstaSPIN) ontwikkeld heeft en het bedrijf dat de baan heeft afgesteld.

[Reactie gewijzigd door RoL0 op 25 juli 2024 19:57]

[Martinspire]

Wat is precies de reken variatie? Lijkt me dat de berekening toch grotendeels telkens hetzelfde is?

[Tolgal]

Je moet op basis van de sensoren de stroomsterkte aanpassen die je naar de magneten stuurt.
Verder moet je ook het zo laten variëren dat de magneten voor de slee negatief zijn (aantrekken) en die aan de achterkant positief (duwen).
Door alle 3 de factoren aan te passen bepalen hoe hard hij accelerated en hoe vloeiend de lancering plaats vind en of deze succesvol is of niet (Het mislukt ook wel eens).

Zoals in het artikel al gewordt beschreven wordt dit gedaan door middel van een closed loop controller.
Maar het lijkt mij dat die ook een gedeelte van de positie moet gokken van de slee. Het lijkt mij namelijk erg onpraktisch om op elke millimeter een sensor te plaatsen.
Als de slee daarnaast ook werkelijk 300KM/u gaat (83.33M/s) in 3 seconde heb je erg weinig tijd om de kracht van de magneten aan te passen zonder grote gevolgen.

Daarom kost het dus redelijk wat rekenkracht

[shiptronic]

De magneet &spoel combinatie = sensor

[itcouldbeanyone]

Dat reken kracht valt reuze mee, sterker nog een arduino met qustom bootloader en op 20 mhz kan prima die berekeningen voor je doen.
Denk dan aan flux vector berekeningen voor inductie,

[Anoniem: 511810]

dat met die rekenkracht valt wel mee. en ja, sensoren zitten er wel degelijk iedere millimeter.
Een systeem als dit kan 'gewoon' de magnetisatie meten en daarmee het veld ter plaatse bepalen. Qua closed loop berekeningen is het ook oude wijn in nieuwe zakken hoor.

Commerciele apparaten (zoals gebruikt in bijvoorbeeld ASML systemen) gebruiken dezelfde motoren om acceleraties tot ver boven 200 m/s2 te bereiken met micrometer nauwkeurigheid.

tot 99% gebeurt op basis van 'feedforward', dat zal bij een vliegdekschip met golven en wind belasting wellicht minder zijn, maar reken erop dat dit soort ystemen op basis van positie en acceleratie feedback werken en in principe met technologie van 50 jaar geleden al gemaakt kan worden.

[ToolBee]

Een jet weegt veel, heel veel. Maar het ding kan wel/niet volgetankt zijn en wel/niet een berg bommen meenemen. Dat weegt ook best veel. Of niet, en dat moet wel gecompenseerd worden dunkt me, anders gaat op full-force een lege jet te hard!

[CivLord]

Wanneer je eerst kijkt met hoeveel kracht je moet trekken om het toestel een meter te verplaatsen, weet je hoe zwaar het toestel is. Wanneer je weet wat de gewenste snelheid is, is de rest een simpele rekensom.

[Anoniem: 310408]

Een jet weegt veel, heel veel. Maar het ding kan wel/niet volgetankt zijn

Een carrier based fighter stijgt vrijwel altijd op met slechts kerosine voor 35 minuten (climb to 10.000 en drie landingspogingen). Ze tanken vrijwel meteen na het opstijgen. Zeker als er zware ordonnance mee moet is dat de enige manier op veilig te starten.

[t_o_c]

Het systeem is ook betrouwbaarder

In theorie, als het werkt. Voorlopig werkt het nog niet al te best, zijn er problemen met het ontwerp en is het budget enorm overschreden.

[Blokker_1999]

mjah, als ik kijk naar de transportsector en ik kijk daar naar de betrouwbaarheid van materiaal van 50 jaar terug of het nieuwe hi-tec materiaal dan weet ik toch echt wat betrouwbaarder is. De NAVY gaat lachen als ze binnen 20 jaar enkele reserve onderdelen willen gaan zoeken voor die ene module die elke 3 maanden defect gaat. Geen onderdelen meer te vinden in de wereld. Daar sta je dan met je geavanceerde, digitale systeem. Een stoomkatapult kan al eens een defect hebben in een klep of een leiding, maar dat kan je weer snel, eenvoudig en vooral zelf herstellen.

[batjes]

De navy bereidt zich gewoon voor en heeft er d.m.v. contracten (of inhouse) wel voor gezorgdt dat ze alle onderdelen van dit schip met zekerheid tot het einde van zijn levensduur vervangen kunnen worden.

Modern elektronisch spul kan ook uiterst betrouwbaar zijn, ligt er maar net aan welke eisen je meegeeft en wat je bereidt bent te betalen.

Dit soort systemen zijn al een tiental jaar in ontwikkeling. Gezien het nu pas daadwerkelijk ingezet wordt, kan het nog zijn dat er wat kinderziektes in zitten, praktijk blijft toch anders dan onderzoek.

Ga er ook maar vanuit dat er onboard een paar gasten rondlopen (i.v.m. redundancy als er 1tje 'uitvalt') die dat hele systeem uit hun broekzak kennen en in no time een euvel verholpen hebben of een onderdeeltje vervangen (ligt gewoon op voorraad op het schip zelf).

[aadje93]

ooit iets meegekregen over het paradapaard van de Nederlandse marine wat een kapotte motor had? De bouwer vertelde rustig dat er een gat in het schip gezaagd moest worden om hem eruit te krijgen. Goed ontwerp noemen we dat, dat is prettig in oorlogstijd, rustig een gat in je grootste schip zagen om een motor te vervangen.

[tweaker2010]

Inderdaad, grappig dat er ook met geen woord over het budget wordt gerept in het artikel.
https://www.kijkmagazine.nl/tech/peperduur-vliegdekschip-vs-bijna-klaar/

[Reactie gewijzigd door tweaker2010 op 25 juli 2024 19:57]

[TerraGuy]

Wow, een budget-overschrijding van maar liefst 6% 😂 en ze besparen 4 miljard dollar per jaar tov de oude vliegdekschepen. Daar kunnen de meeste mega-projecten (ik noem maar eens de JSF of een gemiddeld IT-project..) een puntje aan zuigen!

[tweaker2010]

Als je puur op het katapult systeem zou focussen is het een schrikbarend hoog bedrag. We hebben het hier over een extra kostenpost van 800 miljoen...

En dan na te gaan dat er hierna nog twee vliegdekschepen in de Ford-klasse volgen. Dus doe dit bedrag maar even keer drie. Dat valt niet mee.

PS: kostenbesparing zit hem door automatisering vooral in het minder aantal manschappen.

[Reactie gewijzigd door tweaker2010 op 25 juli 2024 19:57]

[TerraGuy]

800 miljoen ga ik van z'n lang zal ze leven nooit bij elkaar scharrelen, ja, in absolute termen is dat heel veel geld! Als ze echter tientallen miljarden uit gaan geven zal niemand ook maar een traan laten om een miljardje meer, als dat ding er dan ook maar is (en fatsoenlijk werkt). Dat bedrag is relatief gezien peanuts toch? Vind ik nog redelijk goed geraamd qua kosten. Als die mensen ook binnen die marge de kosten kunnen ramen voor overheidsprojecten, direct in dienst nemen!

[FurrBeast]

Ik vraag mij dan wel af of het landingssysteem hetzelfde blijft.
Dat werkt toch ook met een soort omgekeerde katapult als ik mij niet vergis?
Of is dit systeem daar ook voor bedoeld?

[hcQd]

Voor afremmen gebruiken ze een haak aan het vliegtuig en kabels op het schip waar deze inhaakt.

[stresstak]

Voor afremmen gebruiken ze een haak aan het vliegtuig en kabels op het schip waar deze inhaakt.

Wat ouderwets.

[misterbennie]

Wat effectief

[madhapee]

De US Navy is ook bezig met railguns op de nieuwe Zumwalt destroyers

Dit is een logische volgende stap;
https://youtu.be/QTXG-cP8QvY?t=4m19s

[flippy]

ze zijn al eens stuk verder: https://www.youtube.com/watch?v=Pi-BDIu_umo

[434365]

Dat filmpje van die railgun heb ik rond 2000 ook al eens gezien, 75% zeker precies hetzelfde filmpje, 95% zeker de zelfde opstelling/railgun.

Dus ik denk dat het wat dat betreft wel mee gaat vallen, ze zijn al heel lang bezig met die dingen, en voorlopig gaan ze er waarschijnlijk nog niet komen.

Deze 'railgun' (die uit het artikel) schiet een vliegtuig af met een snelheid van zo'n 300 kilometer per uur, nou is zon vliegtuig natuurlijk een stukje zwaarder dan een lading die een kanon afschiet, maar een beetje kanon schiet projectielen af met zo'n 2750 kilometer per uur (deze cijfers zijn aan de hand van artillerie, nog een stapje kleiner dan wat je op een groot schip vind)

Deze 'railgun' (die uit het artikel) heeft daar schijnbaar 100 Megawatt voor nodig, stel dat je dat terug kan brengen naar 50 MW in verband met minder gewicht (en dat is waarschijnlijk al ruim ingeschat, een straaljager is niet heel zwaar/een lading in zo'n kanon is ook al behoorlijk aan het gewicht) en dat ze (voor het gemak) een lading af willen schieten met 3000 kilometer per uur, dan heb je dus voor 1 railgun al 500MW nodig, dat is nogal wat, en ik denk dat ze dit niet zo snel op een schip zullen plaatsen (zeker een vliegdek schip wat zelf al 200-400 MW nodig heeft) dat word volgens mij toch echt te gevaarlijk, op een gegeven moment heb je een drijvende nucleaire reactor in de vorm van een schip, kan je geen manschappen vliegtuigen etc meer kwijt

[madhapee]

500MW is geen probleem voor een navy schip omdat het minder dan een seconde vuurt.Een vliegdekschip draait op nucleare reactoren van zo rond de 200MW

[Xfade]

Dat er nog rook vanaf komt. Het is immers geen raket/kogel wat ze af schieten.

[Reptile209]

Hoe remmen ze die shuttle eigenlijk af aan het eind van de baan? Want ook dat ding van enkele tientallen kilo's (??) gaat dan met 300 km/h.

Leesvoer voor de verdere achtergrond van EMALS.

In die Wiki-link ook een leuke quote van President Trump over EMALS: "It sounded bad to me. Digital. They have digital. What is digital? And it's very complicated, you have to be Albert Einstein to figure it out. And I said–and now they want to buy more aircraft carriers. I said what system are you going to be–'Sir, we're staying with digital.' I said no you're not. You're going to goddamned steam, the digital costs hundreds of millions of dollars more money and it’s no good."

[RocketKoen]

Waarschijnlijk met dezelfde elektromagneten.
Als ze genoeg kracht hebben om een vliegtuig van 45 ton binnen 90 meter te versnellen naar 300km/u. Dan hebben ze voor een karretje van 45kg maar 9cm nodig om te remmen.

[Xfade]

Wellicht keren ze het magnetisch veld om ?